Izoliacin?s med?iagos skirtos apriboti konstrukcij? ir atskir? element? s?lyt? su tam tikromis terp?mis. Statybinis vanduo, garas ir ?iltas izoliacin?s med?iagos. Vietose, kur naudojami elektros laidininkai, reikalinga kitokio tipo izoliacija – dielektrik? pavidalu. J? u?duotis yra pa?alinti kontaktus tarp naudojam? aktyvi? srov?s laidinink? ir med?iag?, kurios n?ra skirtos ?iai funkcijai atlikti. Tiksliniai objektai gali b?ti technin?mis priemon?mis, prietaisas, statybin?s konstrukcijos ir net dekoratyvin?s dangos. Savo ruo?tu elektros izoliacin?s med?iagos sukuria barjer? elektros srovei praeiti, nepaisant to, ar ji yra kintamoji, ar tiesiogin?.

Izoliatori? klasifikacijos

Elektros izoliatoriai skiriasi savo kilme ir agregacijos b?sena. Kalbant apie kilm?, charakteristikos apima organines ir neorganines med?iagas, taip pat nat?ralias ir sintetines ?aliavas. KAM nat?rali? med?iag? galima priskirti ??ru?iui, kuris pasi?ymi tvirtumu, lankstumu ir geb?jimu skilti. Tai nat?raliai susidarantis neorganinis dielektrikas. Prie?ingai, sintetini? grup?je organin?s med?iagos galima pasteb?ti cheminius didel?s molekulin?s mas?s junginius. Jie yra paruo?ti naudoti kaip plastikai ir elastomerai. Pagrindinis veikimo skirtumai nustato elektros izoliacini? med?iag? klasifikacij? pagal j? agregacijos b?kl?. I?skiriami kietieji ir skystieji, taip pat dujiniai dielektrikai.

Srov?s izoliatori? savyb?s

Pagrindin? dielektriko u?duotis yra atlikti izoliacin? funkcij?. Tod?l kaip pagrindinis eksploatacin?s savyb?s Galima pasteb?ti padid?jusi? var??, nedidel? dielektriko nuostoli? tangent? ir didel? gedimo ?tamp? – jau min?t? gedim?. Atsparumas nustato, kiek med?iaga gali u?kirsti keli? srov?s laidumui esant skirtingiems kontaktin?s elektros grandin?s parametrams. Dielektriniai nuostoliai, savo ruo?tu, rodo izoliatoriaus ?tak? aktyviojo laidininko veikimui - paprastai ?i vert? tur?t? b?ti lygi nuliui, ta?iau da?niausiai didel? var?a padidina nuostolius pagrindin?je grandin?je. Svarbios ir elektros izoliacini? med?iag? skilimo savyb?s, kurias lemia ?tampa. ?iuo atveju galime kalb?ti apie tiesiogin? tikslin?s med?iagos pralaidum?. Be to, visos i?vardytos savyb?s registruojamos tik tuo atveju, jei buvo pasteb?tas j? „veikimo“ stabilumas per tam tikr? laik? ir tam tikroje temperat?roje. Kartais bandymo metu kaip stabilumo parametras nurodomas ir elektrinio lauko da?nis.

Elektros izoliatori? charakteristikos

Viena i? pagrindini? dielektrik? savybi? yra pavir?iaus atsparumas. Tai var?a, kuri atsiranda, kai srov? teka per med?iagos pavir?i?. Kita svarbiausia charakteristika yra dielektrin? konstanta. Kaip jau min?ta, pralaidumas yra tiesiogiai susij?s su tikslin?s med?iagos prasiskverbimu. O fizikin?s ir chemin?s savyb?s nusipelno ypatingo d?mesio. Tai apima vandens absorbcij?, klampum? ir r?g?tingum?. Vandens sug?rimas rodo med?iagos poringumo laipsn? ir vandenyje tirpi? element? buvim? joje. Kuo ?i vert? didesn?, tuo didesnis med?iagos, kaip dielektriko, efektyvumas. Savo ruo?tu klampumui b?dingas sklandumas, kuris yra svarbus nustatant med?iagos s?veik? su skystais arba i?lydytais dielektrikais. R?g?ties skai?ius paprastai apib?dina skystus dielektrikus. Pavyzd?iui, pagrindin?s elektros izoliacini? med?iag? savyb?s yra susijusios su geb?jimu neutralizuoti laisvas r?g?tis, esan?ias 1 g med?iagos. Laisv?j? r?g??i? buvimas suma?ina elektros izoliatori? elektros izoliacines savybes.

Dujiniai izoliatoriai

Beveik visos dujin?s elektros izoliacin?s med?iagos suteikia dielektrin? konstant?, kurios koeficientas lygus 1. Toki? gamini? prana?umai apima nedidel? dielektrini? nuostoli? dal?, nors gedimo laipsnis taip pat ma?as. Paprastai pagrindin? dujin? terp?, turinti elektros izoliatoriaus funkcij?, yra oras, papildytas specialiais inkliuzais. Bet ? ?iandien Taip pat pla?iai paplito SF6 dujos, kurios naudojamos kaip dielektrin? baz?. Dujini? tip? elektros izoliacin?s med?iagos yra pagr?stos sieros heksafluoridu, kuris u?tikrina didesn? apsaug? nuo gedimo, o kai kuriais atvejais pastebimas ir lanko gesinimo geb?jimas. Kada mes kalbame apie O sunkiomis s?lygomis tikslinio apsaugos objekto eksploatavimas, duj? aplinka gali b?ti papildyta organiniais izoliatoriais.

