Kas ir dielektriķi fizikā. Dielektrisks - kas tas ir? Dielektriķu īpašības

Dielektriskajai konstantei var būt dispersija.

Vairākiem dielektriķiem ir interesantas fizikālās īpašības.

Saites

• Virtuālais dabaszinātņu un zinātniski tehnisko efektu fonds “Efektīva fizika”

Wikimedia fonds. 2010. gads.

Skatiet, kas ir “dielektriķi” citās vārdnīcās:

DIELEKTRISKI, vielas, kas slikti vada elektrību (pretestība 1010 Ohm? m). Ir cietie, šķidrie un gāzveida dielektriķi. Ārējais elektriskais lauks izraisa dielektriķa polarizāciju. Dažos grūtos...... Mūsdienu enciklopēdija

Dielektriķi- DIELEKTRISKI, vielas, kas slikti vada elektrību (īpatnējā pretestība aptuveni 1010 omi). Ir cietie, šķidrie un gāzveida dielektriķi. Ārējais elektriskais lauks izraisa dielektriķa polarizāciju. Dažos grūtos...... Ilustrētā enciklopēdiskā vārdnīca

Vielas, kas slikti vada elektrību (elektriskā pretestība 108 1012 Ohm? cm). Ir cietie, šķidrie un gāzveida dielektriķi. Ārējais elektriskais lauks izraisa dielektriķu polarizāciju. Dažos cietos dielektriķos...... Lielā enciklopēdiskā vārdnīca

- (angļu dielectric, no grieķu dia caur, caur un angļu electric electric), vielas, kas slikti vada elektrību. strāva. Termins "D." Faraday ieviesa, lai norādītu, kur iekļūst elektrība. lauks. D. yavl. visas gāzes (nejonizētas), dažas... Fiziskā enciklopēdija

DIELEKTRISKI- DIELEKTRISKI, korpusa nevadītāji vai izolatori, kas slikti vada vai nevada elektrību vispār. Šādas iestādes ir, piemēram. stikls, vizla, sērs, parafīns, ebonīts, porcelāns u.c.. Ilgu laiku, studējot elektrību... ... Lielā medicīnas enciklopēdija

- (izolatori) vielas, kas nevada elektrisko strāvu. Dielektriķu piemēri: vizla, dzintars, gumija, sērs, stikls, porcelāns, dažāda veida eļļas uc Samoilova K.I. Jūras vārdnīca. M.L.: NKVMF savienības Valsts Jūras spēku izdevniecība ... Jūras vārdnīca

Maikla Faradeja dotais nosaukums ķermeņiem, kas nevada vai, citiem vārdiem sakot, slikti vada elektrību, piemēram, gaiss, stikls, dažādi sveķi, sērs u.c. Šādus ķermeņus sauc arī par izolatoriem. Pirms Faradeja pētījumiem pagājušā gadsimta trīsdesmitajos... Brokhausa un Efrona enciklopēdija

DIELEKTRISKI- vielas, kas praktiski nevada elektrisko strāvu; ir cietas, šķidras un gāzveida. Ārējā elektriskajā laukā D. ir polarizēti. Tos izmanto elektrisko ierīču izolēšanai, elektriskajos kondensatoros, kvantu... ... Lielā Politehniskā enciklopēdija

Vielas, kas slikti vada elektrību. Termins "D." (no grieķu diá caur un angļu elektriskā elektriskā) ieviesa M. Faradejs (skat. Faraday), lai apzīmētu vielas, caur kurām iekļūst elektriskie lauki. Jebkurā vielā...... Lielā padomju enciklopēdija

Vielas, kas slikti vada elektrību (dielektriskā vadītspēja 10 8 10 17 Ohm 1 cm 1). Ir cietie, šķidrie un gāzveida dielektriķi. Ārējais elektriskais lauks izraisa dielektriķu polarizāciju. Dažos grūtos...... enciklopēdiskā vārdnīca

