دی الکتریک ها در فیزیک چیست؟ دی الکتریک - چیست؟ خواص دی الکتریک ها

ثابت دی الکتریک ممکن است پراکندگی داشته باشد.

تعدادی از دی الکتریک ها خواص فیزیکی جالبی از خود نشان می دهند.

پیوندها

• صندوق مجازی علوم طبیعی و جلوه های علمی- فنی "فیزیک موثر"

بنیاد ویکی مدیا 2010.

ببینید "دی الکتریک" در فرهنگ های دیگر چیست:

دی الکتریک، موادی که رسانای الکتریکی ضعیفی دارند (مقاومت 1010 اهم؟ متر). دی الکتریک جامد، مایع و گاز وجود دارد. میدان الکتریکی خارجی باعث قطبش دی الکتریک می شود. در بعضی از سختی ها...... دایره المعارف مدرن

دی الکتریک ها- دی الکتریک ها، موادی که رسانای الکتریکی ضعیفی دارند (مقاومت ویژه حدود 1010 اهم). دی الکتریک جامد، مایع و گاز وجود دارد. میدان الکتریکی خارجی باعث قطبش دی الکتریک می شود. در بعضی از سختی ها...... فرهنگ لغت دایره المعارف مصور

موادی که رسانای الکتریکی ضعیفی دارند (مقاومت الکتریکی 108 1012 اهم؟ سانتی متر). دی الکتریک جامد، مایع و گاز وجود دارد. یک میدان الکتریکی خارجی باعث قطبش دی الکتریک ها می شود. در برخی دی الکتریک های جامد... ... فرهنگ لغت دایره المعارفی بزرگ

- (دی الکتریک انگلیسی، از یونانی dia through، through و انگلیسی electric electric)، موادی که رسانای الکتریکی ضعیفی دارند. جاری. اصطلاح "D." توسط فارادی برای تعیین محل نفوذ الکتریسیته معرفی شده است. رشته. D. yavl. همه گازها (غیر یونیزه)، برخی ... دایره المعارف فیزیکی

دی الکتریک- دی‌الکتریک‌ها، نارساناها یا عایق‌های بدنه، رسانایی ضعیف یا رسانایی الکتریکی ندارند. مثلاً چنین اجسامی هستند. شیشه، میکا، گوگرد، پارافین، آبنوس، چینی و غیره برای مدت طولانی، هنگام مطالعه برق... ... دایره المعارف بزرگ پزشکی

- (عایق ها) موادی که رسانای جریان الکتریکی نیستند. نمونه هایی از دی الکتریک ها: میکا، کهربا، لاستیک، گوگرد، شیشه، چینی، انواع روغن ها، و غیره Samoilov K.I. M.L.: State Naval Publishing House of NKVMF Union ... دیکشنری دریایی

نامی که مایکل فارادی به اجسامی که الکتریسیته نارسانا یا به عبارتی رسانای ضعیف هستند مانند هوا، شیشه، رزین های مختلف، گوگرد و غیره داده است که به این گونه اجسام عایق نیز می گویند. قبل از تحقیقات فارادی در دهه 1930... ... دایره المعارف بروکهاوس و افرون

دی الکتریک- موادی که عملاً جریان الکتریکی را هدایت نمی کنند. جامد، مایع و گاز هستند. در یک میدان الکتریکی خارجی، D. قطبی شده اند. از آنها برای عایق کاری دستگاه های الکتریکی، در خازن های الکتریکی، در کوانتومی... ... استفاده می شود. دایره المعارف بزرگ پلی تکنیک

موادی که جریان الکتریکی را به خوبی هدایت نمی کنند. اصطلاح "D." (از یونانی diá through و انگلیسی electric electric) توسط M. Faraday (به فارادی مراجعه کنید) برای تعیین موادی که میدان های الکتریکی از طریق آنها نفوذ می کنند معرفی شد. در هر ماده ای...... دایره المعارف بزرگ شوروی

موادی که رسانای الکتریکی ضعیفی دارند (رسانایی دی الکتریک 10 8 10 17 اهم 1 سانتی متر 1). دی الکتریک جامد، مایع و گاز وجود دارد. یک میدان الکتریکی خارجی باعث قطبش دی الکتریک ها می شود. در بعضی از سختی ها...... فرهنگ لغت دایره المعارفی

