Dielektriķis ir materiāls vai viela, kas praktiski nepārvada elektrisko strāvu. Šī vadītspēja ir saistīta ar nelielu elektronu un jonu skaitu. Šīs daļiņas veidojas nevadošā materiālā tikai tad, ja tiek sasniegtas augstas temperatūras īpašības. Par to, kas ir dielektriķis, un tas tiks apspriests šajā rakstā.
Apraksts
Katrs elektroniskais vai radiovadītājs, pusvadītājs vai uzlādēts dielektriķis laiž cauri sev elektrisko strāvu, bet dielektriķa īpatnība ir tāda, ka pat pie augsta sprieguma virs 550 V tajā ieplūdīs neliela strāva. Elektriskā strāva dielektrikā ir lādētu daļiņu kustība noteiktā virzienā (tā var būt pozitīva vai negatīva).
Strāvu veidi
Dielektriķu elektriskā vadītspēja ir balstīta uz:
- Absorbcijas strāvas - strāva, kas plūst dielektrikā ar nemainīgu strāvu, līdz tas sasniedz līdzsvara stāvokli, mainot virzienu, kad tas tiek ieslēgts un kad tam tiek pielikts spriegums un kad tas tiek izslēgts. Ar maiņstrāvu spriedze dielektrikā būs tajā visu laiku, kamēr tas darbosies elektriskā lauka darbībā.
- Elektroniskā vadītspēja - elektronu kustība lauka ietekmē.
- Jonu elektriskā vadītspēja - ir jonu kustība. Tas ir atrodams elektrolītu šķīdumos – sāļos, skābēs, sārmos, kā arī daudzos dielektriķos.
- Moliona elektriskā vadītspēja ir lādētu daļiņu kustība, ko sauc par molioniem. Tas ir atrodams koloidālās sistēmās, emulsijās un suspensijās. Molionu kustības fenomenu elektriskā laukā sauc par elektroforēzi.
Izolācijas materiāli tiek klasificēti pēc to agregācijas stāvokļa un ķīmiskā rakstura. Pirmie ir sadalīti cietā, šķidrā, gāzveida un cietinātā veidā. Pēc ķīmiskās būtības tos iedala organiskajos, neorganiskajos un organoelementu materiālos.
Dielektriķu elektriskā vadītspēja pēc agregācijas stāvokļa:
- Gāzu elektriskā vadītspēja. Gāzveida vielām ir diezgan zema strāvas vadītspēja. Tas var rasties brīvi lādētu daļiņu klātbūtnē, kas parādās ārējo un iekšējo, elektronisko un jonu faktoru ietekmē: rentgena un radioaktīvās vielas, molekulu un lādētu daļiņu sadursme, termiskie faktori.
- Šķidrā dielektriķa elektriskā vadītspēja. Atkarības faktori: molekulārā struktūra, temperatūra, piemaisījumi, lielu elektronu un jonu lādiņu klātbūtne. Šķidru dielektriķu elektrovadītspēja lielā mērā ir atkarīga no mitruma un piemaisījumu klātbūtnes. Polāro vielu elektrības vadītspēja tiek radīta pat ar šķidruma palīdzību ar disociētiem joniem. Salīdzinot polāros un nepolāros šķidrumus,pirmajiem ir nepārprotamas priekšrocības vadītspējas ziņā. Ja šķidrumu attīra no piemaisījumiem, tas veicinās tā vadošo īpašību samazināšanos. Palielinoties šķidras vielas vadītspējai un tās temperatūrai, samazinās tās viskozitāte, kas izraisa jonu mobilitātes palielināšanos.
- Cietie dielektriķi. To elektrovadītspēja tiek noteikta kā lādētu dielektrisko daļiņu un piemaisījumu kustība. Spēcīgos elektriskās strāvas laukos tiek noteikta elektriskā vadītspēja.
