Poliniai ir nepoliniai dielektrikai
Klasikinės fizikos požiūriu, dielektrikai iš esmės skiriasi nuo laidininkų, nes normaliomis sąlygomis juose nėra laisvų elektros krūvių. Bendras dalelių, sudarančių dielektrines molekules, krūvis yra lygus nuliui. Tačiau tai visiškai nereiškia, kad šių medžiagų molekulės negali turėti elektrinių savybių.
Visus žinomus linijinius dielektrikus galima suskirstyti į dvi dideles grupes: polinius ir nepolinius dielektrikus. Šis skirstymas įvedamas dėl kiekvieno dielektriko tipo molekulių poliarizacijos mechanizmų skirtumų. Tiesą sakant, poliarizacijos mechanizmas yra nepaprastai svarbus aspektas tiriant tiek fizikines, tiek chemines dielektrikų savybes ir tiriant jų elektrines savybes.
Nepoliniai dielektrikai
Nepoliniai dielektrikai dar vadinami neutraliais dielektrikais, nes molekulės, iš kurių šie dielektrikai susideda, skiriasi jų viduje esančių neigiamų ir teigiamų krūvių svorio centrų sutapimu.Dėl to paaiškėja, kad nepolinių dielektrikų molekulės neturi savo elektrinio momento, jis lygus nuliui. O jei nėra išorinio elektrinio lauko, teigiami ir neigiami tokių medžiagų molekulių krūviai išsidėsto simetriškai.
Jei nepoliniam dielektrikui bus taikomas išorinis elektrinis laukas, tada teigiamas ir neigiamas krūvis molekulėse pasislinks iš pradinės pusiausvyros padėties, molekulės taps dipoliais, kurių elektriniai momentai dabar bus proporcingi elektros stiprumui. jiems taikomas laukas ir bus nukreipti lygiagrečiai su lauku.
Nepolinių dielektrikų, kurie šiandien sėkmingai naudojami kaip elektros izoliacinės medžiagos, pavyzdžiai: polietilenas, polistirenas, angliavandeniliai, naftos izoliacinės alyvos ir kt. Taip pat ryškūs nepolinių molekulių atstovai yra, pavyzdžiui, azotas, anglies dioksidas, metanas ir kt. Ponas.
Nepoliniai dielektrikai dėl mažų dielektrinių nuostolių liestinės verčių yra plačiai naudojami kaip aukšto dažnio dielektrikai tokiuose kondensatoriuose kaip K78-2.
Poliariniai dielektrikai
Poliniuose dielektrikuose, kurie dar vadinami dipoliais, molekulės turi savo elektrinį momentą, tai yra, jų molekulės yra polinės. Priežastis ta, kad polinių dielektrikų molekulės turi asimetrinę struktūrą, todėl tokių dielektrikų molekulėse neigiamų ir teigiamų krūvių masės centrai nesutampa.
Jei nepoliniame polimere kai kurie vandenilio atomai yra pakeisti kitų elementų atomais arba ne angliavandenilių radikalais, tai gausime tik polinį (dipolio) dielektriką, nes dėl tokio simetrijos bus pažeista simetrija. pakeitimas. Nustatydamas medžiagos poliškumą pagal jos cheminę formulę, tyrėjas, žinoma, turi turėti idėją apie jos molekulių erdvinę struktūrą.
Kai nėra išorinio elektrinio lauko, molekulinių dipolių ašys yra savavališkai orientuotos dėl šiluminio judėjimo, todėl dielektriko paviršiuje ir kiekviename jo tūrio elemente elektros krūvis yra vidutiniškai lygus nuliui. Tačiau įvedant dielektriką į išorinį lauką, susidaro dalinė molekulinių dipolių orientacija, dėl to dielektriko paviršiuje atsiranda nekompensuoti makroskopiškai sujungti krūviai, sukuriantys lauką, nukreiptą į išorinį lauką.
Polinių dielektrikų pavyzdžiai yra šie: chlorinti angliavandeniliai, epoksidinės ir fenolio formaldehido dervos, silicio silicio junginiai ir kt. Pavyzdžiui, vandens ir alkoholio molekulės taip pat yra svarbūs polinių molekulių pavyzdžiai. Poliariniai dielektrikai plačiai naudojami įvairiose technologijų srityse, tokiose kaip pjezoelektriniai ir feroelektriniai, optika, netiesinė optika, elektronika, akustika ir kt.