کتاب ها

• دی الکتریک و امواج، A. R. Hippel. نویسنده مونوگرافی ارائه شده به خوانندگان، محقق مشهور در زمینه دی الکتریک، دانشمند آمریکایی A. Hippel بارها در نشریات و در…
• تاثیر تابش لیزر بر مواد پلیمری مبانی علمی و مسائل کاربردی. در 2 کتاب کتاب 1. مواد پلیمری. مبانی علمی عمل لیزر بر روی دی الکتریک های پلیمری، B. A. Vinogradov، K. E. Perepelkin، G. P. Meshcheryakova. این کتاب حاوی اطلاعاتی در مورد ساختار و خواص اولیه حرارتی و نوری مواد پلیمری، مکانیسم اثر تابش لیزر بر روی آنها در مادون قرمز، مرئی...

برای اینکه بفهمیم دی الکتریک ها در فیزیک چیست، به یاد داشته باشیم که مهمترین ویژگی یک دی الکتریک قطبی شدن است. در هر ماده ای، بارهای آزاد تحت تأثیر میدان الکتریکی حرکت می کنند، در این حالت یک جریان الکتریکی ظاهر می شود و بارهای محدود قطبی می شوند. بسته به اینکه کدام بار غالب است (آزاد یا محدود) مواد به رسانا و دی الکتریک تقسیم می شوند. در دی الکتریک، قطبش عمدتاً تحت تأثیر میدان الکتریکی خارجی رخ می دهد. اگر یک هادی را در میدان الکتریکی برش دهید، می توانید بارهای علائم مختلف را از هم جدا کنید. این را نمی توان با بارهای پلاریزاسیون دی الکتریک انجام داد. در هادی های فلزی، بارهای آزاد می توانند در فواصل طولانی حرکت کنند، در حالی که در دی الکتریک ها، بارهای مثبت و منفی در داخل یک مولکول حرکت می کنند. در دی الکتریک، باند انرژی به طور کامل پر می شود.
اگر میدان خارجی وجود نداشته باشد، بارها با علائم مختلف به طور یکنواخت در کل حجم دی الکتریک توزیع می شوند. در حضور یک میدان الکتریکی خارجی، بارهای وارد شده به مولکول در جهت مخالف جابجا می شوند. این جابجایی خود را به صورت ظاهر شدن بار روی سطح دی الکتریک هنگامی که در یک میدان الکتریکی خارجی قرار می گیرد نشان می دهد - این پدیده قطبش است.
پلاریزاسیون به نوع دی الکتریک بستگی دارد. بنابراین، در بلورهای یونی، پلاریزاسیون عمدتاً به دلیل جابجایی یون‌ها در یک میدان الکتریکی و فقط به دلیل تغییر شکل لایه‌های اتمی الکترون به‌طور جزئی ایجاد می‌شود. در حالی که در الماس که دارای پیوند شیمیایی کووالانسی است، قطبش به دلیل تغییر شکل لایه های اتمی الکترون در میدان الکتریکی رخ می دهد.
یک دی الکتریک قطبی نامیده می شود که مولکول های آن دارای گشتاور دوقطبی الکتریکی خاص خود باشند. در چنین دی الکتریک ها، در حضور یک میدان الکتریکی خارجی، گشتاورهای دوقطبی الکتریکی در امتداد میدان جهت می گیرند.
قطبش دی الکتریک با استفاده از بردار پلاریزاسیون تعیین می شود. این مقدار برابر است با مجموع گشتاورهای دوقطبی الکتریکی همه مولکول ها در واحد حجم ماده. اگر دی الکتریک همسانگرد باشد، برابری برقرار است:

ثابت الکتریکی کجاست - حساسیت دی الکتریک ماده. حساسیت دی الکتریک یک ماده با ثابت دی الکتریک به صورت زیر مرتبط است:

جایی که - تضعیف میدان الکتریکی خارجی در دی الکتریک به دلیل وجود بارهای پلاریزاسیون را مشخص می کند. دی الکتریک های قطبی بیشترین مقدار را دارند. بنابراین، برای آب = 81.
در برخی دی الکتریک ها، پلاریزاسیون نه تنها در یک میدان الکتریکی خارجی، بلکه تحت تنش مکانیکی نیز رخ می دهد. به این دی الکتریک ها پیزوالکتریک می گویند.
دی الکتریک ها مقاومت الکتریکی بسیار بالاتری نسبت به هادی ها دارند. این در محدوده قرار دارد: اهم / سانتی متر. بنابراین از دی الکتریک ها برای ساخت عایق وسایل الکتریکی استفاده می شود. یکی از کاربردهای مهم دی الکتریک ها استفاده از آنها در خازن های الکتریکی است.