Kietieji dielektrikai

Tradici?kai po izoliatoriais ?io tipo rei?kia tokias med?iagas kaip stiklas, kvarcas, porcelianas, plastikas ir guma. J? kilm? gali b?ti nat?rali arba sintetin?. Ploni izoliatori? sluoksniai gali tur?ti padidint? var?? ir gedimo ?tamp? – ?ios vert?s priklauso nuo konstrukcijos dielektrin?s konstantos ir elektrinio stiprumo. Padidinus potencial? skirtum? kieto ar skysto dielektriko at?vilgiu, padid?s srov?, einanti per tikslin? objekt?. D?l to ?is rei?kinys prisideda prie teigiamo erdv?s kr?vio susidarymo ?alia katodo elektron? abstrakcijos fone. Elektros gedimas gali b?ti laikomas ?krauto lauko i?kraipymu paties izoliatoriaus konstrukcijoje. Kietojo k?no elektros izoliacin?s med?iagos patiria poliarizacij?, tod?l j? dielektrin? konstanta vir?ija vienet?. Be to, kintam? elektrini? lauk? taikymo momentu poliarizacija prisideda prie dielektrini? nuostoli? susidarymo. ?iame kontekste verta pabr??ti med?iagas, kurios turi minimalius dielektrinius nuostolius net auk?to da?nio laukuose. Tai apima polietilen? ir kvarc?.

Skysti dielektrikai

Skystieji izoliatoriai yra sintetiniai skys?iai, alyvos, pastos, lakai ir dervos. Ypa? paplitusios yra mineralin?s alyvos, kurios yra naftos perdirbimo produktas ir yra skyst? angliavandenili? mi?inys. Jie naudojami alyvos jungikliuose, ma?uose transformatoriuose, kondensatoriuose ir kabeliuose. Taip pat populiari skysta elektros izoliacija impregnavimo forma. Jis da?nai naudojamas ruo?iant kabelius ir tuos pa?ius kondensatorius darbui. Med?iaga yra popierin? izoliacija, kurioje popierius yra ne?iklis, o impregnavimas yra aktyvi apsaugin? terp?.

Rankov?s elektros izoliacija

Tai med?iaga i? mechanini? grup?s apsauginiai ?taisai, kuri u?tikrina i?orin? fizin? apsaug?. Paprastai lanks?ios movos naudojamos maitinimo blok?, transformatori? ir kabeli? laidininkams apsaugoti. Tuo pa?iu principu veikia tradicin? izoliacin? juosta, kurios u?duotis – sukurti fizin? barjer?. Rankov?s taip pat veikia kaip sluoksnis, kuris niekaip nes?veikauja su elektrocheminiu lygiu. Ta?iau tarp ?ios med?iagos tr?kum? yra greitas nusid?v?jimas.

Kondensatoriai

Elektros izoliacija yra svarbi s?lyga pilnas kondensatori? veikimas. Kai kuriais atvejais pats kondensatorius veikia kaip dielektrikas kaip sud?tingos elektros grandin?s dalis. Tokie ?renginiai turi ?vairios programos, ?skaitant indukcijos efekt? neutralizavim? linijose su kintam?ja srove, kr?vio kaupim?, taip pat srov?s impuls? gavim? ?vairioms reikm?ms. Nor?dami naudoti kondensatori? kaip izoliacijos ta?k?, turite tur?ti id?j? apie reikiam? talp?. ?renginiuose jis apskai?iuojamas pagal sistemos charakteristikas arba apskai?iuojant ?krovos dyd? ant plok?tel?s. Pa?ioje konstrukcijoje apsauginei funkcijai u?tikrinti gali b?ti naudojamos elektros izoliacin?s med?iagos lak? ir alyv? pavidalu. Priklausomai nuo kondensatoriaus tipo, taip pat nustatomas antrini? funkcij? rinkinys - pavyzd?iui, atsi?velgiama ? degum?, atsparum? dr?gmei, atsparum? dilimui ir kt.