Grāmatas

• Dielektriķi un viļņi, A. R. Hipels. Lasītāju uzmanībai iepazīstinātās monogrāfijas autors, slavens dielektriķu jomas pētnieks, amerikāņu zinātnieks A. Hipels vairākkārt ir parādījies periodiskajos izdevumos un...
• Lāzera starojuma ietekme uz polimērmateriāliem. Zinātniskie pamati un lietišķās problēmas. 2 grāmatās. 1. grāmata. Polimēru materiāli. Lāzera iedarbības uz polimēru dielektriķiem zinātniskie pamati, B. A. Vinogradovs, K. E. Perepelkins, G. P. Meščerjakova. Šajā grāmatā apkopota informācija par polimērmateriālu uzbūvi un pamata termiskajām un optiskajām īpašībām, lāzera starojuma iedarbības mehānismu uz tiem infrasarkanajā, redzamajā...

Lai noteiktu, kas fizikā ir dielektriķi, atcerēsimies, ka vissvarīgākā dielektriķa īpašība ir polarizācija. Jebkurā vielā brīvie lādiņi pārvietojas elektriskā lauka ietekmē, šajā gadījumā parādās elektriskā strāva, un saistītie lādiņi kļūst polarizēti. Vielas iedala vadītājos un dielektriķos atkarībā no tā, kādi lādiņi dominē (brīvi vai saistīti). Dielektrikā polarizācija notiek galvenokārt ārējā elektriskā lauka ietekmē. Ja jūs nogriežat vadītāju elektriskajā laukā, varat atdalīt dažādu zīmju lādiņus. To nevar izdarīt ar dielektriķa polarizācijas lādiņiem. Metāla vadītājos brīvie lādiņi var pārvietoties lielos attālumos, savukārt dielektriķos pozitīvie un negatīvie lādiņi pārvietojas vienas molekulas ietvaros. Dielektriķos enerģijas josla ir pilnībā piepildīta.
Ja nav ārējā lauka, lādiņi ar dažādām zīmēm tiek vienmērīgi sadalīti visā dielektriķa tilpumā. Ārējā elektriskā lauka klātbūtnē lādiņi, kas nonāk molekulā, tiek pārvietoti pretējos virzienos. Šī nobīde izpaužas kā lādiņa parādīšanās uz dielektriķa virsmas, kad tas ir novietots ārējā elektriskā laukā – tā ir polarizācijas parādība.
Polarizācija ir atkarīga no dielektriķa veida. Tādējādi jonu kristālos polarizācija rodas galvenokārt jonu pārvietošanās dēļ elektriskajā laukā un tikai nedaudz elektronu atomu apvalku deformācijas dēļ. Savukārt dimantā, kuram ir kovalentā ķīmiskā saite, polarizācija notiek elektronu atomu apvalku deformācijas dēļ elektriskā laukā.
Dielektriķi sauc par polāru, ja tā molekulām ir savs elektriskais dipola moments. Šādos dielektriķos ārējā elektriskā lauka klātbūtnē elektriskie dipola momenti ir orientēti pa lauku.
Dielektriķa polarizāciju nosaka, izmantojot polarizācijas vektoru. Šī vērtība ir vienāda ar visu molekulu elektrisko dipola momentu summu vielas tilpuma vienībā. Ja dielektriķis ir izotrops, tad vienādība ir spēkā:

kur ir elektriskā konstante; — vielas dielektriskā jutība. Vielas dielektriskā jutība ir saistīta ar dielektrisko konstanti kā:

kur — raksturo ārējā elektriskā lauka pavājināšanos dielektrikā polarizācijas lādiņu klātbūtnes dēļ. Polārajiem dielektriķiem ir vislielākās vērtības. Tātad ūdenim = 81.
Dažos dielektriķos polarizācija notiek ne tikai ārējā elektriskā laukā, bet arī mehāniskā spriedzē. Šos dielektriķus sauc par pjezoelektriskiem.
Dielektriķiem ir daudz lielāka elektriskā pretestība nekā vadītājiem. Tas atrodas diapazonā: omi/cm. Tāpēc elektrisko ierīču izolācijai tiek izmantoti dielektriķi. Svarīgs dielektriķu pielietojums ir to izmantošana elektriskajos kondensatoros.

