Isang artikulo tungkol sa dielectrics. Pinagsasama-sama ng artikulong ito ang mga materyales mula sa iba't ibang mga tutorial at libro ng electrical engineering. Inilalarawan ang istrakturang molekular, elektrikal na sandali ng dielectrics. Ang isang dielectric ay isang sangkap na ang pangunahing pag-aari ng elektrisidad ay ang kakayahang polarize sa isang electric field.
Ang isang tampok na tampok ng dielectrics ay ang pagkakaroon ng malakas na isinama positibo at negatibong singil sa mga molekula na bumubuo sa sangkap. Sa mga umiiral na uri ng bonding para sa dielectrics na ginamit sa electrical at radio engineering, ang pinaka tipikal ay covalent non-polar, covalent polar o homeopolar, ionic o heteropolar, donor-acceptor. Ang mga puwersa ng koneksyon ay tumutukoy hindi lamang sa istraktura at pangunahing mga pag-aari ng isang sangkap, kundi pati na rin ang pagkakaroon nito ng chaotically o maayos na nakatuon sa mga sandaling elektrikal sa micro- o macroscopic volume ng isang sangkap.
Lumilitaw ang sandali ng kuryente sa isang sistema ng dalawang singil ng kuryente na pantay ang lakas at kabaligtaran sa pag-sign ± q, na matatagpuan sa isang tiyak na distansya l mula sa bawat isa, at natutukoy ng ratio? = ql
Ang ganitong sistema ng pagsingil ay karaniwang tinatawag na dipole, at ang isang molekula na nabuo ng sistemang ito ng mga pagsingil ay tinatawag na dipole.
Covalent bond
lumilitaw kapag ang mga atomo ay pinagsasama sa mga molekula, bilang isang resulta kung saan ang mga electronidad ng valence ay naisasabay at ang panlabas na shell ng electron ay dinagdagan sa isang matatag na estado.
Ang mga Molecule na may isang covalent non-polar bond ay lumitaw kapag ang mga atom ng parehong pangalan, tulad ng H2, O2, Cl2, C, S, Si, atbp ay pinagsama. at magkaroon ng isang simetriko na istraktura. Bilang isang resulta ng pagkakataon ng mga sentro ng positibo at negatibong singil, ang elektrikal na sandali ng Molekyul ay zero, ang molekula ay hindi polar at ang sangkap (dielectric) ay hindi polar.
Kung ang mga molekula na may isang covalent bond ay nabuo mula sa hindi magkatulad na mga atom dahil sa pagbabahagi ng mga pares ng mga electron ng valence, halimbawa, H2O, CH4, CH3Cl, atbp. Kung gayon ang kawalan o pagkakaroon ng isang elektrikal na sandali ay nakasalalay sa magkakasamang pag-aayos ng mga atomo kamag-anak sa bawat isa. Sa isang simetriko na pag-aayos ng mga atomo at, samakatuwid, nagkataon ng mga sentro ng singil, ang Molekyul ay magiging non-polar. Na may isang walang simetrya na pag-aayos dahil sa pag-aalis ng mga sentro ng mga singil sa isang tiyak na distansya, isang kuryenteng sandali ang lumabas, ang Molekyul ay tinatawag na polar at ang sangkap (dielectric) ay polar. Ang mga istrukturang istruktura ng mga di-polar at polar na mga molekula ay ipinapakita sa pigura sa ibaba.
Hindi alintana kung ito ay isang polar o di-polar dielectric, ang pagkakaroon ng isang electric moment sa mga molekula ay humahantong sa paglitaw ng isang intrinsic electric field sa bawat dami ng mikroskopiko ng isang sangkap. Sa isang magulong oryentasyon ng mga de-koryenteng sandali ng mga molekula dahil sa kanilang kapwa kabayaran, ang kabuuang electric field sa dielectric ay zero. Kung ang mga elektrikal na sandali ng mga molekula ay higit na nakatuon sa isang direksyon, kung gayon ang larangan ng elektrisidad ay lumabas sa buong dami ng sangkap.
Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay sinusunod sa mga sangkap na may kusang (kusang) polariseysyon, sa partikular, sa ferroelectrics.
Ionic at donor-acceptor bond
bumangon kapag ang isang sangkap ay nabuo mula sa hindi katulad ng mga atomo. Sa kasong ito, sumuko ang atom ng isang sangkap ng kemikal, at ang iba pa ay nakakabit o nakakakuha ng isang elektron. Bilang isang resulta, nabuo ang dalawang mga ions, sa pagitan ng kung saan lumitaw ang isang sandali ng elektrisidad.
Kaya, ayon sa istraktura ng mga molekula, ang dielectrics ay maaaring nahahati sa tatlong grupo:
- di-polar dielectrics, ang electric moment ng mga molekula na kung saan ay katumbas ng zero;
- polar dielectrics, ang electric moment ng mga molekula na kung saan ay nonzero;
- ionic dielectrics, kung saan nangyayari ang isang electric moment sa pagitan ng mga ions ng mga elementong kemikal na bumubuo sa sangkap.
Ang pagkakaroon ng mga sandali ng kuryente sa dielectrics, anuman ang mga dahilan para sa kanilang paglitaw, tinutukoy ang kanilang pangunahing pag-aari - ang kakayahang polarize sa isang electric field.