Vakuumas kaip izoliatorius

Itin ?emo sl?gio duj? aplinka gali sudaryti s?lygas, kai dujos tiesiog negali sukurti pastebimos srov?s tarpelektrodiniame tarpelyje. Tokios s?lygos vadinamos izoliuojan?iu vakuumu. Susid?rus su elektronais ar teigiamais jonais, i?einan?iais i? elektrod?, ?emo sl?gio duj? molekuli? jonizacija vyksta labai retai. Vadinamasis didelis vakuumas, esant nuolatinei ?tampai iki 20 kV katodo pavir?iuje, gali i?siversti be gedimo, kai lauko stiprumas yra ma?daug 5 MV/cm. Jei mes kalbame apie anod?, tada ?tampa tur?t? b?ti kelis kartus didesn?. Ir vis d?lto pastebimas ?tampos padid?jimas lemia, kad vakuumin?s elektros izoliacin?s med?iagos praranda savo apsaugin? potencial?. ?iuo atveju gedimas gali ?vykti pasikeitus ?krautoms dalel?ms katodo ir anodo jungtyje. ?io tipo dielektrikai da?niau naudojami elektronikoje. Jie taip pat naudojami elektronams pagreitinti ?prastiniais ?renginiais, ir rentgeno aparatuose, skirtuose auk?tos ?tampos programoms palaikyti.

Junginys kaip pagrindinis radijo in?inerijos dielektrikas

Gana prakti?kas naudoti ir nebrangus dielektrin?s apsaugos b?das. Junginys taikomas darbo zona, po kurio jis sukiet?ja, visi?kai ?gydamas pagrindines funkcines savybes. Tuo pa?iu metu negalima teigti, kad junginiai b?tinai yra kietos elektros izoliacin?s med?iagos, nes yra ir skysto tipo atmain?. Net ir darbin?s b?kl?s jie nesukiet?ja. Taip pat yra ?ios med?iagos liejimo ir impregnavimo tip?. I?skirtinis bruo?as vis? jungini? yra visi?kas tirpikli? nebuvimas kompozicijoje. Tai leid?ia subtiliai impregnuoti sud?tingas elektromechanines dalis ir ?renginius.

?iuolaikin?s elektros izoliacin?s med?iagos

Naujos kartos elektros izoliatoriai apima pla?i? grup? polimerin?s med?iagos. I? esm?s tai yra pl?vel?s gaminiai, kurie sukuria dielektrin? efekt? sukuriant atitinkam? apvalkal?. Pl?vel? gaminama ritininiu formatu, kurio storis svyruoja nuo 5 iki 250 mikron?. Be pagrindini? elektros izoliacini? savybi?, tokios pl?vel?s pasi?ymi lankstumu, elastingumu, stiprumu ir atsparumu ply?imui. Patogu naudoti ir polimerin? izoliacin? juost?, kurios storis 0,2-0,3 mm. Tokios med?iagos yra prastesn?s u? daugel? tradicini? dielektrik? tik viena kokybe - aplinkos sauga. Tai n?ra pati nekenksmingiausia med?iaga toksi?kumo po?i?riu, tod?l da?niausiai naudojama pramon?je, nors yra ir i?im?i?.

Elektros izoliatori? taikymo sritys

Beveik visose srityse, kuriose yra elektros laidai, vienaip ar kitaip naudojamos dielektrin?s priemon?s. Pagrindinis pavyzdys yra kabeliai, kurie turi kelis izoliacijos sluoksnius – tiek elektrin?, tiek mechanin?. Instrumentai gali b?ti vadinami antra pagal populiarum? ?ios izoliacijos naudojimo sritimi. Nuo srovi? ?takos jie yra riboti kaip atskiros dalys aparat?ra ir technologiniai vienetai elektros ma?inose. Statyboje paklaus?s ir dabartiniai izoliaciniai ?renginiai. Pavyzd?iui, elektros izoliacin?s med?iagos taip pat naudojamos tiesiant nam? ir gatvi? laidus. Dielektrik? naudojimas leid?ia i?saugoti med?iagas, esan?ias ?alia laid?ios grandin?s. Kai kuriais atvejais tokia izoliacija pasiteisina ir kaip pagrindin?s linijos ?tampos nuostoli? ma?inimo priemon?.

I?vada

Elektros izoliacijos galimybi? spektras yra gana platus, tod?l galima specialiai parinkti med?iag? pagal specifinius poreikius. Pavyzd?iui, kietojo k?no elektros izoliacin?s med?iagos, taip pat dali? pavidalo dielektrikai yra ?prasti kasdieniame gyvenime. Dujos ir skystos terp?s gali b?ti naudojamos pramon?je ir statybose. Komunalini? paslaug? sektorius apima beveik vis? elektros izoliacijos spektr?, nes apsaugos s?lygos gali b?ti labai skirtingos.

Tai med?iaga, kurios elektrin? var?a r< 10 -5 Ом·м, а к диэлектрикам - материалы, у которых r >10 8 om? m. Reikia pa?ym?ti, kad ger? laidinink? savitoji var?a gali b?ti tik 10 -8 Ohm m, o geriausiems dielektrikams ji gali vir?yti 10 16 Ohm m. Puslaidininki? savitoji var?a, priklausomai nuo med?iag? strukt?ros ir sud?ties, taip pat nuo j? veikimo s?lyg?, gali svyruoti nuo 10–5–10 8 om? m. Metalai yra geri elektros srov?s laidininkai. I? 105 cheminiai elementai tik dvide?imt penki yra nemetalai, o dvylika element? gali tur?ti puslaidininki? savybi?. Ta?iau be elementari? med?iag? yra t?kstan?iai cheminiai junginiai, lydiniai arba kompozicijos, turin?ios laidinink?, puslaidininki? ar dielektrik? savybi?. Gana sunku nubr??ti ai?ki? rib? tarp skirting? med?iag? klasi? var?os ver?i?. Pavyzd?iui, daug puslaidininki? ?emos temperat?ros elgiasi kaip dielektrikai. Tuo pa?iu metu dielektrikai gali tur?ti puslaidininki? savybi?, kai stipriai kaitinami. Kokybinis skirtumas tas, kad metalams laid?ioji b?sena yra ??eminta, o puslaidininkiams ir dielektrikams – su?adinama.

