Polārie un nepolārie dielektriķi
Saskaņā ar klasiskās fizikas uzskatiem dielektriķi principiāli atšķiras no vadītājiem, jo normālos apstākļos tajos nav brīvu elektrisko lādiņu. Dielektriskās molekulas veidojošo daļiņu kopējais lādiņš ir nulle. Tomēr tas nebūt nenozīmē, ka šo vielu molekulas nespēj parādīt elektriskās īpašības.
Visus zināmos lineāros dielektriķus var iedalīt divās lielās grupās: polārajos dielektriķos un nepolārajos dielektriķos. Šis sadalījums ir ieviests, ņemot vērā atšķirības katra veida dielektriķu molekulu polarizācijas mehānismos. Faktiski polarizācijas mehānisms izrādās ārkārtīgi svarīgs aspekts gan dielektriķu fizikālo un ķīmisko īpašību izpētē, gan to elektrisko īpašību izpētē.
Nepolāri dielektriķi
Nepolāros dielektriķus sauc arī par neitrālajiem dielektriķiem, jo molekulas, no kurām šie dielektriķi sastāv, atšķiras ar to iekšienē esošo negatīvo un pozitīvo lādiņu smaguma centru sakritību.Rezultātā izrādās, ka nepolāro dielektriķu molekulām nav sava elektriskā momenta, tas ir vienāds ar nulli. Un, ja nav ārējā elektriskā lauka, šādu vielu molekulu pozitīvie un negatīvie lādiņi ir sakārtoti simetriski.
Ja nepolāram dielektriķim tiek pielietots ārējs elektriskais lauks, tad pozitīvais un negatīvais lādiņš molekulās tiks izspiests no sākotnējā līdzsvara stāvokļa, molekulas kļūs par dipoliem, kuru elektriskie momenti tagad būs proporcionāli elektriskā spēka stiprumam. lauks, kas tiem tiek piemērots, un tiks novirzīts paralēli laukam.
Nepolāru dielektriķu piemēri, kurus mūsdienās veiksmīgi izmanto kā elektroizolācijas materiālus, ir šādi: polietilēns, polistirols, ogļūdeņraži, naftas izolācijas eļļas utt. Arī spilgti nepolāru molekulu pārstāvji ir, piemēram, slāpeklis, oglekļa dioksīds, metāns utt. Mr.
Nepolārie dielektriķi to zemo dielektrisko zudumu pieskares vērtību dēļ tiek plaši izmantoti kā augstfrekvences dielektriķi tādos kondensatoros kā K78-2.
Polārie dielektriķi
Polārajos dielektriķos, kurus sauc arī par dipolu dielektriķiem, molekulām ir savs elektriskais moments, tas ir, to molekulas ir polāras. Iemesls ir tāds, ka polāro dielektriķu molekulām ir asimetriska struktūra, tāpēc negatīvo un pozitīvo lādiņu masas centri šādu dielektriķu molekulās nesakrīt.
Ja nepolārā polimērā daži ūdeņraža atomi tiek aizstāti ar citu elementu atomiem vai ne-ogļūdeņraža radikāļiem, tad mēs iegūsim tikai polāru (dipolu) dielektriķi, jo šāda simetrija tiks izjaukta. nomaiņa. Nosakot vielas polaritāti pēc tās ķīmiskās formulas, pētniekam, protams, ir jābūt priekšstatam par tās molekulu telpisko struktūru.
Ja nav ārēja elektriskā lauka, molekulāro dipolu asis termiskās kustības dēļ ir patvaļīgi orientētas tā, ka uz dielektriķa virsmas un katrā tā tilpuma elementā elektriskais lādiņš ir vidēji nulle. Taču, ievadot dielektriķi ārējā laukā, rodas daļēja molekulāro dipolu orientācija, kā rezultātā uz dielektriķa virsmas parādās nekompensēti makroskopiski saistīti lādiņi, radot uz ārējo lauku vērstu lauku.
Polāro dielektriķu piemēri ir šādi: hlorēti ogļūdeņraži, epoksīda un fenola formaldehīda sveķi, silīcija silīcija savienojumi utt. Piemēram, ūdens un spirta molekulas ir arī ievērojami polāro molekulu piemēri. Polārie dielektriķi tiek plaši izmantoti dažādās tehnoloģiju jomās, piemēram, pjezoelektriskajā un feroelektriskajā, optikā, nelineārajā optikā, elektronikā, akustikā u.c.