به موادی با مقاومت الکتریکی ρ اشاره دارد< 10 −5 Ом·м, а к диэлектрикам - материалы, у которых ρ >10 8 اهم متر لازم به ذکر است که مقاومت رساناهای خوب می تواند تنها 10-8 اهم متر باشد و برای بهترین دی الکتریک ها می تواند از 10 16 اهم متر تجاوز کند. مقاومت نیمه هادی ها، بسته به ساختار و ترکیب مواد، و همچنین به شرایط کاری آنها، می تواند در محدوده 10-5 -10 8 اهم متر متفاوت باشد. فلزات رسانای خوبی برای جریان الکتریکی هستند. از 105 عنصر شیمیایی، تنها بیست و پنج عنصر غیر فلزی هستند و دوازده عنصر می توانند خواص نیمه هادی از خود نشان دهند. اما علاوه بر مواد اولیه، هزاران ترکیب شیمیایی، آلیاژ یا ترکیبات با خواص رسانا، نیمه هادی یا دی الکتریک وجود دارد. ترسیم مرز مشخصی بین مقادیر مقاومت طبقات مختلف مواد بسیار دشوار است. به عنوان مثال، بسیاری از نیمه هادی ها در دماهای پایین مانند عایق ها عمل می کنند. در عین حال، دی الکتریک ها می توانند خواص نیمه هادی را هنگامی که به شدت گرم می شوند نشان دهند. تفاوت کیفی این است که برای فلزات حالت رسانا آسیاب است و برای نیمه هادی ها و دی الکتریک ها برانگیخته است.

تعدادی از دی الکتریک ها خواص فیزیکی جالبی از خود نشان می دهند. اینها شامل الکتریک، پیزوالکتریک، پیروالکتریک، فروالاستیک، فروالکتریک، شل کننده و فرومغناطیس است.

استفاده

هنگام استفاده از دی الکتریک ها - یکی از گسترده ترین کلاس های مواد الکتریکی - نیاز به استفاده از خواص غیرفعال و فعال این مواد کاملاً مشخص بود.

دی الکتریک ها نه تنها به عنوان مواد عایق استفاده می شوند.

خواص غیرفعال دی الکتریک ها

خواص فعال دی الکتریک ها

دی الکتریک های فعال (کنترل شده) عبارتند از فروالکتریک ها، پیزوالکتریک ها، پیروالکتریک ها، الکترولومینوفورها، مواد برای ساطع کننده ها و دریچه ها در فناوری لیزر، الکتریک ها و غیره.

همچنین ببینید

پیوندها

بنیاد ویکی مدیا 2010.

ببینید "دی الکتریک" در فرهنگ های دیگر چیست:

دی الکتریک... فرهنگ لغت املا - کتاب مرجع

DIELECTRIC، ماده ای است که الکتریسیته را هدایت نمی کند، مانند عایق جداکننده دو هادی در خازن. این مواد دارای شاخصی به نام DIELECTRIC CONSTANT هستند که مشخص می کند ماده تا چه اندازه می تواند... ... فرهنگ لغت دانشنامه علمی و فنی

پیرو الکتریک، الکترت، پلی ایزوبوتیلن، پلی پروپیلن، عایق، پلی اتیلن ترفتالات، پلی کربنات، سینوکسال، پلی تری فلوروکلورواتیلن، پلی تترافلوراتیلن، پلی آریلات فرهنگ مترادف روسی. اسم دی الکتریک، تعداد مترادف: 11 عایق (21) ... فرهنگ لغت مترادف

دی الکتریک- ماده ای که خاصیت الکتریکی اصلی آن قابلیت پلاریزه شدن در میدان الکتریکی است. [GOST R 52002 2003] دی الکتریک ماده ای که جریان الکتریکی را هدایت نمی کند. مباحث مهندسی برق پایه ... راهنمای مترجم فنی