?dom?s yra daugyb? dielektrik? fizines savybes. Tai elektretai, pjezoelektriniai, piroelektriniai, feroelastikai, feroelektrikai, relaksoriai ir feromagnetai.

Naudojimas

Naudojant dielektrikus – vien? pla?iausi? elektrini? med?iag? klasi? – reikia naudoti ir pasyvius, ir aktyviosios savyb?s?ios med?iagos.

Dielektrikai naudojami ne tik kaip izoliacin?s med?iagos.

Pasyviosios dielektrik? savyb?s

Aktyvios dielektrik? savyb?s

Aktyvieji (valdomi) dielektrikai yra feroelektrikai, pjezoelektrikai, piroelektrikai, elektroliuminoforai, lazerin?s technologijos spinduli? ir sklendi? med?iagos, elektretai ir kt.

Taip pat ?r

Nuorodos

Wikimedia fondas.

Sinonimai

Pa?i?r?kite, kas yra „dielektrikas“ kituose ?odynuose: Dielektrinis...

Ra?ybos ?odynas-?inynas DIELEKTRIS, med?iaga, kuri nelaidi elektros, pvz., izoliacija, skirianti du laidininkus KONDENSATORIAUS. ?ios med?iagos turi indikatori?, vadinam? DIELEKTRIN? KONSTANTA, kuris nustato, kiek med?iaga gali... ...

Mokslinis ir techninis enciklopedinis ?odynas Piroelektrinis, elektretas, poliizobutilenas, polipropilenas, izoliatorius, polietileno tereftalatas, polikarbonatas, sinoksalis, politrifluorchloretilenas, politetrafluoretilenas, poliarilatas Rus? sinonim? ?odynas. dielektrinis daiktavardis, sinonim? skai?ius: 11 izoliatorius (21) ...

Sinonim? ?odynas dielektrinis – Med?iaga, kurios pagrindin? elektrin? savyb? yra geb?jimas poliarizuotis elektriniame lauke. [GOST R 52002 2003] dielektrikas Nelaidi med?iaga elektros srov? .

Elektros in?inerijos temos, pagrindiniai... Techninis vert?jo vadovas DIELEKTRIS, dielektrikas, vyri?kas. (fizinis). Dielektrinis k?nas, med?iaga, pvz. stiklo. ?odynas

U?akova. D.N. U?akovas. 1935 1940... U?akovo ai?kinamasis ?odynas

DIELEKTRIKAS, vyras. (specialistas.). Med?iaga, kuri blogai praleid?ia elektr?, yra nelaidi. | adj. dielektrikas, oi, oi. O?egovo ai?kinam?j? ?odyn?. S.I. O?egovas, N. Yu. ?vedova. 1949 1992… O?egovo ai?kinamasis ?odynas, ?ilkas, asbestas, transformatorin? alyva, oras ir kt. naudojami izoliuoti ?tamping?sias dalis izoliacijai... ... Techninis gele?inkeli? ?odynas

Dielektrinis- med?iaga, kurios pagrindin? elektrin? savyb? yra geb?jimas poliarizuotis elektriniame lauke... ?altinis: ELEKTROS IN?INERIJA. PAGRINDINI? S?VOK? S?VOKOS IR APIBR??IMAI. GOST R 52002 2003 (patvirtintas Rusijos Federacijos valstybinio standarto dekretu, priimtu... ... Oficiali terminija

Sinonim? ?odynas- dielektrinis; pramon? izoliatorius Med?iaga, kurios pagrindin? elektrin? savyb? yra geb?jimas poliarizuotis ir kurioje egzistuoja elektrostatinis laukas … Politechnikos termin? ai?kinamasis ?odynas

Dielektrinis- – med?iaga, kurios pagrindin? elektrin? savyb? yra geb?jimas poliarizuotis elektriniame lauke. [GOST 19880 74] Termino antra?t?: Energijos ?ranga Enciklopedijos antra?t?s: Abrazyvin? ?ranga, Abrazyvai, Keliai... Statybini? med?iag? termin?, apibr??im? ir paai?kinim? enciklopedija

Knygos

• Ribiniai efektai erdv?laivi? borto ?rangos elementuose, veikiami jonizuojan?iosios spinduliuot?s, Borisas Aleksejevi?ius ?ilobrejevas, Valentinas Timofejevi?ius Lazurikas, Michailas Viktorovi?ius Jakovlevas. Pateikiamos pagrindin?s sugertos energijos ir erdv?s kr?vio pasiskirstymo konstrukcin?se med?iagose skai?iavimo ir eksperimentinio nustatymo pagrindin?s s?vokos ir metodai...

