Os isolantes elétricos são substâncias que têm uma propriedade dielétrica. Uma ilustração é a cobertura plástica que envolve a fiação elétrica. Um isolante elétrico que pode se tornar polarizado por um campo elétrico aplicado é conhecido como dielétrico (ε) ou substância dielétrica.
Cargas elétricas não fluem através de um dielétrico (ε) como fazem em um condutor elétrico; em vez disso, elas apenas se desviam ligeiramente de suas posições normais de equilíbrio, resultando em polarização dielétrica. Cargas positivas mudam na direção do campo como resultado da polarização dielétrica, enquanto cargas negativas mudam na direção oposta.
Como resultado, o próprio dielétrico produz um campo elétrico interno que enfraquece o campo geral. Moléculas fracamente ligadas que compõem um dielétrico se reorientam de modo que seus eixos de simetria se alinham com o campo, tornando-se polarizadas no processo.
A pesquisa de características dielétricas foca em como os materiais armazenam e liberam energia magnética e elétrica. Os dielétricos desempenham um papel fundamental na explicação de muitos fenômenos nos campos da eletrônica, óptica, física do estado sólido e biologia celular.
O que é um material dielétrico?
Um material dielétrico suporta efetivamente campos eletrostáticos, mas é um mau condutor de eletricidade. Ele tem uma alta resistência específica, um baixo coeficiente de temperatura de resistência, e a capacidade de reter cargas elétricas.
Quais são os tipos de material dielétrico?
O tipo de moléculas presentes em uma substância determina suas propriedades dielétricas.
- Dielétrico Polar: Os centros de massa das partículas positivas e negativas não coincidem em um dielétrico polar. A momento dipolar está presente na substância, e as moléculas são formadas assimetricamente. As moléculas na substância se alinham com o campo elétrico quando ele é aplicado a ela. O momento dipolar líquido das moléculas é zero quando o campo é eliminado. Água e ácido clorídrico são dois exemplos desse tipo.
- Dielétrico Não Polar: Os centros de massa de partículas positivas e negativas coincidem em materiais dielétricos não polares. As moléculas são simétricas, e não há momento dipolar na substância dielétrica. Alguns exemplos de dielétricos não polares são hidrogênio, oxigênio e similares.
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Materiais dielétricos são tipicamente sólido. Alguns exemplos incluem cerâmica (porcelana), mica, vidro e outros óxidos metálicos. Alguns gases e líquidos também são bons materiais dielétricos.
Capacitores variáveis e alguns tipos de linhas de transmissão empregam ar seco como um ótimo dielétrico por causa de suas propriedades incríveis. Hélio e nitrogênio são excelentes gases dielétricos. É bastante dielétrico usar água destilada. Um dielétrico incrivelmente eficaz é o vácuo.