Attiecas uz materiāliem ar elektrisko pretestību ρ< 10 −5 Ом·м, а к диэлектрикам - материалы, у которых ρ >10 8 omi m. Jāņem vērā, ka labu vadītāju pretestība var būt tikai 10 −8 Ohm m, bet labākajiem dielektriķiem tā var pārsniegt 10 16 Ohm m. Pusvadītāju pretestība atkarībā no materiālu struktūras un sastāva, kā arī no to darbības apstākļiem var mainīties robežās no 10 -5 -10 8 Ohm m. Metāli ir labi elektriskās strāvas vadītāji. No 105 ķīmiskajiem elementiem tikai divdesmit pieci ir nemetāli, un divpadsmit elementiem var būt pusvadītāju īpašības. Bet papildus elementārajām vielām ir tūkstošiem ķīmisku savienojumu, sakausējumu vai kompozīciju ar vadītāju, pusvadītāju vai dielektriķu īpašībām. Ir diezgan grūti novilkt skaidru robežu starp dažādu klašu materiālu pretestības vērtībām. Piemēram, daudzi pusvadītāji zemās temperatūrās uzvedas kā izolatori. Tajā pašā laikā dielektriķiem var būt pusvadītāju īpašības, ja tos spēcīgi karsē. Kvalitatīva atšķirība ir tāda, ka metāliem vadošais stāvoklis ir slīpēts, bet pusvadītājiem un dielektriķiem tas ir ierosināts.

Vairākiem dielektriķiem ir interesantas fizikālās īpašības. Tajos ietilpst elektreti, pjezoelektriskie, piroelektriskie, feroelastiskie elementi, feroelektriskie elementi, relaksori un feromagnēti.

Lietošana

Lietojot dielektriķus – vienu no plašākajām elektrisko materiālu klasēm –, bija diezgan skaidri noteikta nepieciešamība izmantot gan šo materiālu pasīvās, gan aktīvās īpašības.

Dielektriķus izmanto ne tikai kā izolācijas materiālus.

Dielektriķu pasīvās īpašības

Dielektriķu aktīvās īpašības

Aktīvie (vadāmie) dielektriķi ir feroelektriķi, pjezoelektriķi, piroelektriķi, elektroluminofori, lāzertehnoloģiju izstarotāju un aizvaru materiāli, elektreti u.c.

Skatīt arī

Saites

Wikimedia fonds. 2010. gads.

Skatiet, kas ir “dielektrisks” citās vārdnīcās:

Dielektrisks... Pareizrakstības vārdnīca-uzziņu grāmata

DIELEKTRIS, materiāls, kas nevada elektrību, piemēram, izolācija, kas atdala divus vadītājus KONDENSATORĀ. Šiem materiāliem ir indikators, ko sauc DIELEKTRISKĀ KONSTANTĒ, kas nosaka, cik lielā mērā materiāls var... ... Zinātniskā un tehniskā enciklopēdiskā vārdnīca

Piroelektrisks, elektrets, poliizobutilēns, polipropilēns, izolators, polietilēntereftalāts, polikarbonāts, sinoksāls, politrifluorhloretilēns, politetrafluoretilēns, poliarilāts Krievu sinonīmu vārdnīca. dielektrisks lietvārds, sinonīmu skaits: 11 izolators (21) ... Sinonīmu vārdnīca

dielektrisks- Viela, kuras galvenā elektriskā īpašība ir spēja polarizēties elektriskā laukā. [GOST R 52002 2003] dielektrisks Materiāls, kas nevada elektrisko strāvu. Elektrotehnikas tēmas, pamata... Tehniskā tulkotāja rokasgrāmata

DIELEKTRIS, dielektrisks, vīrišķais. (fizisks). Dielektrisks ķermenis, viela, piem. stikls. Ušakova skaidrojošā vārdnīca. D.N. Ušakovs. 1935 1940 ... Ušakova skaidrojošā vārdnīca

