Dielektrikum - co to je? Vlastnosti dielektrik

Dielektrikum je materiál nebo látka, která prakticky nepřenáší elektrický proud. Tato vodivost je získána kvůli malému počtu elektronů a iontů. Tyto částice jsou vytvořeny v nevodivém materiálu pouze při dosažení vysokých teplotních vlastností. O tom, co je dielektrikum a které budou popsány v tomto článku.

Popis

Každý elektronický nebo radiotechnický vodič, polovodič nebo nabitý dielektrik prochází elektrickým proudem, ale dielektrickým znakem je to, že do něj proudí malý proud i při vysokém napětí nad 550 V. Elektrický proud v dielektriku je pohyb nabitých částic v určitém směru (může být pozitivní a negativní).

Typy proudů

Elektrická vodivost dielektrik je založena na:

• Absorpční proudy jsou proud, který proudí v dielektrickém článku při konstantním proudu, dokud nedosáhne rovnovážného stavu, změní směr, kdy se napětí zapne a zapne a po jeho odpojení. Při střídavém proudu bude napětí v dielektriku přítomno v něm po celou dobu působení elektrického pole.
• Elektronická vodivost - pohyb elektronů pod vlivem pole.
• Ionická vodivost - je pohyb iontů. To se nachází v roztoku elektrolytů - solí, kyselin, alkalických látek, stejně jako v mnoha dielektrikách.
• Vodivost molyonu je pohyb nabitých částic nazývaných molyony. To se nachází v koloidních systémech, emulzích a suspenzích. Fenomén pohybu molyonů v elektrickém poli se nazývá elektroforéza.

Elektrické izolační materiály klasifikovat agregátně a chemicky. První jsou rozděleny na tuhé, kapalné, plynné a ztuhlé. Chemicky se dělí na organické, anorganické a organoelementální materiály.

Elektrická vodivost dielektrika podle agregátního stavu:

• Elektrická vodivost plynů. Plynné látky mají dostatečně nízkou proudovou vodivost. Může se vyskytnout v přítomnosti volně nabitých částic, které se objevují kvůli vlivu vnějších a vnitřních elektronických a iontových faktorů: záření rentgenových a radioaktivních druhů, vliv molekul a nabitých částic, tepelné faktory.
• Elektrická vodivost kapalného dielektrika. Závislostní faktory: struktura molekuly, teplota, nečistoty, přítomnost velkých nábojů elektronů a iontů. Elektrická vodivost kapalného dielektrika závisí do značné míry na přítomnosti vlhkosti a nečistot. Vodivost elektřiny polárních látek se vytváří pomocí kapaliny s disociovanými ionty. Při porovnávání polárních a nepolárních kapalin je zřejmou výhodou vodivosti první. Pokud se kapalina čistí nečistotami, pomůže to snížit její vodivé vlastnosti. Se zvyšující se vodivostí kapalná látka a jeho teplotou dochází ke snížení viskozity, což vede ke zvýšení mobility iontů.
• Pevná dielektrika. Jejich elektrická vodivost je způsobena pohybem nabitých částic dielektrika a nečistot. V silných polích elektrického proudu je odhalena elektrická vodivost.

Fyzikální vlastnosti dielektrik

S měrným odporem materiálu menší než 10-5 Ohm * m mohou být přiřazeny vodičům. Pokud je více než 108 Ohm * m - dielektrika. Existují případy, kdy rezistivita bude mnohonásobně větší než odpor vodičů. V intervalu 10-5-108 Ω * m je polovodič. Kovový materiál je vynikajícím vodičem elektrického proudu.

Z celého tabulky Mendelejeva se na nekovy vztahuje pouze 25 prvků, z nichž 12 pravděpodobně bude mít vlastnosti polovodičů. Samozřejmě, kromě látek v tabulce, existuje mnoho dalších slitin, kompozic nebo chemických sloučenin s vlastnostmi vodiče, polovodičů nebo dielektrik. Vycházíme z toho, že je obtížné nakreslit určitou tvář hodnot různých látek s jejich odporem. Například se sníženým teplotním faktorem se polovodič bude chovat jako dielektrikum.

Aplikace

Použití nevodivých materiálů je velmi rozsáhlé, protože je jednou z populárních tříd elektrických komponent. Stalo se zcela jasné, že je lze použít kvůli vlastnostem v aktivní a pasivní formě.

V pasivní formě se vlastnosti dielektrik používají pro použití v elektrických izolačních materiálech.

V aktivní formě se používají v feroelektrikách, stejně jako v materiálech pro laserové technologie.

Základní dielektrika

Mezi nejčastěji se vyskytující druhy patří:

• Sklo.
• Guma.
• Olej.
• Asfalt.
• Porcelán.
• Quartz.
• Vzduch.
• Diamant.
• Čistá voda.
• Plastové.

Co je dielektrická kapalina?

Polarizace tohoto typu nastává v oblasti elektrického proudu. Tekuté vodivé materiály se používají v technice pro nalévání nebo impregnaci materiálů. Existují tři třídy tekutého dielektrika:

Olejové oleje jsou slabě viskózní a většinou nepolární. Často se používají ve vysokonapěťových zařízeních: transformátorový olej, vysokonapěťová voda. Transformační olej je nepolární dielektrikum. Kabelový olej nalezl uplatnění při impregnaci izolace a papírových vodičů s napětím do 40 kV, stejně jako nátěrů na bázi kovu s proudem větším než 120 kV. Transformační olej má čistší strukturu než olej kondenzátoru. Tento typ dielektrika je ve výrobě široce používán, a to navzdory vysokým výrobním nákladům ve srovnání s analogovými látkami a materiály.

Co je to syntetický dielektrikum? V současné době je zakázána téměř všude kvůli vysoké toxicitě, protože je vyráběna na bázi chlorovaného uhlíku. Tekutý dielektrikum založené na organickém křemíku je bezpečné a šetrné k životnímu prostředí. Tento druh nevyvolává kovovou rzi a má vlastnosti s nízkou hygroskopicitou. Existuje zředěný dielektrikum obsahující organofluorinovou sloučeninu, která je obzvláště oblíbená kvůli své nehořlavosti, tepelným vlastnostem a oxidativní stabilitě.

A poslední druh je rostlinné oleje. Jsou to slabě polární dielektrika, včetně lnu, kolečka, tungu a konopí. Rostlinný olej je vysoce vyhřívaný a používá se v papírových kondenzátorech. Zbývající oleje jsou odpařitelné. Odpařování v nich není způsobeno přirozeným odpařováním, ale chemickou reakcí nazývanou polymerizace. Aktivně se používá v smaltech a barvách.

Závěr

V článku jsme podrobně zkoumali, jaký je dielektrikum. Byly zmíněny různé druhy a jejich vlastnosti. Samozřejmě, abychom pochopili veškerou jemnost jejich vlastností, budeme muset hlouběji studovat část fyziky o nich.