Paskaita 1.3.1. Dielektrik? poliarizacija

Dielektrin?s med?iagos

Dielektrikai yra med?iagos, kurios gali b?ti poliarizuotos ir palaikyti elektrostatin? lauk?. Tai plati elektrini? med?iag? klas?: dujin?s, skystos ir kietos, nat?ralios ir sintetin?s, organin?s, neorganin?s ir organiniai elementai. Pagal atliekamas funkcijas skirstomos ? pasyvi?sias ir aktyvi?sias. Pasyvieji dielektrikai naudojami kaip elektros izoliacin?s med?iagos. Aktyviuosiuose dielektrikuose (feroelektrikuose, pjezoelektrikuose ir kt.) elektrin?s savyb?s priklauso nuo valdymo signal?, galin?i? keisti elektros prietais? ir prietais? charakteristikas.

Pagal molekuli? elektrin? strukt?r? i?skiriami nepoliniai ir poliniai dielektrikai. Nepoliniai dielektrikai susideda i? nepolini? (simetri?k?) molekuli?, kuriose teigiam? ir neigiam? kr?vi? centrai sutampa. Poliariniai dielektrikai susideda i? asimetrini? molekuli? (dipoli?). Dipolio molekulei b?dingas dipolio momentas – p.

Veikiant elektros prietaisams dielektrikas ?kaista, nes dalis elektros energija jis i?sisklaido ?ilumos pavidalu. Dielektriniai nuostoliai labai priklauso nuo srov?s da?nio, ypa? poliarini? dielektrik?, tod?l jie yra ?emo da?nio. Nepoliniai dielektrikai naudojami kaip auk?to da?nio dielektrikai.

Pagrindin?s dielektrik? elektrin?s savyb?s ir j? charakteristikos pateiktos lentel?je. 3.

3 lentel?. Dielektrik? elektrin?s savyb?s ir j? charakteristikos

Poliarizacija yra ribotas suri?t? kr?vi? poslinkis arba dipolio molekuli? orientacija elektriniame lauke. Veikiant elektrinio lauko linijoms, dielektriko kr?viai pasislenka veikian?i? j?g? kryptimi, priklausomai nuo intensyvumo dyd?io. Nesant elektrinio lauko, kr?viai gr??ta ? ankstesn? b?sen?.

Yra dviej? tip? poliarizacija: momentin? poliarizacija, visi?kai elastinga, nei?skirianti sklaidos energijos, t.y. be ?ilumos generavimo, 10 -15 - 10 -13 s; poliarizacija nevyksta akimirksniu, o did?ja arba ma??ja l?tai ir j? lydi energijos i?sklaijimas dielektrike, t.y. jis ?ildomas relaksacine poliarizacija nuo 10 -8 iki 10 2 s.

Pirmasis tipas apima elektronin? ir jonin? poliarizacij?.

Elektronin? poliarizacija (C e, Q e)– tamprus atom? ir jon? elektronini? apvalkal? poslinkis ir deformacija 10 -15 s. Tokia poliarizacija stebima vis? tip? dielektrikams ir n?ra susijusi su energijos nuostoliais, o med?iagos dielektrin? konstanta yra skaitine prasme lygi ?viesos l??io rodiklio n 2 kvadratui.

Jonin? poliarizacija (C ir, Q ir) b?dingas jonin?s strukt?ros kietoms med?iagoms ir sukeliamas tampriai suri?t? jon? poslinkio (svyravimo) kristalin?s gardel?s mazguose 10 -13 s. Did?jant temperat?rai, poslinkis did?ja ir d?l tamprumo j?g? tarp jon? susilpn?jimo, o jonini? dielektrik? dielektrin?s konstantos temperat?ros koeficientas pasirodo teigiamas.

Antrasis tipas apima visas atsipalaidavimo poliarizacijas.

Dipolio relaksacin? poliarizacija (C dr, r dr, Q dr) susij?s su dipoli? ?iluminiu jud?jimu ties polinis ry?ys tarp molekuli?. Sukant dipolius elektrinio lauko kryptimi reikia ?veikti tam tikr? pasiprie?inim? ir i?leisti energij? ?ilumos pavidalu (r dr). Atsipalaidavimo laikas ?ia yra ma?daug 10 -8 - 10 -6 s - tai laikotarpis, per kur? elektrinio lauko orientuot? dipoli? i?d?stymas pa?alinus lauk? d?l ?ilumini? judesi? suma??s 2,7 kart? nuo pradin?s vert?s.

Jon? atsipalaidavimo poliarizacija (C ir, r ir, Q ir) stebimas neorganiniuose stikluose ir kai kuriose med?iagose su laisvu jon? sluoksniu. Laisvai suri?ti med?iagos jonai, veikiami i?orinio elektrinio lauko chaoti?k? ?ilumini? judesi? metu, gauna perteklinius vir??tampius lauko kryptimi ir pasislenka i?ilgai jo lauko linijos. Pa?alinus elektrin? lauk?, jon? orientacija susilpn?ja pagal eksponentin? d?sn?. Atsipalaidavimo laikas, aktyvacijos energija ir nat?rali? svyravim? da?nis atsiranda per 10 -6 - 10 -4 s ir yra susij? pagal ?statym?