دی الکتریک، دی الکتریک، نر. (فیزیکی). جسم دی الکتریک، ماده، به عنوان مثال. شیشه. فرهنگ لغت توضیحی اوشاکوف. D.N. اوشاکوف. 1935 1940 ... فرهنگ توضیحی اوشاکوف

دی الکتریک، شوهر. (متخصص.). ماده ای که الکتریسیته را به خوبی هدایت نمی کند نارسانا است. | تصرف دی الکتریک، اوه، اوه فرهنگ لغت توضیحی اوژگوف. S.I. اوژگوف، ن.یو. شودووا. 1949 1992 … فرهنگ توضیحی اوژگوف

ماده ای که رسانای ضعیف الکتریسیته است. جاری. د عبارتند از: شیشه، چینی، میکا، مرمر، لاستیک، آبنوس، چوب خشک، ابریشم، آزبست، روغن ترانسفورماتور، هوا و غیره برای عایق کاری قطعات زنده، برای عایق کاری... ... فرهنگ لغت فنی راه آهن

دی الکتریک- ماده ای که خاصیت الکتریکی اصلی آن توانایی پلاریزه شدن در میدان الکتریکی ... منبع: ELECTRICAL ENGINEERING. اصطلاحات و تعاریف مفاهیم اساسی. GOST R 52002 2003 (تأیید شده توسط فرمان استاندارد دولتی فدراسیون روسیه مورخ... ... اصطلاحات رسمی

دی الکتریک- دی الکتریک؛ صنعت عایق ماده ای که خاصیت الکتریکی اصلی آن قابلیت پلاریزه شدن است و وجود میدان الکترواستاتیک در آن امکان پذیر است... فرهنگ لغت توضیحی اصطلاحات پلی تکنیک

دی الکتریک- ماده ای که خاصیت الکتریکی اصلی آن توانایی قطبش در میدان الکتریکی است. [GOST 19880 74] عنوان اصطلاح: تجهیزات نیروگاهی سرفصل‌های دانشنامه: تجهیزات ساینده، ساینده‌ها، بزرگراه‌ها... دایره المعارف اصطلاحات، تعاریف و توضیحات مصالح ساختمانی

کتاب ها

• اثرات مرزی در عناصر تجهیزات داخل هواپیمای فضایی تحت تأثیر تشعشعات یونیزان، شیلوبرف بوریس الکسیویچ، لازوریک والنتین تیموفیویچ، یاکولف میخائیل ویکتورویچ. مفاهیم و روش های اساسی تعیین محاسباتی و تجربی توزیع های نزدیک به مرز انرژی جذب شده و بار فضایی در مواد ساختاری ارائه شده است.

مواد دی الکتریک در تجهیزات الکترونیکی به صورت الکتریکی جدا می شوند، در حالی که مواد جامد به صورت مکانیکی توسط رساناهایی که تحت پتانسیل های الکتریکی متفاوت هستند جدا می شوند. آنها برای عایق الکتریکی عناصر تجهیزات، برای ذخیره انرژی میدان الکتریکی (خازن)، برای ساخت قطعات ساختاری، و همچنین به صورت پوشش روی سطح قطعات، برای چسباندن قطعات استفاده می شوند.

خواص دی الکتریک مواد

خاصیت اصلی دی الکتریک این است که جریان الکتریکی را هدایت نمی کند. مقاومت حجمی خاص دی الکتریک ها بالا است: از 108 تا 1018 اهم، زیرا تقریباً هیچ حامل بار الکتریکی رایگان در آنها وجود ندارد. مقداری رسانایی ناشی از ناخالصی ها و نقص های ساختاری است.

همیشه ناخالصی ها و عیوب بیشتری روی سطح هر جسمی وجود دارد، بنابراین، برای دی الکتریک ها، مفهوم رسانایی سطح و پارامتر SURFACE RESISTANCE s معرفی می شود که به عنوان مقاومت اندازه گیری شده بین دو هادی خطی به طول هر یک 1 متر، که به موازات آن قرار دارند، تعریف می شود. یکدیگر در فاصله 1 متری روی سطح دی الکتریک . مقدار s به شدت به روش به دست آوردن (فرآوری) سطح و وضعیت آن (غبارآلودگی، رطوبت و غیره) بستگی دارد. از آنجایی که رسانایی الکتریکی سطحی معمولاً به طور قابل توجهی از رسانایی حجمی فراتر می رود، اقداماتی برای کاهش آن انجام می شود.