DIELEKTRIKS, vai, vīrs. (speciālists.). Viela, kas slikti vada elektrību, ir nevadoša. | adj. dielektrisks, ak, ak. Ožegova skaidrojošā vārdnīca. S.I. Ožegovs, N.Ju. Švedova. 1949 1992… Ožegova skaidrojošā vārdnīca

Viela, kas vāji vada elektrību. strāva. D. ir: stikls, porcelāns, vizla, marmors, gumija, ebonīts, sausa koksne, zīds, azbests, transformatoru eļļa, gaiss utt. tiek izmantoti strāvu daļu izolācijai, izolācijai... ... Tehniskā dzelzceļa vārdnīca

Dielektrisks- viela, kuras galvenā elektriskā īpašība ir spēja polarizēties elektriskā laukā... Avots: ELEKTROINženierzinātnes. PAMATJĒDZIENU TERMINI UN DEFINĪCIJAS. GOST R 52002 2003 (apstiprināts ar Krievijas Federācijas valsts standarta dekrētu, kas datēts ar... Oficiālā terminoloģija

dielektrisks- dielektrisks; nozare izolators Viela, kuras galvenā elektriskā īpašība ir spēja polarizēties un kurā ir iespējama elektrostatiskā lauka esamība ... Politehnisko terminu skaidrojošā vārdnīca

Dielektrisks- – viela, kuras galvenā elektriskā īpašība ir spēja polarizēties elektriskā laukā. [GOST 19880 74] Termina virsraksts: Spēka iekārtas Enciklopēdijas virsraksti: Abrazīvās iekārtas, Abrazīvie līdzekļi, Maģistrāles... Būvmateriālu terminu, definīciju un skaidrojumu enciklopēdija

Grāmatas

• Robežefekti kosmosa kuģu borta aprīkojuma elementos jonizējošā starojuma ietekmē, Šilobrejevs Boriss Aleksejevičs, Lazuriks Valentīns Timofejevičs, Jakovļevs Mihails Viktorovičs. Tiek prezentēti konstrukciju materiālos absorbētās enerģijas un telpas lādiņa tuvuma robežu sadalījumu skaitļošanas un eksperimentālās noteikšanas pamatjēdzieni un metodes...

Dielektriskie materiāli elektroniskajās iekārtās tiek atdalīti elektriski, savukārt cietie materiāli tiek atdalīti mehāniski ar vadītājiem, kuriem ir atšķirīgs elektriskais potenciāls. Tos izmanto iekārtu elementu elektroizolācijai, elektriskā lauka enerģijas uzkrāšanai (kondensatori), konstrukcijas detaļu izgatavošanai, kā arī detaļu virsmas pārklājumu veidā, detaļu līmēšanai.

Materiālu dielektriskās īpašības

Dielektriķa galvenā īpašība ir nevadīt elektrisko strāvu. Dielektriķu ĪPAŠĀ TILPUMA IZTURĪBA ir augsta: no 108 līdz 1018 omiem, jo ​​tajos gandrīz nav brīvu elektrisko lādiņu nesēju. Dažu vadītspēju izraisa piemaisījumi un struktūras defekti.

Uz jebkura ķermeņa virsmas vienmēr ir vairāk piemaisījumu un defektu, tāpēc dielektriķiem tiek ieviests virsmas vadītspējas jēdziens un parametrs VIRSMAS IZTURĪBA s, kas definēts kā pretestība, kas mērīta starp diviem lineāriem vadītājiem, kuru garums ir 1 m un kas atrodas paralēli viens otru 1 m attālumā uz dielektriķa virsmas . S vērtība ir ļoti atkarīga no virsmas iegūšanas (apstrādes) metodes un tās stāvokļa (putekļainības, mitruma utt.). Tā kā virsmas elektrovadītspēja parasti ievērojami pārsniedz tilpuma vadītspēju, tiek veikti pasākumi tās samazināšanai.

Dielektriķis ir izolators tikai attiecībā uz līdzspriegumu. Mainīgā elektriskajā laukā strāva plūst cauri dielektriķim tā polarizācijas dēļ.

