Diëlektriese is 'n materiaal of stof wat feitlik nie elektriese stroom oordra nie. Hierdie geleidingsvermoë is te wyte aan die klein aantal elektrone en ione. Hierdie deeltjies word slegs in 'n nie-geleidende materiaal gevorm wanneer hoë temperatuur eienskappe bereik word. Oor wat 'n diëlektrikum is en sal in hierdie artikel bespreek word.
Beskrywing
Elke elektroniese of radiogeleier, halfgeleier of gelaaide diëlektrikum laat 'n elektriese stroom deur homself, maar die eienaardigheid van 'n diëlektrikum is dat selfs teen 'n hoë spanning oor 550 V, 'n klein stroom daarin sal vloei. 'n Elektriese stroom in 'n diëlektrikum is die beweging van gelaaide deeltjies in 'n sekere rigting (dit kan positief of negatief wees).
tipes strome
Die elektriese geleidingsvermoë van diëlektrika is gebaseer op:
- Absorpsiestrome - 'n stroom wat in 'n diëlektrikum vloei teen 'n konstante stroom totdat dit 'n ewewigstoestand bereik, wat van rigting verander wanneer dit aangeskakel word en wanneer spanning daarop toegepas word en wanneer dit afgeskakel word. Met wisselstroom sal die spanning in die diëlektrikum heeltyd daarin teenwoordig wees terwyl dit in die aksie van 'n elektriese veld is.
- Elektroniese geleidingsvermoë - die beweging van elektrone onder die invloed van 'n veld.
- Ioniese elektriese geleiding - is die beweging van ione. Dit word gevind in elektrolietoplossings - soute, sure, alkali, sowel as in baie diëlektrika.
- Molion elektriese geleidingsvermoë is die beweging van gelaaide deeltjies wat molions genoem word. Dit word gevind in kolloïdale stelsels, emulsies en suspensies. Die verskynsel van molionbeweging in 'n elektriese veld word elektroforese genoem.
Isolerende materiale word geklassifiseer volgens hul toestand van aggregasie en chemiese aard. Die eerstes word verdeel in vaste, vloeibare, gasvormige en stollende. Deur chemiese aard word hulle in organiese, anorganiese en organiese elementmateriale verdeel.
Elektriese geleiding van diëlektrika volgens toestand van aggregasie:
- Elektriese geleidingsvermoë van gasse. Gasvormige stowwe het 'n taamlik lae stroomgeleidingsvermoë. Dit kan voorkom in die teenwoordigheid van vry gelaaide deeltjies, wat voorkom as gevolg van die invloed van eksterne en interne, elektroniese en ioniese faktore: X-straal en radioaktiewe spesies, botsing van molekules en gelaaide deeltjies, termiese faktore.
- Elektriese geleidingsvermoë van 'n vloeibare diëlektrikum. Afhanklikheidsfaktore: molekulêre struktuur, temperatuur, onsuiwerhede, die teenwoordigheid van groot ladings van elektrone en ione. Die elektriese geleidingsvermoë van vloeibare diëlektrika hang grootliks af van die teenwoordigheid van vog en onsuiwerhede. Die geleidingsvermoë van elektrisiteit van polêre stowwe word geskep selfs met behulp van 'n vloeistof met gedissosieerde ione. Wanneer polêre en nie-polêre vloeistowwe vergelyk word,eersgenoemde het 'n duidelike voordeel in geleidingsvermoë. As die vloeistof van onsuiwerhede skoongemaak word, sal dit bydra tot 'n afname in sy geleidende eienskappe. Met 'n toename in die geleidingsvermoë van 'n vloeibare stof en sy temperatuur vind 'n afname in sy viskositeit plaas, wat lei tot 'n toename in die mobiliteit van ione.
- Soliede diëlektrika. Hul elektriese geleidingsvermoë word bepaal as die beweging van gelaaide diëlektriese deeltjies en onsuiwerhede. In sterk elektriese stroomvelde word elektriese geleidingsvermoë bespeur.