دی الکتریک فقط با توجه به ولتاژ مستقیم یک عایق است. در یک میدان الکتریکی متناوب، جریان از طریق دی الکتریک به دلیل قطبش آن می گذرد.

POLARIZATION فرآیند جابجایی بارهای محدود در یک فاصله محدود تحت تأثیر یک میدان الکتریکی خارجی است.

الکترون های اتم ها به سمت قطب مثبت، هسته اتم ها - به سمت منفی منتقل می شوند. همین اتفاق در مورد یون‌ها در بلورهای یونی، با مولکول‌ها یا بخش‌هایی از مولکول‌ها با توزیع ناهموار ذرات باردار در حجمی که اشغال می‌کنند، می‌افتد. در نتیجه پلاریزاسیون، میدان داخلی آن در دی الکتریک تشکیل می شود. ظرفیت الکتریکی بین الکترودهای دارای دی الکتریک بیشتر از بین همان الکترودهای بدون دی الکتریک با یک ضریب است که در آن تداوم دی الکتریک نسبی دی الکتریک است.

در طی قطبش الکترونیکی، تحت تأثیر یک میدان الکتریکی خارجی، پوسته های الکترونیکی اتم های ماده تغییر شکل می دهند. با زمان ته نشینی کوتاه (حدود 10-15 ثانیه) مشخص می شود و بنابراین برای فرکانس های رادیویی بدون اینرسی است، به فرکانس بستگی ندارد، ضعیف به دما بستگی دارد و تقریباً بدون تلفات رخ می دهد. موادی با قطبش عمدتاً الکترونیکی (دی الکتریک های قطبی ضعیف) ثابت دی الکتریک پایینی دارند: از 1.8 تا 2.5. این نوع قطبش در همه مواد ذاتی است.

قطبش یونی در جامدات یونی رخ می دهد، دارای زمان ته نشینی در حد 10-13 ثانیه است، بنابراین، عملاً به فرکانس میدان بستگی ندارد و ضعیف به دما بستگی دارد. مقدار بیشتر مواد با قطبش یونی از 5 تا 10 است.

قطبش دو قطبی (جهت گیری) خود را به عنوان جهت گیری تحت تأثیر میدانی از مولکول های قطبی یا گروه هایی از اتم ها نشان می دهد. به عنوان مثال، مولکول های آب قطبی هستند، که در آن اتم های هیدروژن به طور نامتقارن نسبت به اتم اکسیژن قرار دارند، یا وینیل کلرید (مونومر پلی وینیل کلرید) H2C-CHCl. برای غلبه بر برهمکنش مولکول ها و نیروهای اصطکاک، انرژی میدانی مصرف می شود که به انرژی حرارتی تبدیل می شود، بنابراین، قطبش دوقطبی غیرالاستیک است و در طبیعت آرامش دارد. با توجه به اندازه و جرم بزرگ دوقطبی های درگیر در قطبش دوقطبی، اینرسی آن قابل توجه است و خود را به شکل وابستگی شدید ثابت دی الکتریک و تلفات انرژی به فرکانس نشان می دهد.

قطبش مهاجرت ناشی از حرکات غیر کشسان یونهای ناخالصی ضعیف در فواصل کوتاه است. از نظر پیامدها (اتلاف انرژی، وابستگی فرکانس)، این قطبش مشابه دوقطبی است.

تلفات انرژی در یک دی الکتریک در طول پلاریزاسیون توسط LOSS ANGLE TANGES tg تخمین زده می شود. یک دی الکتریک با تلفات در یک مدار الکتریکی به عنوان یک مدار معادل نشان داده می شود: یک خازن ایده آل و یک مقاومت تلفات متصل به موازات آن. زاویه تا 90 درجه تکمیل کننده زاویه تغییر بین جریان و ولتاژ در نمودار برداری چنین شبکه دو ترمینالی است. دی الکتریک های خوب (قطبی ضعیف) tg10-3 دارند که کمی به فرکانس وابسته است. دی الکتریک های ضعیف یک tg دارند که در دهم واحد یا حتی بیشتر اندازه گیری می شود که به شدت به فرکانس وابسته است.

