Электрические изоляторы — это вещества, обладающие диэлектрическими свойствами. Примером может служить пластиковая оболочка, окружающая электрическую проводку. Электрический изолятор, способный поляризоваться под действием приложенного электрического поля, называется диэлектриком (ε) или диэлектрическим веществом.
Электрические заряды не текут через диэлектрик (ε), как в электрическом проводнике; скорее, они просто слегка отклоняются от своих нормальных положений равновесия, что приводит к диэлектрической поляризации. Положительные заряды смещаются в направлении поля в результате диэлектрической поляризации, в то время как отрицательные заряды смещаются в противоположном направлении.
В результате сам диэлектрик создает внутреннее электрическое поле, которое ослабляет общее поле . Слабо связанные молекулы, составляющие диэлектрик, переориентируются таким образом, что их оси симметрии совпадают с полями, при этом поляризуясь.
Исследования диэлектрических характеристик фокусируются на том, как материалы хранят и высвобождают магнитную и электрическую энергию. Диэлектрики играют ключевую роль в объяснении многих явлений в области электроники, оптики, физики твердого тела и клеточной биологии.
Что такое диэлектрический материал?
Диэлектрический материал эффективно поддерживает электростатические поля, но плохо проводит электричество. Он обладает высоким удельным сопротивлением, низким температурным коэффициентом сопротивления и способностью удерживать электрические заряды.
Какие существуют типы диэлектрических материалов?
Тип молекул, присутствующих в веществе, определяет его диэлектрические свойства.
- Полярный диэлектрик: Центры масс положительных и отрицательных частиц не совпадают в полярном диэлектрике. A дипольный момент присутствует в веществе, и молекулы сформированы асимметрично. Молекулы в веществе выстраиваются в линию с электрическим полем, когда оно к нему приложено. Чистый дипольный момент молекул равен нулю, когда поле устранено. Вода и соляная кислота являются двумя примерами этого типа.
- Неполярный диэлектрик: Центры масс положительных и отрицательных частиц совпадают в неполярных диэлектрических материалах. Молекулы симметричны, и в диэлектрическом веществе нет дипольного момента. Некоторые примеры неполярных диэлектриков — водород, кислород и т.п.
Читайте также: Что такое диселенид меди-индия?
Диэлектрические материалы обычно представляют собой твердые вещества . Примерами могут служить керамика (фарфор), слюда, стекло и другие оксиды металлов. Некоторые газы и жидкости также являются хорошими диэлектрическими материалами.
Переменные конденсаторы и некоторые виды линий передач используют сухой воздух как отличный диэлектрик из-за его удивительных свойств. Гелий и азот оба являются прекрасными диэлектрическими газами. Довольно диэлектриком является использование дистиллированной воды. Невероятно эффективным диэлектриком является вакуум.
