Il dielettrico è un materiale o una sostanza che praticamente non trasmette corrente elettrica. Questa conducibilità è dovuta al piccolo numero di elettroni e ioni. Queste particelle si formano in un materiale non conduttivo solo quando si ottengono proprietà ad alta temperatura. Su cos'è un dielettrico e sarà discusso in questo articolo.
Descrizione
Ogni conduttore elettronico o radio, semiconduttore o dielettrico carico fa passare una corrente elettrica attraverso se stesso, ma la particolarità di un dielettrico è che anche ad un' alta tensione superiore a 550 V, al suo interno scorre una piccola corrente. Una corrente elettrica in un dielettrico è il movimento di particelle cariche in una certa direzione (può essere positiva o negativa).
Tipi di correnti
La conducibilità elettrica dei dielettrici si basa su:
- Correnti di assorbimento - una corrente che scorre in un dielettrico a corrente costante fino a raggiungere uno stato di equilibrio, cambiando direzione quando viene acceso, quando viene applicata tensione e quando viene spento. Con la corrente alternata, la tensione nel dielettrico sarà sempre presente in esso mentre è nell'azione di un campo elettrico.
- Conducibilità elettronica - il movimento degli elettroni sotto l'influenza di un campo.
- Conducibilità elettrica ionica - è il movimento degli ioni. Si trova in soluzioni elettrolitiche - sali, acidi, alcali e in molti dielettrici.
- La conducibilità elettrica molion è il movimento di particelle cariche chiamate molion. Si trova in sistemi colloidali, emulsioni e sospensioni. Il fenomeno del movimento dei moli in un campo elettrico è chiamato elettroforesi.
I materiali isolanti sono classificati in base al loro stato di aggregazione e natura chimica. I primi si dividono in solido, liquido, gassoso e solidificante. Per natura chimica, sono divisi in materiali organici, inorganici e organoelementi.
Conducibilità elettrica dei dielettrici per stato di aggregazione:
- Conducibilità elettrica dei gas. Le sostanze gassose hanno una conduttività di corrente piuttosto bassa. Può verificarsi in presenza di particelle cariche libere, che appare per l'influenza di fattori esterni ed interni, elettronici e ionici: raggi X e specie radioattive, collisione di molecole e particelle cariche, fattori termici.
- Conducibilità elettrica di un dielettrico liquido. Fattori di dipendenza: struttura molecolare, temperatura, impurità, presenza di grosse cariche di elettroni e ioni. La conducibilità elettrica dei dielettrici liquidi dipende in gran parte dalla presenza di umidità e impurità. La conduttività dell'elettricità delle sostanze polari viene creata anche con l'aiuto di un liquido con ioni dissociati. Quando si confrontano liquidi polari e non polari,i primi hanno un chiaro vantaggio in termini di conducibilità. Se il liquido viene pulito dalle impurità, ciò contribuirà a una diminuzione delle sue proprietà conduttive. Con un aumento della conduttività di una sostanza liquida e della sua temperatura, si verifica una diminuzione della sua viscosità, che porta ad un aumento della mobilità degli ioni.
- Dielettrici solidi. La loro conduttività elettrica è determinata dal movimento di particelle e impurità dielettriche cariche. In forti campi di corrente elettrica, viene rilevata la conduttività elettrica.
Proprietà fisiche dei dielettrici
Quando la resistività del materiale è inferiore a 10-5 Ohmm, possono essere attribuiti ai conduttori. Se più di 108 Ohmm - ai dielettrici. Ci sono casi in cui la resistività sarà molte volte maggiore della resistenza del conduttore. Nell'intervallo 10-5-108 Ohmm c'è un semiconduttore. Il materiale metallico è un eccellente conduttore di corrente elettrica.
Dall'intera tavola periodica, solo 25 elementi appartengono a non metalli e 12 di loro, forse, avranno le proprietà di un semiconduttore. Ma, naturalmente, oltre alle sostanze della tabella, ci sono molte altre leghe, composizioni o composti chimici con la proprietà di un conduttore, semiconduttore o dielettrico. Sulla base di ciò, è difficile tracciare una certa linea di demarcazione tra i valori delle varie sostanze con le loro resistenze. Ad esempio, con un fattore di temperatura ridotto, un semiconduttore si comporterà come un dielettrico.
Applicazione
L'uso di materiali non conduttivi è molto ampio, in quanto è uno dei gradi più comunemente usaticomponenti elettrici. È diventato abbastanza chiaro che possono essere utilizzati grazie alle proprietà in forma attiva e passiva.
In una forma passiva, le proprietà dei dielettrici vengono utilizzate per l'uso in materiale isolante elettrico.
Nella loro forma attiva, sono usati nei materiali ferroelettrici, così come nei materiali per emettitori di tecnologia laser.
Dielettrici di base
Le specie comuni includono:
- Vetro.
- Gomma.
- Olio.
- Asf alto.
- Porcellana.
- Quarzo.
- Aria.
- Diamante.
- Acqua pulita.
- Plastica.
Cos'è un dielettrico liquido?
La polarizzazione di questo tipo si verifica nel campo della corrente elettrica. Le sostanze liquide non conduttive sono utilizzate nell'ingegneria per versare o impregnare materiali. Esistono 3 classi di dielettrici liquidi:
Gli oli di petrolio sono a bassa viscosità e per lo più non polari. Sono spesso utilizzati nelle apparecchiature ad alta tensione: olio per trasformatori, acqua ad alta tensione. L'olio per trasformatori è un dielettrico non polare. L'olio per cavi ha trovato applicazione nell'impregnazione di fili di carta isolanti con una tensione fino a 40 kV, nonché nei rivestimenti a base di metallo con una corrente superiore a 120 kV. L'olio del trasformatore ha una struttura più pulita dell'olio del condensatore. Questo tipo di dielettrico è ampiamente utilizzato in produzione, nonostante il costo elevato rispetto a sostanze e materiali analoghi.
Cos'è un dielettrico sintetico? Attualmente è bandito quasi ovunque a causa della sua elevata tossicità, poiché è prodotto a base di carbonio clorurato. Un dielettrico liquido a base di silicio organico è sicuro ed ecologico. Questo tipo non provoca ruggine metallica e ha le proprietà di bassa igroscopicità. Esiste un dielettrico liquefatto contenente un composto organofluorurato particolarmente apprezzato per la sua non infiammabilità, proprietà termiche e stabilità ossidativa.
E l'ultimo tipo sono gli oli vegetali. Sono dielettrici debolmente polari, questi includono semi di lino, ricino, tung, canapa. L'olio di ricino è altamente riscaldato e viene utilizzato nei condensatori di carta. Il resto degli oli viene evaporato. L'evaporazione in essi non è causata dall'evaporazione naturale, ma da una reazione chimica chiamata polimerizzazione. Utilizzato attivamente in sm alti e vernici.
Conclusione
L'articolo ha discusso in dettaglio cos'è un dielettrico. Sono state citate varie specie e le loro proprietà. Naturalmente, per comprendere la sottigliezza delle loro caratteristiche, dovrai studiare la sezione di fisica su di loro in modo più approfondito.