?ia f – nat?rali? daleli? virpesi? da?nis; v - aktyvavimo energija; k – Boltzmanno konstanta(8,63 10 -5 EV/deg.); T – absoliuti temperat?ra pagal K 0.

Elektronin? relaksacin? poliarizacija (C er, r er, Q er) atsiranda d?l perteklini?, defektuot? elektron? ar „skyli?“ su?adinam? ?ilumini? energij? per 10 -8 - 10 -6 s. Jis b?dingas dielektrikams su dideliu l??io rodikliu, dideliu vidiniu lauku ir elektroniniu elektriniu laidumu: titano dioksidas su priemai?omis, Ca+2, Ba+2, nema?ai jungini?, kuri? pagrind? sudaro kintamo valentingumo metal? oksidai – titanas, niobis, bismutas. Su ?ia poliarizacija yra didel? dielektrin? konstanta ir esant neigiamos temperat?ros e priklausomyb?s nuo temperat?ros maksimumo buvimas (dielektrin? konstanta). e titano turin?iai keramikai ma??ja did?jant da?niui.

Strukt?rin?s poliarizacijos atskirti:

Migracijos poliarizacija (C m, r m, Q m) atsiranda nehomogeni?kos strukt?ros kietose med?iagose, turin?iose makroskopini? nehomogeni?kumo, sluoksni?, s?saj? arba priemai?? buvim? ma?daug 10 2 s. ?i poliarizacija pasirei?kia esant ?emiems da?niams ir yra susijusi su reik?mingu energijos i?sklaidymo. Tokios poliarizacijos prie?astys yra laid?i? ir puslaidininki? intarpai techniniuose, sud?tinguose dielektrikuose, skirtingo laidumo sluoksni? buvimas ir kt. S?sajose tarp sluoksni? dielektriko ir elektrod? sluoksniuose kaupiasi l?tai judan?i? jon? kr?viai – tai tarpsluoksn?s arba strukt?rin?s auk?tos ?tampos poliarizacijos poveikis. Feroelektrikams yra spontani?ka arba spontani?ka poliarizacija (C sp, r sp, Q sp), kai d?l elektriniame lauke pasislinkusi? domen? (atskir? sri?i?, besisukan?i? elektron? apvalkal?) vyksta reik?mingas energijos i?sklaidymo ar ?ilumos i?siskyrimas, t. y. net ir nesant elektrinio lauko, med?iagoje atsiranda elektriniai momentai, o esant tam tikram i?oriniam laukui. ?vyksta stiprumo prisotinimas ir stebima did?janti poliarizacija.

Dielektrik? klasifikacija pagal poliarizacijos tip?.

Pirmoji grup? yra dielektrikai su elektronine ir jonine momentine poliarizacija. Toki? med?iag? strukt?ra susideda i? neutrali? molekuli?, gali b?ti silpnai polin? ir b?dinga kietoms kristalin?ms ir amorfin?ms med?iagoms, tokioms kaip parafinas, siera, polistirenas, taip pat skystoms ir dujin?ms med?iagoms, tokioms kaip benzenas, vandenilis ir kt.

Antroji grup? yra dielektrikai su elektronine ir dipolio relaksacine poliarizacija - tai polinis organinis skystis, pusiau skystas, kietosios med?iagos kaip aliejin?s kanifolijos junginiai, epoksidin?s dervos, celiulioz?, chlorinti angliavandeniliai ir kt. med?iagos.

Tre?ioji grup? yra kietieji neorganiniai dielektrikai, kurie skirstomi ? du pogrupius, kurie skiriasi elektrines charakteristikas– a) dielektrikai su elektronine ir dipolio relaksacine poliarizacija, tokie kaip kvarcas, ??rutis, akmens druska, korundas, rutilas; b) dielektrikai su elektronine ir jonine relaksacine poliarizacija - tai stiklai, med?iagos su stikline faze (porcelianas, mikaleksas ir kt.) ir kristaliniai dielektrikai su laisva jon? sandara.

Ketvirtoji grup? yra dielektrikai, turintys elektronin? ir jonin? momentin? ir strukt?rin? poliarizacij?, kuri b?dinga daugeliui pozicini?, sud?ting?, sluoksniuot? ir feroelektrini? med?iag?.

?emo da?nio. Kaip auk?to da?nio naudojami nepoliniai dielektrikai.

3.1. Pagrindin?s dielektrik? elektrin?s savyb?s

Pagrindin?s dielektrik? elektrin?s savyb?s ir j? charakteristikos pateiktos lentel?je. 12.

12 lentel?

