Dielectric - kaj je to? Lastnosti dielektrik

Dielektrični material je material ali snov, ki praktično ne prenaša električnega toka. To prevodnost dobimo zaradi majhnega števila elektronov in ionov. Ti delci so oblikovani v neprevodnem materialu le, ko so dosežene visoke temperature. O tem, kaj je dielektrični in bo razpravljal v tem članku.

Opis

Vsak elektronski ali radijski inženirski vodnik, polprevodnik ali napolnjeni dielektrični pretok električnega toka skozi sam po sebi, vendar je dielektrična značilnost, da se bo tok majhne svetlobe pretakal vanj tudi pri visoki napetosti nad 550 V. Električni tok v dielektriki je gibanje nabitih delcev v določeni smeri (lahko je pozitivna in negativna).

Vrste tokov

Električna prevodnost dielektrik temelji na:

• Absorpcijski tokovi so tok, ki teče v dielektriku pri konstantnem toku, dokler ne doseže ravnotežnega stanja, spremeni smer, ko je napetost vklopljena in nanjo nanjo povezana in ko je odklopljena. Z izmeničnim tokom se bo napetost v dielektriku ves čas pojavljala med delovanjem električnega polja.
• Elektronska prevodnost - gibanje elektronov pod vplivom polja.
• Jonska prevodnost - je gibanje ionov. Najdemo ga v raztopinah elektrolitov - soli, kislin, alkalij, pa tudi v številnih dielektrijih.
• Molyonova prevodnost je gibanje nabitih delcev, imenovane molions. Najdemo ga v koloidnih sistemih, emulzijah in suspenzijah. Fenomen gibanja molijev v električnem polju se imenuje elektroforeza.

Električni izolacijski materiali razvrstiti po agregatnem stanju in kemični naravi. Prvi so razdeljeni na trdne, tekoče, plinaste in strjene. Po kemijski naravi so razdeljeni na organske, anorganske in organolemeinske materiale.

Električna prevodnost dielektrik glede na agregatno stanje:

• Električna prevodnost plinov. Plinaste snovi imajo dovolj nizko tokovno prevodnost. Pojavijo se lahko v prisotnosti prostih nabitih delcev, ki se pojavijo zaradi vpliva zunanjih in notranjih, elektronskih in ionskih dejavnikov: sevanja rentgenskih in radioaktivnih vrst, vpliv molekul in nabranih delcev, termični dejavniki.
• Električna prevodnost tekočega dielektrika. Faktorji odvisnosti: struktura molekule, temperatura, nečistoče, prisotnost velikih polnitev elektrona in ionov. Električna prevodnost tekočih dielektrik je v veliki meri odvisna od prisotnosti vlage in nečistoč. Konduktivnost električne energije polarnih snovi nastane s tekočino z disociiranimi ioni. Pri primerjavi polarnih in nepolarnih tekočin je prva očitna prednost pri prevodnosti. Če se tekočina očisti z nečistočami, to zmanjša njegove prevodne lastnosti. S povečano prevodnostjo tekoča snov in njegova temperatura se zmanjša njegova viskoznost, kar vodi k povečanju mobilnosti ionov.
• Trdni dielektriki. Njihova električna prevodnost je posledica gibanja polnjenih delcev dielektrika in nečistoč. Na močnih področjih električnega toka se razkriva električna prevodnost.

Fizične lastnosti dielektrik

Z upornostjo materiala, ki je manjši od 10-5 Ohm * m, se lahko pripisujejo vodnikom. Če je več kot 108 Ohm * m - dielektriki. Obstajajo primeri, ko bo upornost večkrat večja od odpornosti vodnika. V intervalu 10-5-108 Ω * m je polprevodnik. Kovinski material je odličen vodnik električnega toka.

Od celotne tabele Mendelejeva je samo 25 elementov, ki se nanašajo na nekovine, od katerih jih bo 12, s potenciali polprevodnika. Toda, seveda poleg snovi v tabeli obstaja še veliko več zlitin, sestavkov ali kemičnih spojin, ki imajo lastnost prevodnika, polprevodnika ali dielektrika. Iz tega sledi, da je s svojimi uporovnimi težavami težko določiti vrednosti različnih snovi. Na primer, z zmanjšanim temperaturnim faktorjem se bo polprevodnik obnašal kot dielektrični.

Uporaba

Uporaba neprevodnih materialov je zelo obsežna, saj je ena izmed priljubljenih razredov električnih komponent. Precej je bilo jasno, da jih je mogoče uporabiti zaradi lastnosti v aktivni in pasivni obliki.

V pasivni obliki se uporabljajo lastnosti dielektrik za uporabo v električnem izolacijskem materialu.

V aktivni obliki se uporabljajo v ferroelektrikih in v materialih za oddajnike laserskih tehnologij.

Osnovni dielektriki

Pogosto se pojavljajo vrste:

• Steklo.
• Rubber.
• Olje.
• Asfalt.
• Porcelan.
• Quartz.
• Zrak.
• Diamant.
• Čista voda.
• Plastika.

Kaj je dielektrična tekočina?

Polarizacija te vrste poteka na področju električnega toka. Tekočo prevodni materiali se uporabljajo v tehniki za ulivanje ali impregniranje materialov. Obstajajo 3 razreda tekočih dielektrik:

Oljna olja so šibko viskozna in večinoma nepolarna. Pogosto se uporabljajo v visokonapetostni opremi: transformatorsko olje, visokonapetostna voda. Transformatorsko olje je nepolarni dielektrik. Kabelsko olje je uporabilo pri impregnaciji izolacijskih in papirnih žic z napetostjo do 40 kV, kot tudi prevleke na osnovi kovin s tokom več kot 120 kV. Transformacijsko olje ima čistejšo strukturo kot olje kondenzatorja. Ta vrsta dielektrika se v proizvodnji pogosto uporablja, kljub visokim proizvodnim stroškom v primerjavi z analognimi snovmi in materiali.

Kaj je sintetični dielektrik? Danes je zaradi visoke toksičnosti prepovedana skoraj povsod, ker se proizvaja na osnovi kloriranega ogljika. Tekoči dielektrik, ki temelji na organskih silicijah, je varen in okolju prijazen. Ta vrsta ne povzroča kovinske rje in ima lastnosti nizke higroskopnosti. Obstaja razredčen dielektrik, ki vsebuje spojino organofluor, kar je še posebej priljubljeno zaradi negorljivosti, termičnih lastnosti in oksidativne stabilnosti.

In zadnja vrsta so rastlinska olja. So šibko polarni dielektriki, vključno s perilom, ricinusom, tungom in konopljo. Ricinovo olje je močno segreto in se uporablja v kondenzatorjih papirja. Preostala olja se izhlapevajo. Izhlapevanje v njih ni posledica naravnega izhlapevanja, ampak s kemično reakcijo, imenovano polimerizacija. Aktivno se uporablja v emajlu in barvah.

Zaključek

V članku smo podrobno preučili, kaj je dielektrični. Navedene so bile različne vrste in njihove lastnosti. Seveda, da bi razumeli vso subtilnost svojih značilnosti, bomo morali poglobljeno preučiti področje fizike o njih.