POLARIZĀCIJA ir saistīts lādiņu pārvietošanas process ierobežotā attālumā ārējā elektriskā lauka ietekmē.

Atomu elektroni ir nobīdīti uz pozitīvo polu, atomu kodoli - uz negatīvo. Tas pats notiek ar joniem jonu kristālos, ar molekulām vai molekulu sekcijām ar nevienmērīgu lādētu daļiņu sadalījumu to aizņemtajā tilpumā. Polarizācijas rezultātā dielektrikā veidojas savs iekšējais lauks, tā vektors pēc lieluma ir mazāks un virzienā pretējs ārējā lauka vektoram. Elektriskā kapacitāte starp elektrodiem ar dielektriķi ir lielāka nekā starp tiem pašiem elektrodiem bez dielektriķa par koeficientu, kur ir DIELEKTRISKĀ RELATĪVĀ DIELEKTRISKĀ NEPIECIEŠAMĪBA.

ELEKTRONISKĀS POLARIZĀCIJAS laikā ārēja elektriskā lauka ietekmē deformējas vielas atomu elektroniskie apvalki. Tam raksturīgs īss (apmēram 10-15 s) nostādināšanas laiks, tāpēc tas ir bezinerces radiofrekvencēm, nav atkarīgs no frekvences, vāji atkarīgs no temperatūras un notiek praktiski bez zudumiem. Vielām ar pārsvarā elektronisku polarizāciju (vāji polārie dielektriķi) ir zema dielektriskā konstante: no 1,8 līdz 2,5. Šāda veida polarizācija ir raksturīga visām vielām.

JONU POLARIZĀCIJA notiek jonu cietās vielās, tās nostādināšanas laiks ir 10-13 s, tāpēc praktiski nav atkarīga no lauka frekvences un vāji atkarīga no temperatūras. Lielākajai daļai materiālu ar jonu polarizāciju vērtība ir no 5 līdz 10.

DIPOLA (ORIENTĀCIJA) POLARIZĀCIJA izpaužas kā orientācija polāro molekulu vai atomu grupu lauka ietekmē. Piemēram, ūdens molekulas ir polāras, kurās ūdeņraža atomi atrodas asimetriski attiecībā pret skābekļa atomu, vai vinilhlorīds (polivinilhlorīda monomērs) H2C-CHCl. Lai pārvarētu molekulu un berzes spēku mijiedarbību, tiek patērēta lauka enerģija, kas tiek pārvērsta siltumenerģijā, tāpēc dipola polarizācija ir neelastīga, relaksācija dabā. Dipola polarizācijā iesaistīto dipolu lielo izmēru un masu dēļ tā inerce ir nozīmīga un izpaužas kā spēcīga dielektriskās konstantes un enerģijas zudumu atkarība no frekvences.

MIGRĀCIJAS POLARIZĀCIJAS cēlonis ir vāji saistītu piemaisījumu jonu neelastīga kustība nelielos attālumos. Seku ziņā (enerģijas zudums, atkarība no frekvences) šī polarizācija ir līdzīga dipolam.

Enerģijas zudumi dielektrikā polarizācijas laikā tiek novērtēti ar LOSS ANGLE TANGENS tg. Dielektriķis ar zudumiem elektriskajā ķēdē tiek attēlots kā līdzvērtīga ķēde: ideāls kondensators un tam paralēli savienota zudumu pretestība. Leņķis līdz 90o papildina nobīdes leņķi starp strāvu un spriegumu šāda divu terminālu tīkla vektoru diagrammā. Labiem (vāji polāriem) dielektriķiem ir tg10-3, kas ir nedaudz atkarīgs no frekvences. Sliktiem dielektriķiem tg mēra vienības desmitdaļās vai pat vairāk, un tas ir ļoti atkarīgs no frekvences.

