A condutividade dielétrica. Tipos de dielétrica, suas propriedades e aplicação

Condutividade elétrica dielétrica é uma importante característica física. Informação sobre ela, é possível identificar o âmbito de aplicação de materiais.

Termos

A condutividade da corrente elétrica de uma substância dividida em grupos:

• диэлектрики;
• Semicondutores;
• Condutores.

Bem conduzir a corrente galvânica de metais - o valor da sua densidade condutividade elétrica atinge 106-108 (Ω · m)^-1A.

E dielétricas de materiais não são capazes de conduzir corrente elétrica, portanto, eles são usados como isoladores. Eles não têm de suportes de dados livres de cargas, são diferentes дипольным construção de moléculas.

Полупроводниками são materiais sólidos, têm valores intermediários de condutividade.

Classificação

Todos os dielétricas de materiais divididos em polares e não-polar tipos. Você polares isoladores centros positivos e negativos de cargas deslocadas do centro. As moléculas dessas substâncias em seus parâmetros elétricos semelhantes disco диполю, com o seu дипольный momento. Como polares dielétrica pode levar água, amônia, хлороводород.

Não polar диэлектрики diferentes coincidência centros positivos e negativos de cargas. Eles são semelhantes em desempenho elétrico упругому диполю. Exemplos de tais isoladores são o hidrogênio, o oxigênio, o тетрахлорметан.

Condutividade elétrica

Condutividade elétrica dielétrica explica a presença em suas moléculas um ligeiro do número de elétrons livres. Quando o deslocamento de cargas dentro de uma substância para um determinado período de tempo, ocorre a criação gradual à posição de equilíbrio, que é a razão do aparecimento de tensão. A condutividade dielétrica há, no momento de desligar e voltar a ligar a tensão. Técnicos amostras de isoladores têm o número máximo de encargos livre, então eles aparecem pequenas directas correntes.

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Condutividade elétrica dielétrica no caso de os valores de tensão é calculada por сквозному corrente. Esse processo envolve a seleção e neutralização em eletrodos disponíveis de cargas. No caso de uma tensão alternada sobre o valor do ativo condutividade afeta não apenas a passagem de corrente, mas e componentes ativos polarizadores correntes.

Propriedades Elétricas dielétrica dependem da densidade de corrente, a resistência do material.

Sólido диэлектрики

A Condutividade de sólidos dielétrica caem em volume e de superfície. Para realizar a comparação desses parâmetros em diferentes materiais aplicam os valores de surround unidade e da superfície de resistividade.

Total de condutividade acumula destes dois valores, o seu valor depende da umidade ambiente e da temperatura do ar ambiente. No caso de operação contínua sob tensão, pode ocorrer uma redução de ponta a ponta da corrente que passa através de líquidos e sólidos isolantes.

No caso de um aumento de tensão através de um determinado período de tempo, você pode falar sobre o que está dentro de substâncias vão fluir processos irreversíveis, levando à destruição (ruptura dielétrica).

Características do gás de estado

Gasosos диэлектрики têm uma pequena condutividade elétrica em caso de força do campo aceita valores mínimos. A aparência de corrente gasosa substâncias possível apenas nos casos em que, quando presentes os elétrons livres ou íons carregados.

Gasosos диэлектрики são de qualidade isolante, por isso, são usados na moderna eletrônica em grandes volumes. A ionização de tais substâncias é causada por fatores externos.

Devido a choques entre placas de íons do gás, bem como a decomposição térmica da exposição, ultravioleta ou raio x da ação, observado o processo de formação de moléculas neutras (recombinação). Devido a este processo limita-se o aumento da quantidade de íons na faixa de gaza, é estabelecida uma certa concentração de partículas carregadas através de um curto período de tempo após a exposição a uma fonte externa de ionização.

O processo de crescente tensão, прикладываемого ao gás, aumenta o movimento de íons aos eléctrodos. Eles não têm tempo рекомбинироваться, portanto, elas são разряжение em eletrodos. Quando, posteriormente, aumentar a tensão, a corrente não aumenta, chama a corrente de saturação.

Considerando a não-polar диэлектрики, note-se que o ar é um isolante perfeito.