انواع خاصی از پلاریزاسیون تحت تاثیر تنش های مکانیکی، مشاهده شده در پیزوالکتریک، و همچنین پلاریزه شدن خود به خود در PYROELECTRICS و FERROELECTRICS، تشکیل می شوند. چنین دی الکتریک ها ACTIVE نامیده می شوند و در دستگاه های خاص استفاده می شوند: تشدید کننده ها، فیلترها، ژنراتورها و ترانسفورماتورهای پیزوالکتریک، مبدل های تشعشع، خازن های با ظرفیت خاص بزرگ و غیره.

قدرت الکتریکی - توانایی دی الکتریک برای حفظ مقاومت بالا در مدارهای ولتاژ بالا. با قدرت میدان شکست Epr = Upr/d تخمین زده می شود، جایی که Upr ولتاژی است که باعث شکست می شود، d ضخامت دی الکتریک است. ابعاد Epr - V/m. برای دی الکتریک های مختلف، Epr = 10 ... 1000 MV/m، و حتی برای یک ماده، این مقدار بسته به ضخامت، شکل الکترودها، دما و تعدادی از عوامل دیگر بسیار متفاوت است. دلیل این امر تنوع فرآیندها در هنگام خرابی است. شکست الکتریکی ناشی از انتقال تونلی الکترون ها به نوار رسانایی از باند ظرفیت، از سطوح ناخالصی یا الکترودهای فلزی، و همچنین تولید مثل بهمن آنها به دلیل یونیزاسیون ضربه در میدان های با شدت بالا است. شکست گرمایی الکتریکی ناشی از افزایش تصاعدی در هدایت الکتریکی دی الکتریک با افزایش دما است. در همان زمان، جریان نشتی افزایش می یابد، دی الکتریک را حتی بیشتر می کند، یک کانال رسانا در ضخامت آن تشکیل می شود، مقاومت به شدت کاهش می یابد و ذوب، تبخیر و تخریب مواد در منطقه ضربه حرارتی رخ می دهد. شکست الکتروشیمیایی در اثر پدیده های الکترولیز، مهاجرت یون ها و در نتیجه تغییر در ترکیب مواد ایجاد می شود. شکست یونیزه به دلیل تخلیه جزئی در دی الکتریک حاوی آخال های هوا رخ می دهد. قدرت الکتریکی هوا کمتر است و قدرت میدان در این اجزاء بیشتر از دی الکتریک متراکم است. این نوع شکست برای مواد متخلخل معمول است. شکست سطحی (FLASHUP) یک دی الکتریک به دلیل جریان های سطحی غیرقابل قبول بزرگ اتفاق می افتد. با قدرت کافی منبع جریان، یک شکست سطحی از طریق هوا ایجاد می شود و به یک قوس تبدیل می شود. شرایط مساعد برای این شکست: ترک ها، سایر بی نظمی ها و آلودگی روی سطح دی الکتریک، رطوبت، گرد و غبار، فشار هوای اتمسفر پایین.

برای عملکرد مطمئن هر وسیله الکتریکی، ولتاژ عملیاتی عایق Uwork آن باید به طور قابل توجهی کمتر از ولتاژ شکست Ubreak باشد. نسبت Upr/Urab را ضریب ایمنی مقاومت عایق الکتریکی می نامند.

سخنرانی 1.3.1. پلاریزاسیون دی الکتریک ها

مواد دی الکتریک

دی الکتریک ها موادی هستند که می توانند قطبی شوند و میدان الکترواستاتیکی را حفظ کنند. این یک کلاس گسترده از مواد الکتریکی است: گاز، مایع و جامد، طبیعی و مصنوعی، آلی، معدنی و عنصر آلی. با توجه به عملکردهایی که انجام می دهند، آنها را به منفعل و فعال تقسیم می کنند. دی الکتریک های غیرفعال به عنوان مواد عایق الکتریکی استفاده می شوند. در دی الکتریک های فعال (فروالکتریک، پیزوالکتریک و غیره)، خواص الکتریکی به سیگنال های کنترلی بستگی دارد که می تواند ویژگی های دستگاه ها و ابزار الکتریکی را تغییر دهد.

بر اساس ساختار الکتریکی مولکول ها، دی الکتریک های غیرقطبی و قطبی متمایز می شوند. دی الکتریک های غیرقطبی از مولکول های غیرقطبی (متقارن) تشکیل شده اند که در آنها مراکز بارهای مثبت و منفی بر هم منطبق هستند. دی الکتریک های قطبی از مولکول های نامتقارن (دوقطبی) تشکیل شده اند. یک مولکول دوقطبی با یک گشتاور دوقطبی مشخص می شود - p.