Īpašus tipus veido polarizācija mehānisko spriegumu ietekmē, kas novērota PIEZOELEKTRIKĀ, kā arī SPONTĀNĀ POLARIZĀCIJA PIROELEKTRIKĀ un FERROELEKTRIKĀ. Šādus dielektriķus sauc par AKTĪVIEM un izmanto īpašās ierīcēs: rezonatoros, filtros, pjezoelektriskos ģeneratoros un transformatoros, radiācijas pārveidotājos, lielas īpatnējās jaudas kondensatoros utt.

ELEKTRISKĀ STIPRĪBA - dielektriķa spēja uzturēt augstu pretestību augstsprieguma ķēdēs. To aprēķina pēc pārrāvuma lauka intensitātes Epr = Upr/d, kur Upr ir pārrāvumu izraisošais spriegums, d ir dielektriķa biezums. Izmērs Epr - V/m. Dažādiem dielektriķiem Epr = 10...1000 MV/m, un pat vienam materiālam šī vērtība ļoti atšķiras atkarībā no biezuma, elektrodu formas, temperatūras un vairākiem citiem faktoriem. Iemesls tam ir dažādu procesu dažādība avārijas laikā. ELEKTRISKĀS SATRAUKŠANAS cēlonis ir elektronu tuneļveida pāreja vadīšanas joslā no valences joslas, no piemaisījumu līmeņiem vai metāla elektrodiem, kā arī to lavīnas reprodukcija triecienjonizācijas dēļ augstas intensitātes laukos. ELEKTROTERMĀLO SADALĪJUMU izraisa eksponenciāls dielektriķa elektriskās vadītspējas pieaugums, palielinoties temperatūrai. Tajā pašā laikā palielinās noplūdes strāva, vēl vairāk sildot dielektriķi, tā biezumā veidojas vadošs kanāls, pretestība strauji samazinās, un termiskās ietekmes zonā notiek materiāla kušana, iztvaikošana un iznīcināšana. ELEKTROĶĪMISKO SADALĪJUMU izraisa elektrolīzes parādības, jonu migrācija un tā rezultātā materiāla sastāva izmaiņas. JONIZĀCIJAS SADALĪJUMS rodas daļējas izlādes dēļ dielektrikā, kas satur gaisa ieslēgumus. Gaisa elektriskā stiprums ir mazāks, un lauka stiprums šajos ieslēgumos ir lielāks nekā blīvā dielektrikā. Šis sadalījuma veids ir raksturīgs porainiem materiāliem. Dielektriķa VIRSMAS SĀRJUMI (FLASHUP) rodas nepieņemami lielu virsmas strāvu dēļ. Ar pietiekamu strāvas avota jaudu caur gaisu attīstās virsmas sadalījums un pārvēršas lokā. Apstākļi, kas veicina šo sadalījumu: plaisas, citi nelīdzenumi un piesārņojums uz dielektriķa virsmas, mitrums, putekļi, zems atmosfēras gaisa spiediens.

Jebkuras elektriskās ierīces drošai darbībai tās izolācijas Uwork darba spriegumam jābūt ievērojami mazākam par Ubreak pārrāvuma spriegumu. Attiecību Upr/Urab sauc par ELEKTRISKĀS IZOLĀCIJAS STIPRĪBAS DROŠĪBAS FAKTORU.

Lekcija 1.3.1. Dielektriķu polarizācija

Dielektriskie materiāli

Dielektriķi ir vielas, kuras var polarizēt un uzturēt elektrostatisko lauku. Šī ir plaša elektrisko materiālu klase: gāzveida, šķidrie un cietie, dabiskie un sintētiskie, organiskie, neorganiskie un organoelementi. Pēc veiktajām funkcijām tās iedala pasīvajās un aktīvajās. Pasīvos dielektriķus izmanto kā elektroizolācijas materiālus. Aktīvajos dielektriķos (feroelektrikā, pjezoelektrikā utt.) elektriskās īpašības ir atkarīgas no vadības signāliem, kas var mainīt elektrisko ierīču un instrumentu raksturlielumus.