Dielektrik? elektrin?s savyb?s ir j? charakteristikos

3.1.1. Dielektrik? poliarizacija

Poliarizacija yra tamprus suri?t? kr?vi? poslinkis arba dielektrik? molekuli? orientacija elektriniame lauke. Poliarizacij? lydi suri?to dielektriko pavir?iuje atsiradimas elektros kr?viai.

Dielektriko geb?jimas poliarizuotis apib?dinamas jo santykiniu dielektrin? konstanta

?ia C – kondensatoriaus su dielektriku talpa C 0 – kondensatoriaus be dielektriko talpa (vakuume).

I?skiriami ?ie poliarizacijos tipai:

elektron? poliarizacija- tamprus atom? elektronini? apvalkal? poslinkis ir deformacija veikiant i?oriniam laukui (13 pav., a). Jis b?dingas visoms med?iagoms, ta?iau vaidina lemiam? vaidmen? nepoliniuose dielektrikuose (dujiniuose,

skystas ir kietas). Tokia poliarizacija atsiranda beveik akimirksniu (t = 10-15 s), neprarandant energijos, jos reik?m? nepriklauso nuo lauko da?nio;

Ry?iai. 13. Poliarizacijos atsiradimo schema: a - elektronin?, b - jonin?, c - di-

visi?kas atsipalaidavimas, g - spontani?kas (spontani?kas)

jon? poliarizacija sukelia tampriai suri?t? jon? poslinkis tarpatominiu atstumu (13b pav.). Jis b?dingas jonin?s strukt?ros med?iagoms, poliarizacijos laikas trumpas (t = 10-13 s) ir vyksta prakti?kai neprarandant energijos;

dipolio atsipalaidavimas poliarizacija slypi kilme

dipolio molekuli? ?siskverbimas veikiant lauko j?goms (13 pav., c).

Jis b?dingas poliniams dielektrikams, atsiranda laikui b?gant (t = 10-2 s) ir kartu su energijos nuostoliais;

spontani?ka (spontani?ka) poliarizacijapasteb?ta feroelektrikuose. Tai med?iagos, susidedan?ios i? elektrifikuot? sri?i? – domen?, turin?i? elektrinis sukimo momentas. Jei n?ra i?orinio lauko, domenai yra atsitiktinai, o bendras momentas yra lygus nuliui. ? i?orinis laukas?vyksta sri?i? persiorientavimas ir susidaro stiprus poliarizacijos efektas (13d pav.): santykinis dielektrikas

Regioninis pralaidumas siekia e = 105.

Temperat?ros ?taka dielektrik? poliarizacijai

Santykin?s dielektrin?s konstantos poky?iui kei?iantis temperat?rai b?dinga temperat?ros koeficientas

Esant elektroninei poliarizacijai, santykin? dielektrin? konstanta ?iek tiek ma??ja did?jant temperat?rai, nes suma??ja med?iagos tankis (ae<0) (кривая 1 на рис. 14). При ионной поляризации e с увеличением температуры несколько повышается в результате ослабления упругих сил, действующих между ионами, из-за увеличения расстояния между ними при тепловом расширении (ae >0) (2 kreiv? 14 pav.). Dipolio relaksacin? poliarizacija labai priklauso nuo terp?s temperat?ros. Did?jant temperat?rai, susilpn?ja tarpmolekulin?s s?veikos j?gos, dipolio molekul?s lengviau orientuojasi i?oriniame lauke – e did?ja. Toliau kylant temperat?rai, intensyvus ?iluminis molekuli? jud?jimas silpnina lauko orientacin? ?tak? – e ma??ja (3 kreiv? 14 pav.). Esant spontaninei poliarizacijai, jo reik?m? padid?ja iki tam tikros temperat?ros (Tc – Curie ta?kas), kuri? vir?ijus feroelektrikas praranda specifines savybes (4 kreiv? 14 pav.).

Ry?iai. 14. Temperat?ros priklausomyb?s santykinis dielektrinis pralaidumas

poliarizacijos reik?m?: 1 - elektronin?, 2 - jonin?, 3 - dipolio atsipalaidavimas, 4 - spontani?ka

Elektrinio lauko stiprio ?taka dielektrik? poliarizacijai

Pagal elektrinio lauko stiprio ?tak? santykinei dielektrinei konstantai i?skiriami tiesiniai ir netiesiniai dielektrikai. Kondensatoriaus su tiesiniu dielektriku talpa priklauso tik nuo jo geometrini? matmen?, o e nepriklauso nuo i?orinio lauko stiprio (15a pav.).

Did?ioji dalis dielektrik? priklauso tiesiniams dielektrikams:

nepoliniai dielektrikai su elektronine poliarizacija - dujos, skys?iai, kristalin?s ir amorfin?s kietosios med?iagos (benzenas, parafinas, siera, polietilenas ir kt.);

poliniai dielektrikai su dipolio relaksacija ir elektronin? poliarizacija – organin?s skystos ir kietos med?iagos (chlorinti angliavandeniliai, dauguma organiniai junginiai polimer? pagrindu ir kt.);

neorganiniai joniniai junginiai su jonine ir elektronine poliarizacija - kristalin?s med?iagos su tankiu jon? paketu (kvarcas, ??rutis, korundas - Al 2 O3, rutilas - TiO2 ir kt.);

Visos skystos ir kietos med?iagos pagal elektrostatinio lauko veikimo pob?d? skirstomos ? laidininkus, puslaidininkius ir dielektrikai.