Líquido диэлектрики

Condutividade do líquido dielétrica explica as características de construção das moléculas do líquido. Em solventes não-polares, há диссоциированные impurezas, incluindo e umidade. Em moléculas polares condutividade da corrente elétrica é o processo de decomposição por íons do líquido em si.

Este agregado capaz de corrente também é chamado de movimento de partículas coloidais. Devido a irrealidade total de inferência a partir desse dielétrico de impurezas, surgem problemas de obtenção de líquidos com menor condutividade de corrente.

Todos os tipos de isolamento sugerem opções de pesquisaa redução da condutividade dielétrica. Por exemplo, removem as impurezas, ajustando o indicador de temperatura. O aumento da temperatura provoca uma diminuição da viscosidade, aumento da mobilidade dos íons, o crescimento do grau de dissociação térmica. Esses fatores afetam a magnitude da densidade de condutividade de materiais dielétricos.

A Condutividade sólidos

Ele explica movimento não apenas íons de mais de isolador, mas carregadas de partículas de impurezas contidas dentro de um material sólido. À medida que progredir através de um sólido isolante ocorre parcial de remoção de impurezas, o que, gradualmente, afeta a condução de corrente. Dadas as características da estrutura cristalina da grade, a movimentação de partículas carregadas devido a uma flutuação térmica em movimento.

Quando as baixas temperaturas, ocorre o movimento de íons positivos e negativos de impurezas. Este tipo de isolamento são característicos de substâncias molecular e atômica estruturas cristalinas.

Para анизотропных cristais valor unitário de condutividade varia de acordo com seus eixos. Por exemplo, no кварце na direção, situado paralelo ao eixo principal, que excede 1000 vezes perpendicular a posição.

Em um sólido poroso диэлектриках, onde quase não há umidade, um ligeiro aumento da resistência elétrica aumenta a sua resistência elétrica. Você substâncias que contêm impurezas, solúvel em água, pode ocorrer uma redução substancial surround de resistência devido a mudanças na umidade.

Polarização dielétrica

Este fenômeno está relacionado com a mudança de posição das partículas do isolador no espaço, o que leva à aquisição de cada макроскопическим volume do dielétrico algum elétrico (induzida) do momento.

Há uma polarização, que возникаем sob a influência do campo externo. Também destacam самопроизвольный opção de polarização, presente mesmo na ausência da ação do campo externo.

Relativa a constante dielétrica é caracterizado por:

• Capacidade do condensador com este dielétrico;
• Seu valor no vácuo.

Acompanhado este processo aparência na superfície do dielétrico relacionados cargas, que reduzem dentro da substância do valor de tensão.

No caso de uma total ausência de campo externo, um único elemento de volume do dielétrico não tem elétrica momento, pois a soma de todas as cargas é igual a zero, e houve a coincidência de negativos e positivos de cargas no espaço.

Opções de polarização

Quando de polarização ocorre o deslocamento sob a influência do campo externo dos elétrons de um átomo. Em iônico variante ocorre o deslocamento do nó da grade. Para дипольной de polarização são característicos de superar a perda de atrito interno e as forças de ligação. Estruturado mesma variação de polarização é considerado o mais lento o processo, caracteriza-se por uma orientação não-uniforme macroscópica de impurezas.

Conclusão

Materiais de isolamento eléctrico são substâncias que permitem a obtenção de um isolamento seguro entre alguns dos componentes de equipamentos elétricos sob elétricos distintos capacidades. Em comparação com condutores de corrente, de muitos isoladores significativamente maior resistência elétrica. Eles são capazes de criar fortes campos elétricos e acumular energia adicional. Esta é a propriedade de isoladores utilizados em capacitores modernos.

Dependendo da composição química, sua divididos em naturais e sintéticos. O mais numeroso é o segundo grupo, por isso, estes isoladores utilizados em uma variedade de dispositivos elétricos.

Dependendo das características tecnológicas, estrutura, composição, destacam filme, cerâmica, cera, minerais isolantes.

Quando atinge a magnitude de tensão de ruptura, pode ocorrer a quebra, leva a um aumento crescente de grandeza da corrente elétrica. Entre as características deste fenômeno pode-se destacar a pequena dependência da força de tensão e de temperatura, espessura.