Pamatojoties uz molekulu elektrisko struktūru, izšķir nepolāros un polāros dielektriķus. Nepolārie dielektriķi sastāv no nepolārām (simetriskām) molekulām, kurās pozitīvo un negatīvo lādiņu centri sakrīt. Polārie dielektriķi sastāv no asimetriskām molekulām (dipoliem). Dipola molekulu raksturo dipola moments - p.

Elektrisko ierīču darbības laikā dielektriķis uzsilst, jo daļa tajā esošās elektriskās enerģijas tiek izkliedēta siltuma veidā. Dielektriskie zudumi ir ļoti atkarīgi no strāvas frekvences, īpaši polārajiem dielektriķiem, tāpēc tie ir zemfrekvences. Nepolārie dielektriķi tiek izmantoti kā augstfrekvences dielektriķi.

Dielektriķu galvenās elektriskās īpašības un to raksturlielumi ir doti tabulā. 3.

3. tabula. Dielektriķu elektriskās īpašības un to raksturlielumi

Polarizācija ir ierobežota saistīto lādiņu pārvietošanās vai dipola molekulu orientācija elektriskajā laukā. Elektriskā lauka līniju ietekmē dielektriķa lādiņi tiek pārvietoti iedarbīgo spēku virzienā atkarībā no intensitātes lieluma. Ja nav elektriskā lauka, lādiņi atgriežas iepriekšējā stāvoklī.

Ir divu veidu polarizācija: momentānā polarizācija, pilnīgi elastīga, bez izkliedes enerģijas izdalīšanās, t.i. bez siltuma ģenerēšanas, uz laiku 10 -15 - 10 -13 s; polarizācija nenotiek acumirklī, bet lēnām palielinās vai samazinās, un to pavada enerģijas izkliede dielektrikā, t.i. to silda ar relaksācijas polarizāciju uz laiku no 10 -8 līdz 10 2 s.

Pirmais veids ietver elektronisko un jonu polarizāciju.

Elektroniskā polarizācija (C e, Q e)– atomu un jonu elektronisko apvalku elastīga nobīde un deformācija 10 -15 s. Šāda polarizācija tiek novērota visu veidu dielektriķiem un nav saistīta ar enerģijas zudumiem, un vielas dielektriskā konstante ir skaitliski vienāda ar gaismas laušanas koeficienta kvadrātu n 2.

Jonu polarizācija (C un, Q un) ir raksturīga cietām vielām ar jonu struktūru un to izraisa elastīgi saistītu jonu pārvietošanās (oscilācija) kristāla režģa mezglos 10 -13 s laikā. Paaugstinoties temperatūrai, nobīde palielinās un elastības spēku starp joniem vājināšanās rezultātā jonu dielektriķu dielektriskās konstantes temperatūras koeficients izrādās pozitīvs.

Otrais veids ietver visas relaksācijas polarizācijas.

Dipola relaksācijas polarizācija (C dr, r dr, Q dr) kas saistīti ar dipolu termisko kustību polāro saišu laikā starp molekulām. Lai pagrieztu dipolus elektriskā lauka virzienā, ir jāpārvar zināma pretestība un jāatbrīvo enerģija siltuma veidā (r dr). Relaksācijas laiks šeit ir aptuveni 10 -8 - 10 -6 s - tas ir laika periods, kurā elektriskā lauka orientēto dipolu sakārtotība pēc lauka noņemšanas samazināsies termisko kustību klātbūtnes dēļ. 2,7 reizes no sākotnējās vērtības.

Jonu relaksācijas polarizācija (C ir, r ir, Q ir) novērots neorganiskos stiklos un dažās vielās ar vaļēju jonu iesaiņojumu. Vielas brīvi saistītie joni ārēja elektriskā lauka ietekmē haotisku termisku kustību rezultātā saņem pārmērīgu pārspriegumu lauka virzienā un tiek pārvietoti pa lauka līniju. Pēc elektriskā lauka noņemšanas jonu orientācija vājinās saskaņā ar eksponenciālu likumu. Relaksācijas laiks, aktivācijas enerģija un dabisko svārstību biežums notiek 10 -6 - 10 -4 s laikā un ir saistīti ar likumu

kur f ir daļiņu dabisko vibrāciju frekvence; v - aktivizācijas enerģija; k – Bolcmana konstante (8,63 10 -5 EV/deg); T – absolūtā temperatūra atbilstoši K0.