Dielektrikai (izoliatoriai)– med?iagos, kurios prastai arba visai nelaid?ia elektrai. Dielektrikai yra oras, kai kurios dujos, stiklas, plastikas, ?vairios dervos ir daugyb? gumos r??i?.

Jei ?d?ta elektrinis laukas neutrali? k?n?, pagamint? i? med?iag?, toki? kaip stiklas, ebonitas, galima steb?ti j? trauk? tiek teigiamai, tiek neigiamai ?krautiems k?nams, ta?iau daug silpniau. Ta?iau kai tokie k?nai yra atskirti elektriniame lauke, j? dalys, kaip ir visas k?nas, yra neutralios.

Vadinasi, tokiuose k?nuose n?ra laisv? elektri?kai ?kraut? daleli?, galintis jud?ti k?ne veikiamas i?orinio elektrinio lauko. Vadinamos med?iagos, kuriose n?ra laisv? elektri?kai ?kraut? daleli? dielektrikai arba izoliatoriai.

Ne?kraut? dielektrini? k?n? pritraukimas ? ?krautus k?nus paai?kinamas j? geb?jimu poliarizacija.

Poliarizacija– suri?t? elektros kr?vi? pasislinkimo atom?, molekuli? ar kristal? viduje, veikiant i?oriniam elektriniam laukui, rei?kinys. Papras?iausias poliarizacijos pavyzdys– i?orinio elektrinio lauko poveikis neutraliam atomui. I?oriniame elektriniame lauke j?ga, veikianti neigiamai ?kraut? apvalkal?, yra nukreipta prie?inga j?gai, veikian?iai teigiam? ?erd?. ?i? j?g? ?takoje elektron? apvalkalas ?iek tiek pasislenka branduolio at?vilgiu ir deformuojasi. Atomas i? esm?s i?lieka neutralus, ta?iau teigiamo ir neigiamo kr?vio centrai jame nebesutampa. Tok? atom? galima laikyti dviej? vienodo dyd?io prie?ingo ?enklo ta?kini? kr?vi? sistema, kuri vadinama dipoliu.

Jei ?d?site dielektrin? plok?t? tarp dviej? metalini? plok??i?, kuri? kr?viai yra prie?ingi, visi dielektriko dipoliai, veikiant i?oriniam elektriniam laukui, yra atvirk?tiniai. teigiami kr?viai? neigiam? plok?t? ir neigiamus kr?vius ? teigiamai ?kraut? plok?t?. Dielektrin? plok?t? paprastai i?lieka neutrali, bet jo pavir?iai padengti prie?ing? ?enkl? suri?tais kr?viais.

Elektriniame lauke poliarizacijos kr?viai dielektriko pavir?iuje sukuria elektrin? lauk?, prie?ing? i?oriniam elektriniam laukui. D?l to elektrinio lauko stipris dielektrike ma??ja, bet netampa nuliu.

Elektrinio lauko intensyvumo modulio E 0 santykis vakuume ir elektrinio lauko intensyvumo modulio E vienaly?iame dielektrike vadinamas med?iagos dielektrin? konstanta ?:

? = E 0 / E

Kai dviej? ta?k? elektros kr?viai s?veikauja terp?je, kurios dielektrin? konstanta ?, d?l lauko stiprumo suma??jimo ? kart?, Kulono j?ga taip pat suma??ja ? kart?:

F e = k (q 1 q 2 / ?r 2)

Dielektrikai gali susilpninti i?orin? elektrin? lauk?. ?i savyb? naudojama kondensatoriuose.

Kondensatoriai- Tai elektros prietaisai elektros kr?viams kaupti. Papras?iausias kondensatorius susideda i? dviej? lygiagre?i? metalini? plok??i?, atskirt? dielektriniu sluoksniu. Perduodant plok??ioms vienodo dyd?io ir prie?ingo ?enklo kr?vius +q ir –q Tarp plok??i? sukuriamas elektrinis laukas, kurio intensyvumas E. U? plok??i? rib? elektrini? lauk?, nukreipt? prie?ingai ?krautose plok?t?se, veikimas yra tarpusavyje kompensuojamas, lauko stipris lygus nuliui. ?tampa U tarp plok??i? yra tiesiogiai proporcingas vienos plok?t?s kr?viui, tod?l ?krovos santykis q? ?tamp? U

C=q/U

yra pastovi kondensatoriaus vert? esant bet kokiai ?krovimo vertei q. Tai po?i?ris SU vadinama kondensatoriaus talpa.

Vis dar turite klausim?? Ne?inote, kas yra dielektrikai?
Nor?dami gauti pagalbos i? d?stytojo, u?siregistruokite.
Pirma pamoka nemokama!

svetain?je, kopijuojant vis? med?iag? ar jos dal?, b?tina nuoroda ? ?altin?.