діелектрик вікіпедія

Інша назва цього поняття - «ізолятор»; см. також інші значення.

Діелектрик (ізолятор) (від грец. Dia - через і англ. Electric - електричний) - речовина (матеріал), щодо погано проводить електричний струм. Електричні властивості діелектриків визначаються їх здатністю до поляризації в зовнішньому електричному полі. Термін введений англійським фізиком М. Фарадеєм [1].

Концентрація вільних носіїв заряду в діелектрику не перевищує 10 8 см -3. З точки зору електродинаміки діелектрик - середовище з малим на розглянутій частоті значенням тангенса кута діелектричних втрат (t g # X03B4; # X226A; 1 \, \ delta \ ll 1>) [2]. в такому середовищі сила струму провідності [3] багато менше сили струму зміщення. Під ідеальним діелектриком розуміють середовищі зі значенням t g # X03B4; = 0 \, \ delta = 0>. інші діелектрики називають реальними або діелектриками (середовищами) з втратами. З точки зору зонної теорії твердого тіла діелектрик - речовина з шириною забороненої зони більше 3 еВ.

Фізичні властивості [| ]

Умовно до провідників відносять матеріали з питомим електричним опором ρ <10 −5 Ом·м, а к диэлектрикам — материалы, у которых ρ> 10 8 Ом · м. При цьому треба зауважити, що питомий опір хороших провідників може становити всього 10 -8 Ом · м, а у кращих діелектриків перевищувати 10 16 Ом · м. Питомий опір напівпровідників в залежності від будови і складу матеріалів, а також від умов їх експлуатації може змінюватися в межах 10 -5 -10 8 Ом · м. Добрими провідниками електричного струму є метали. З 105 хімічних елементів лише двадцять п'ять є неметалами, причому дванадцять елементів можуть проявляти напівпровідникові властивості. Але крім елементарних речовин існують тисячі хімічних сполук. сплавів або композицій із властивостями провідників, напівпровідників або діелектриків. Чітку межу між значеннями питомого опору різних класів матеріалів провести досить складно. Наприклад, багато напівпровідники при низьких температурах ведуть себе подібно діелектриків. У той же час діелектрики при сильному нагріванні можуть проявляти властивості напівпровідників. Якісна відмінність полягає в тому, що для металів провідний стан є основним, а для напівпровідників і діелектриків - збудженим.

Розвиток радіотехніки зажадало створення матеріалів, в яких специфічні електромагнітні властивості на радіочастотах поєднуються з необхідними фізико-механічними параметрами. Такі матеріали називають високочастотними. Для розуміння електричних, магнітних і механічних властивостей матеріалів, а також причин старіння потрібні знання їх хімічного і фазового складу, атомної структури і структурних дефектів.

Параметри [| ]

Параметри діелектриків визначають їх механічні (пружність. Міцність. Твердість. В'язкість), теплові (теплове розширення. Теплоємність. Теплопровідність), електричні (електропровідність. Поляризація. Поглинання енергії, електрична міцність), магнітні, оптичні властивості, а також визначають їх електричний, механічний , теплової відгуки на вплив електричного поля, механічного напруження, температури [4].

Приклади [| ]

Використання [| ]

При застосуванні діелектриків - одного з найбільш великих класів електротехнічних матеріалів - досить чітко визначилася необхідність використання як пасивних, так і активних властивостей цих матеріалів.

Діелектрики використовуються не тільки як ізоляційні матеріали.

Пасивні властивості [| ]

Пасивні властивості діелектричних матеріалів використовуються, коли їх застосовують в якості електроізоляційних матеріалів і діелектриків конденсаторів звичайних типів. Електроізоляційними матеріалами називають діелектрики, які не допускають витоку електричних зарядів, тобто з їх допомогою відділяють електричні ланцюги один від одного або струмопровідні частини пристроїв, приладів і апаратів від провідних, але не струмоведучих частин (від корпусу, від землі). У цих випадках діелектрична проникність матеріалу не грає особливої ​​ролі або вона повинна бути якомога меншою, щоб не вносити в схеми паразитних ємностей. Якщо матеріал використовується в якості діелектрика конденсатора певної ємності і найменших розмірів, то за інших рівних умов бажано, щоб цей матеріал мав велику діелектричну проникність.

Активні властивості діелектриків [| ]

Активними (керованими) діелектриками є сегнетоелектрики, п'єзоелектрики, піроелектрики, електролюмінофори. матеріали для випромінювачів і затворів в лазерній техніці, електрети і ін.

Примітки [| ]

Посилання [| ]

Література [| ]

  • Рез І. С. Поплавко Ю. М. Діелектрики. Основні властивості і застосування в електроніці. - М. Радіо і зв'язок, 1989. - 288 с. - ISBN 5-256-00235-X.