در حین کار دستگاه های الکتریکی، دی الکتریک گرم می شود، زیرا بخشی از انرژی الکتریکی موجود در آن به شکل گرما از بین می رود. تلفات دی الکتریک به شدت به فرکانس جریان بستگی دارد، به خصوص برای دی الکتریک های قطبی، بنابراین فرکانس پایینی دارند. دی الکتریک های غیر قطبی به عنوان دی الکتریک های با فرکانس بالا استفاده می شوند.

خواص الکتریکی اصلی دی الکتریک ها و ویژگی های آنها در جدول آورده شده است. 3.

جدول 3 - خواص الکتریکی دی الکتریک ها و خصوصیات آنها

قطبش جابجایی محدود بارهای محدود یا جهت گیری مولکول های دوقطبی در یک میدان الکتریکی است. تحت تأثیر خطوط میدان الکتریکی، بارهای دی الکتریک بسته به شدت شدت، در جهت نیروهای عامل جابجا می شوند. در صورت عدم وجود میدان الکتریکی، بارها به حالت قبلی خود باز می گردند.

دو نوع پلاریزاسیون وجود دارد: پلاریزاسیون آنی، کاملاً الاستیک، بدون انتشار انرژی پراکندگی، یعنی. بدون تولید گرما، برای مدت زمان 10-15 – 10-13 ثانیه؛ پلاریزاسیون فوراً رخ نمی دهد، بلکه به آرامی افزایش یا کاهش می یابد و با اتلاف انرژی در دی الکتریک همراه است. با پلاریزاسیون ریلکسیشن برای مدتی از 8-10 تا 102 ثانیه گرم می شود.

نوع اول شامل پلاریزاسیون الکترونیکی و یونی است.

قطبش الکترونیکی (C e, Q e)- جابجایی الاستیک و تغییر شکل پوسته های الکترونیکی اتم ها و یون ها برای مدت زمان 10-15 ثانیه. چنین پلاریزاسیونی برای همه انواع دی الکتریک مشاهده می شود و با اتلاف انرژی همراه نیست و ثابت دی الکتریک ماده از نظر عددی برابر با مجذور ضریب شکست نور n 2 است.

قطبش یونی (C و Q و)مشخصه جامدات با ساختار یونی است و در اثر جابجایی (نوسان) یون های متصل به الاستیک در گره های شبکه بلوری برای مدت زمان 10-13 ثانیه ایجاد می شود. با افزایش دما، جابجایی افزایش می یابد و در نتیجه تضعیف نیروهای الاستیک بین یون ها و ضریب دمایی ثابت دی الکتریک دی الکتریک های یونی مثبت می شود.

نوع دوم شامل تمام پلاریزاسیون های آرامش است.

پلاریزاسیون دوقطبی آرامش (C dr, r dr, Q dr)مرتبط با حرکت حرارتی دوقطبی ها در طول پیوندهای قطبی بین مولکول ها. چرخش دوقطبی ها در جهت میدان الکتریکی مستلزم غلبه بر مقداری مقاومت و آزادسازی انرژی به صورت گرما (r dr) است. زمان استراحت در اینجا از مرتبه 10 -8 – 10 -6 ثانیه است - این دوره زمانی است که در طی آن ترتیب دوقطبی های جهت گیری شده توسط میدان الکتریکی پس از حذف میدان به دلیل وجود حرکات حرارتی کاهش می یابد. 2.7 برابر از مقدار اولیه.

پلاریزاسیون یون-آرامش (C ir، r ir، Q ir)در شیشه های معدنی و در برخی مواد با بسته بندی شل یون مشاهده می شود. یون‌های محدود یک ماده تحت تأثیر یک میدان الکتریکی خارجی در میان حرکات حرارتی آشفته، موج‌های اضافی را در جهت میدان دریافت می‌کنند و در امتداد خط میدان آن جابجا می‌شوند. پس از حذف میدان الکتریکی، جهت گیری یون ها طبق یک قانون نمایی ضعیف می شود. زمان آرامش، انرژی فعال سازی و فرکانس نوسانات طبیعی در 10 -6 - 10 -4 ثانیه رخ می دهد و طبق قانون مرتبط است.

