En artikkel om dielektrikum. Denne artikkelen samler materialer fra en rekke elektrotekniske opplæringsprogrammer og bøker. Molekylstrukturen, det elektriske momentet for dielektrikum er beskrevet. Et dielektrikum er et stoff hvis viktigste elektriske egenskap er evnen til å polarisere i et elektrisk felt.
Et karakteristisk trekk ved dielektrikum er tilstedeværelsen av sterkt koblede positive og negative ladninger i molekylene som utgjør stoffet. Av de eksisterende bindingstypene for dielektrikum som brukes i elektro- og radioteknikk, er de mest typiske kovalente ikke-polare, kovalente polare eller homeopolare, ioniske eller heteropolare, donorakseptorer. Tilkoblingskreftene bestemmer ikke bare strukturen og de grunnleggende egenskapene til et stoff, men også tilstedeværelsen i det av kaotisk eller ordnet orienterte elektriske øyeblikk i mikro- eller makroskopiske volumer av et stoff.
Det elektriske øyeblikket vises i et system med to elektriske ladninger av samme størrelse og motsatt i tegn ± q, som ligger i en viss avstand l fra hverandre, og bestemmes av forholdet? = ql.
Et slikt ladningssystem kalles vanligvis en dipol, og et molekyl dannet av dette ladningssystemet kalles en dipol.
Kovalent binding
oppstår når atomer kombineres til molekyler, som et resultat av hvilke valenselektroner sosialiseres og det ytre elektronskallet suppleres til en stabil tilstand.
Molekyler med en kovalent ikke-polær binding oppstår når atomer med samme navn, for eksempel H2, O2, Cl2, C, S, Si, etc. kombineres. og har en symmetrisk struktur. Som et resultat av sammenfallet mellom sentrene for positive og negative ladninger, er molekylets elektriske øyeblikk null, molekylet er upolært og stoffet (dielektrisk) er upolært.
Hvis molekyler med en kovalent binding dannes av forskjellige atomer på grunn av delingen av par av valenselektroner, for eksempel H2O, CH4, CH3Cl, etc., vil fraværet eller tilstedeværelsen av et elektrisk øyeblikk avhenge av atomer er gjensidig arrangert i forhold til hverandre. Med et symmetrisk arrangement av atomer og derfor sammenfall av ladningssentre, vil molekylet være upolært. Med et asymmetrisk arrangement på grunn av forskyvning av ladningssentrene i en viss avstand, oppstår et elektrisk øyeblikk, molekylet kalles polært og stoffet (dielektrisk) er polært. Strukturelle modeller av ikke-polare og polare molekyler er vist i figuren nedenfor.
Uansett om det er et polært eller upolært dielektrikum, fører tilstedeværelsen av et elektrisk øyeblikk i molekyler til utseendet av et iboende elektrisk felt i hvert mikroskopiske volum av et stoff. Med en kaotisk orientering av molekylenes elektriske øyeblikk på grunn av deres gjensidige kompensasjon, er det totale elektriske feltet i dielektrikum null. Hvis molekylenes elektriske øyeblikk hovedsakelig er orientert i en retning, oppstår det elektriske feltet i hele stoffets volum.
Dette fenomenet observeres i stoffer med spontan (spontan) polarisering, spesielt i ferroelektrikk.
Ioniske og donor-akseptorbindinger
oppstår når et stoff dannes av ulikt atomer. I dette tilfellet gir atomet til det ene kjemiske elementet opp, og det andre fester eller fanger et elektron. Som et resultat dannes to ioner, mellom hvilke et elektrisk øyeblikk oppstår.
I henhold til strukturen til molekyler kan således dielektrikum deles inn i tre grupper:
- ikke-polare dielektrikker, hvis elektriske øyeblikk molekylene er lik null;
- polære dielektrikker, hvis elektriske øyeblikk molekylene er null;
- ioniske dielektrikum, der det oppstår et elektrisk øyeblikk mellom ionene til de kjemiske elementene som utgjør stoffet.
Tilstedeværelsen av elektriske øyeblikk i dielektrikum, uavhengig av årsakene til deres forekomst, bestemmer deres hovedegenskap - evnen til å polarisere i et elektrisk felt.