Elektroniskā relaksācijas polarizācija (C er, r er, Q er) rodas lieko, defektīvo elektronu vai “caurumu” ierosināto siltumenerģiju dēļ 10 -8 - 10 -6 s laikā. Tas ir raksturīgs dielektriķiem ar augstu laušanas koeficientu, lielu iekšējo lauku un elektronisko elektrisko vadītspēju: titāna dioksīds ar piemaisījumiem, Ca+2, Ba+2, virkne savienojumu, kuru pamatā ir mainīgas valences metālu oksīdi - titāns, niobijs, bismuts. Ar šo polarizāciju ir augsta dielektriskā konstante, un pie negatīvām temperatūrām e temperatūras atkarības maksimums (dielektriskā konstante). e titānu saturošai keramikai samazinās, palielinoties biežumam.

Strukturālās polarizācijas atšķirt:

Migrācijas polarizācija (C m, r m, Q m) rodas nehomogēnas struktūras cietās vielās ar makroskopiskām neviendabībām, slāņiem, saskarnēm vai piemaisījumu klātbūtni aptuveni 10 2 s. Šī polarizācija izpaužas zemās frekvencēs un ir saistīta ar ievērojamu enerģijas izkliedi. Šādas polarizācijas iemesli ir vadoši un pusvadītāji ieslēgumi tehniskajos, sarežģītos dielektriķos, slāņu ar dažādu vadītspēju utt. Saskarnēs starp slāņiem dielektrikā un elektrodu slāņos uzkrājas lēni kustīgu jonu lādiņi - tā ir starpslāņa vai strukturālās augstsprieguma polarizācijas ietekme. Dzelzselektriķiem ir spontāna vai spontāna polarizācija (C sp, r sp, Q sp), kad notiek ievērojama enerģijas izkliede vai siltuma izdalīšanās, ko izraisa domēnu (atsevišķu reģionu, rotējošu elektronu apvalku) nobīde elektriskajā laukā, t.i., pat tad, ja elektriskā lauka nav, vielā ir elektriski momenti, un pie noteiktas ārējās notiek lauka intensitātes piesātinājums un tiek novērota pieaugoša polarizācija.

Dielektriķu klasifikācija pēc polarizācijas veida.

Pirmā grupa ir dielektriķi ar elektronisku un jonu momentāno polarizāciju. Šādu materiālu struktūra sastāv no neitrālām molekulām, var būt vāji polāra un raksturīga cietiem kristāliskiem un amorfiem materiāliem, piemēram, parafīnam, sēram, polistirolam, kā arī šķidriem un gāzveida materiāliem, piemēram, benzolam, ūdeņradim u.c.

Otrā grupa ir dielektriķi ar elektroniskām un dipola relaksācijas polarizācijām - tās ir polāri organiski šķidrumi, pusšķidras, cietas vielas, piemēram, eļļas kolofonija savienojumi, epoksīdsveķi, celuloze, hlorētie ogļūdeņraži u.c. materiāliem.

Trešā grupa ir cietie neorganiskie dielektriķi, kurus iedala divās apakšgrupās, kas atšķiras pēc elektriskajiem raksturlielumiem - a) dielektriķi ar elektronisku un dipola relaksācijas polarizāciju, piemēram, kvarcs, vizla, akmeņsāls, korunds, rutils; b) dielektriķi ar elektronisku un jonu relaksācijas polarizāciju - tie ir stikli, materiāli ar stiklveida fāzi (porcelāns, mikaleks utt.) un kristāliski dielektriķi ar irdenu jonu iepakojumu.

Ceturtā grupa ir dielektriķi, kuriem ir elektroniskā un jonu momentānā un strukturālā polarizācija, kas raksturīga daudziem pozicionāliem, sarežģītiem, slāņainiem un feroelektriskiem materiāliem.