Fisiese eienskappe van diëlektrika
Wanneer die weerstand van die materiaal minder as 10-5 Ohmm is, kan dit aan geleiers toegeskryf word. Indien meer as 108 Ohmm - tot diëlektrika. Daar is gevalle waar die weerstand baie keer groter sal wees as die weerstand van die geleier. In die interval 10-5-108 Ohmm is daar 'n halfgeleier. Metaalmateriaal is 'n uitstekende geleier van elektriese stroom.
Uit die hele periodieke tabel behoort slegs 25 elemente aan nie-metale, en 12 van hulle sal miskien die eienskappe van 'n halfgeleier hê. Maar natuurlik, benewens die stowwe van die tabel, is daar baie meer legerings, samestellings of chemiese verbindings met die eienskap van 'n geleier, halfgeleier of diëlektrikum. Op grond hiervan is dit moeilik om 'n sekere lyn tussen die waardes van verskillende stowwe met hul weerstand te trek. Byvoorbeeld, met 'n verlaagde temperatuurfaktor sal 'n halfgeleier soos 'n diëlektrikum optree.
Aansoek
Die gebruik van nie-geleidende materiale is baie uitgebreid, aangesien dit een van die mees gebruikte grade iselektriese komponente. Dit het baie duidelik geword dat hulle gebruik kan word danksy die eienskappe in 'n aktiewe en passiewe vorm.
In 'n passiewe vorm word die eienskappe van diëlektrika gebruik vir gebruik in elektriese isolasiemateriaal.
In hul aktiewe vorm word hulle in ferro-elektrika gebruik, sowel as in materiale vir uitstralers van lasertegnologie.
Basiese diëlektrika
Algemene spesies sluit in:
- Glas.
- Rubber.
- Olie.
- Asf alt.
- Porselein.
- Kwarts.
- Air.
- Diamond.
- Skoon water.
- Plastic.
Wat is 'n vloeibare diëlektrikum?
Polarisasie van hierdie tipe vind in die elektriese stroomveld plaas. Vloeibare nie-geleidende stowwe word in ingenieurswese gebruik om materiaal te giet of te impregneer. Daar is 3 klasse vloeibare diëlektrika:
Petroleum-olies is lae viskositeit en meestal nie-polêr. Hulle word dikwels in hoëspanningtoerusting gebruik: transformatorolie, hoogspanningwater. Transformatorolie is 'n nie-polêre diëlektrikum. Kabelolie het toepassing gevind in die bevrugting van isolerende papierdrade met 'n spanning van tot 40 kV, sowel as metaal-gebaseerde bedekkings met 'n stroom van meer as 120 kV. Transformatorolie het 'n skoner struktuur as kapasitorolie. Hierdie tipe diëlektrikum word wyd in produksie gebruik, ten spyte van die hoë koste in vergelyking met analoogstowwe en materiale.
Wat is 'n sintetiese diëlektrikum? Tans word dit byna oral verbied weens die hoë toksisiteit daarvan, aangesien dit op grond van gechloreerde koolstof vervaardig word. 'n Vloeibare diëlektrikum gebaseer op organiese silikon is veilig en omgewingsvriendelik. Hierdie tipe veroorsaak nie metaalroes nie en het die eienskappe van lae higroskopisiteit. Daar is 'n vloeibare diëlektrikum wat 'n organofluorienverbinding bevat wat veral gewild is vir sy nie-vlambaarheid, termiese eienskappe en oksidatiewe stabiliteit.
En die laaste soort is plantaardige olies. Hulle is swak polêre diëlektrika, dit sluit vlasaad, kaster, tung, hennep in. Kasterolie word hoogs verhit en word in papierkapasitors gebruik. Die res van die olies word verdamp. Verdamping in hulle word nie deur natuurlike verdamping veroorsaak nie, maar deur 'n chemiese reaksie wat polimerisasie genoem word. Aktief gebruik in emalje en verf.
Gevolgtrekking
Die artikel het in detail bespreek wat 'n diëlektrikum is. Verskeie spesies en hul eienskappe is genoem. Natuurlik, om die subtiliteit van hul kenmerke te verstaan, sal jy die gedeelte van fisika oor hulle in meer diepte moet bestudeer.