که در آن f فرکانس ارتعاشات طبیعی ذرات است. v - انرژی فعال سازی؛ k – ثابت بولتزمن (8.63 10 -5 EV/deg)؛ T - دمای مطلق با توجه به K0.

پلاریزاسیون آرامش الکترونیکی (C er, r er, Q er)به دلیل انرژی های حرارتی برانگیخته الکترون های اضافی، معیوب یا "حفره ها" در زمان 10-8-10-6 ثانیه بوجود می آید. برای دی الکتریک هایی با ضریب شکست بالا، میدان داخلی بزرگ و هدایت الکتریکی الکترونیکی معمول است: دی اکسید تیتانیوم با ناخالصی ها، Ca + 2، Ba + 2، تعدادی از ترکیبات مبتنی بر اکسیدهای فلزی با ظرفیت متغیر - تیتانیوم، نیوبیم، بیسموت. با این پلاریزاسیون، ثابت دی الکتریک بالا و در دماهای منفی حداکثر در وابستگی دمایی e (ثابت دی الکتریک) وجود دارد. e برای سرامیک های حاوی تیتانیوم با افزایش فرکانس کاهش می یابد.

قطبش های ساختاریتمیز دادن:

قطبش مهاجرت (Cm, r m, Q m)در جامدات ساختار ناهمگن با ناهمگنی‌های ماکروسکوپی، لایه‌ها، رابط‌ها یا وجود ناخالصی‌ها در زمان حدود 10 2 ثانیه رخ می‌دهد. دلایل چنین پلاریزاسیونی شامل رسانایی و نیمه هادی در دی الکتریک های فنی، پیچیده، وجود لایه هایی با رسانایی متفاوت و غیره است. در سطح مشترک بین لایه ها در لایه های دی الکتریک و در لایه های الکترود، بارهای یون های به آرامی در حال حرکت جمع می شوند - این اثر قطبش ولتاژ بالا بین لایه ای یا ساختاری است. برای فروالکتریک وجود دارد قطبش خود به خود یا خود به خود، (C sp، r sp، Q sp)،هنگامی که اتلاف قابل توجهی انرژی یا آزاد شدن گرما به دلیل جابجایی دامنه ها (مناطق مجزا، پوسته های الکترونی دوار) در میدان الکتریکی وجود دارد، به عنوان مثال، حتی در غیاب میدان الکتریکی، گشتاورهای الکتریکی در ماده و در یک مکان خارجی خاص وجود دارد. اشباع قدرت میدان رخ می دهد و افزایش پلاریزاسیون مشاهده می شود.

طبقه بندی دی الکتریک ها بر اساس نوع پلاریزاسیون

گروه اول دی الکتریک ها با قطبش لحظه ای الکترونیکی و یونی هستند. ساختار چنین موادی از مولکول های خنثی تشکیل شده است، می تواند قطبی ضعیف باشد و مشخصه مواد جامد کریستالی و بی شکل مانند پارافین، گوگرد، پلی استایرن و همچنین مواد مایع و گازی مانند بنزن، هیدروژن و غیره است.

گروه دوم دی الکتریک ها با پلاریزاسیون الکترونیکی و دوقطبی هستند - اینها مایعات آلی قطبی، نیمه مایع، مواد جامد مانند ترکیبات رزین روغنی، رزین های اپوکسی، سلولز، هیدروکربن های کلردار و غیره هستند. مواد.

گروه سوم دی الکتریک های معدنی جامد هستند که به دو زیر گروه تقسیم می شوند که از نظر خصوصیات الکتریکی متفاوت هستند - الف) دی الکتریک ها با قطبش های الکترونیکی و آرام سازی دوقطبی، مانند کوارتز، میکا، سنگ نمک، کوراندوم، روتیل. ب) دی الکتریک ها با پلاریزاسیون آرام سازی الکترونیکی و یونی - اینها شیشه ها، مواد با فاز شیشه ای (چینی، میکالکس و غیره) و دی الکتریک های کریستالی با بسته بندی شل یون ها هستند.

گروه چهارم دی الکتریک هایی هستند که دارای قطبش های آنی و ساختاری الکترونیکی و یونی هستند که مشخصه بسیاری از مواد موقعیتی، پیچیده، لایه ای و فروالکتریک است.