Polaarsed ja mittepolaarsed dielektrikud
Klassikalise füüsika seisukohtade järgi erinevad dielektrikud juhtidest põhimõtteliselt, kuna tavatingimustes pole neis vabu elektrilaenguid. Dielektrilisi molekule moodustavate osakeste kogulaeng on null. See aga ei tähenda sugugi, et nende ainete molekulid ei oleks võimelised avaldama elektrilisi omadusi.
Kõik teadaolevad lineaarsed dielektrikud võib jagada kahte suurde rühma: polaarsed dielektrikud ja mittepolaarsed dielektrikud. See jaotus on kasutusele võetud igat tüüpi dielektriku molekulide polarisatsioonimehhanismide erinevuste tõttu. Tegelikult osutub polarisatsioonimehhanism nii dielektrikute füüsikaliste ja keemiliste omaduste uurimisel kui ka nende elektriliste omaduste uurimisel äärmiselt oluliseks aspektiks.
Mittepolaarsed dielektrikud
Mittepolaarseid dielektrikuid nimetatakse ka neutraalseteks dielektrikuteks, kuna molekulid, millest need dielektrikud koosnevad, erinevad nende sees olevate negatiivsete ja positiivsete laengute raskuskeskmete kokkulangevuse poolest.Selle tulemusena selgub, et mittepolaarsete dielektrikute molekulidel pole oma elektrimomenti, see on võrdne nulliga. Ja välise elektrivälja puudumisel on selliste ainete molekulide positiivsed ja negatiivsed laengud paigutatud sümmeetriliselt.
Kui mittepolaarsele dielektrikule rakendatakse väline elektriväli, nihkuvad positiivsed ja negatiivsed laengud molekulides nende algsest tasakaaluasendist, molekulid muutuvad dipoolideks, mille elektrimomendid on nüüd võrdelised elektrivoolu tugevusega. neile rakendatakse välja ja suunatakse väljaga paralleelselt.
Tänapäeval edukalt elektriisolatsioonimaterjalina kasutatavate mittepolaarsete dielektrikute näited on järgmised: polüetüleen, polüstüreen, süsivesinikud, nafta isolatsiooniõlid jne. Samuti on mittepolaarsete molekulide eredad esindajad näiteks lämmastik, süsinikdioksiid, metaan jne. Härra.
Mittepolaarseid dielektrikuid kasutatakse nende madalate dielektriliste kadude puutujaväärtuste tõttu laialdaselt kõrgsageduslike dielektrikutena sellistes kondensaatorites nagu K78-2.
Polaarsed dielektrikud
Polaarsetes dielektrikutes, mida nimetatakse ka dipooldielektrikuteks, on molekulidel oma elektrimoment, see tähendab, et nende molekulid on polaarsed. Põhjus on selles, et polaarsete dielektrikute molekulidel on asümmeetriline struktuur, mistõttu negatiivsete ja positiivsete laengute massikeskmed selliste dielektrikute molekulides ei lange kokku.
Kui mittepolaarses polümeeris on osa vesinikuaatomeid asendatud teiste elementide aatomitega või mittesüsivesinike radikaalidega, siis saame ainult polaarse (dipool) dielektriku, kuna sümmeetria katkeb sellise aatomi tagajärjel. asendamine. Aine polaarsuse määramisel selle keemilise valemi järgi peab uurijal loomulikult olema ettekujutus selle molekulide ruumilisest struktuurist.
Välise elektrivälja puudumisel on molekulaarsete dipoolide teljed soojusliikumise tõttu meelevaldselt orienteeritud, nii et dielektriku pinnal ja selle ruumala igas elemendis on elektrilaeng keskmiselt null. Dielektriku sisestamisel välisvälja aga tekib molekulaarsete dipoolide osaline orientatsioon, mille tulemusena tekivad dielektriku pinnale kompenseerimata makroskoopiliselt seotud laengud, mis tekitavad välisväljale suunatud välja.
Polaarsete dielektrikute näited on järgmised: klooritud süsivesinikud, epoksü- ja fenoolformaldehüüdvaigud, räni räniühendid jne. Polaarsete molekulide märkimisväärsed näited on ka näiteks vee- ja alkoholimolekulid. Polaardielektrikuid kasutatakse laialdaselt erinevates tehnoloogiavaldkondades, nagu piesoelektriline ja ferroelektriline, optika, mittelineaarne optika, elektroonika, akustika jne.