Dielektriķu fizikālās īpašības
Kad materiāla pretestība ir mazāka par 10-5 Ohmm, tās var attiecināt uz vadītājiem. Ja vairāk nekā 108 omim - uz dielektriķiem. Ir gadījumi, kad pretestība būs daudzkārt lielāka par vadītāja pretestību. Intervālā 10-5-108 Ohmm ir pusvadītājs. Metāla materiāls ir lielisks elektriskās strāvas vadītājs.
No visas periodiskās tabulas tikai 25 elementi pieder pie nemetāliem, un 12 no tiem, iespējams, būs pusvadītāju īpašības. Bet, protams, bez tabulas vielām ir daudz vairāk sakausējumu, kompozīciju vai ķīmisku savienojumu ar vadītāja, pusvadītāja vai dielektriķa īpašību. Pamatojoties uz to, ir grūti novilkt noteiktu robežu starp dažādu vielu vērtībām ar to pretestību. Piemēram, ar samazinātu temperatūras koeficientu pusvadītājs darbosies kā dielektriķis.
Pieteikums
Nevadošu materiālu izmantošana ir ļoti plaša, jo tā ir viena no visbiežāk izmantotajām kategorijāmelektriskās sastāvdaļas. Ir kļuvis pilnīgi skaidrs, ka tos var izmantot, pateicoties īpašībām aktīvā un pasīvā formā.
Pasīvā veidā dielektriķu īpašības tiek izmantotas izmantošanai elektroizolācijas materiālos.
Aktīvā formā tos izmanto feroelektrikā, kā arī lāzertehnoloģiju izstarotāju materiālos.
Pamata dielektriķi
Izplatītas sugas ietver:
- Stikls.
- Gumija.
- Eļļa.
- Asf alts.
- Porcelāns.
- Kvarcs.
- Air.
- Dimants.
- Tīrs ūdens.
- Plastmasa.
Kas ir šķidrais dielektriķis?
Šāda veida polarizācija notiek elektriskās strāvas laukā. Materiālu liešanai vai impregnēšanai inženierzinātnēs izmanto šķidras nevadošas vielas. Ir 3 šķidro dielektriķu klases:
Naftas eļļas ir zemas viskozitātes un pārsvarā nepolāras. Tos bieži izmanto augstsprieguma iekārtās: transformatoru eļļā, augstsprieguma ūdenī. Transformatora eļļa ir nepolārs dielektrisks. Kabeļeļļa ir atradusi pielietojumu izolācijas papīra vadu impregnēšanai ar spriegumu līdz 40 kV, kā arī metāla bāzes pārklājumiem ar strāvu virs 120 kV. Transformatora eļļai ir tīrāka struktūra nekā kondensatoreļļai. Šāda veida dielektriķi plaši izmanto ražošanā, neskatoties uz augstajām izmaksām salīdzinājumā ar analogajām vielām un materiāliem.
Kas ir sintētiskais dielektriķis? Pašlaik tas ir aizliegts gandrīz visur tā augstās toksicitātes dēļ, jo to ražo, pamatojoties uz hlorētu oglekli. Šķidrais dielektriķis uz organiskā silīcija bāzes ir drošs un videi draudzīgs. Šis tips neizraisa metāla rūsu un tam piemīt zemas higroskopitātes īpašības. Ir sašķidrināts dielektriķis, kas satur fluororganisko savienojumu, kas ir īpaši populārs tā neuzliesmojamības, termisko īpašību un oksidatīvās stabilitātes dēļ.
Un pēdējais veids ir augu eļļas. Tie ir vāji polāri dielektriķi, tostarp linsēklas, ritentiņš, tunga, kaņepes. Rīcineļļa ir ļoti karsēta un tiek izmantota papīra kondensatoros. Pārējās eļļas tiek iztvaicētas. Iztvaikošanu tajos neizraisa dabiska iztvaikošana, bet gan ķīmiska reakcija, ko sauc par polimerizāciju. Aktīvi izmantots emaljās un krāsās.
Secinājums
Rakstā detalizēti tika apspriests, kas ir dielektriķis. Ir minētas dažādas sugas un to īpašības. Protams, lai izprastu to īpašību smalkumu, jums būs padziļināti jāizpēta fizikas sadaļa par tiem.
