Cikk a dielektrikáról. Ez a cikk különféle villamosmérnöki oktatóanyagok és könyvek anyagait gyűjti össze. Leírják a dielektrikumok molekulaszerkezetét, elektromos nyomatékát. A dielektrikum olyan anyag, amelynek fő elektromos tulajdonsága az elektromos térben való polarizáció képessége.
A dielektrikumok jellemző jellemzője, hogy erősen összekapcsolt pozitív és negatív töltések vannak jelen az anyagot alkotó molekulákban. A villamos- és rádiózástechnikában használt dielektrikumok meglévő kötési típusai közül a legjellemzőbbek a kovalens nem poláris, kovalens poláris vagy homeopoláris, ionos vagy heteropoláris, donor-akceptorok. A kapcsolódási erők nemcsak az anyag szerkezetét és alapvető tulajdonságait határozzák meg, hanem azt is, hogy az anyag mikro- vagy makroszkopikus térfogataiban kaotikusan vagy rendezett irányú elektromos nyomatékok vannak jelen.
Az elektromos momentum két egyenlő nagyságú és ellentétes elektromos töltésű rendszerben jelenik meg ± q előjelben, egymástól bizonyos l távolságra, és az arány határozza meg? = ql.
Az ilyen töltésrendszert általában dipólusnak, az e töltésrendszer által alkotott molekulát pedig dipólusnak nevezik.
Kovalens kötés
akkor keletkezik, amikor az atomok molekulákká egyesülnek, ennek eredményeképpen a vegyértékelektronok szocializálódnak, és a külső elektronhéj stabil állapotba kerül.
Kovalens, nem poláris kötéssel rendelkező molekulák akkor keletkeznek, ha az azonos nevű atomokat, például H2, O2, Cl2, C, S, Si stb. és szimmetrikus szerkezetűek. A pozitív és negatív töltések középpontjának egybeesése következtében a molekula elektromos nyomatéka nulla, a molekula nem poláris és az anyag (dielektromos) nem poláris.
Ha kovalens kötéssel rendelkező molekulák különböző atomokból képződnek a vegyérték -elektronpárok, például H2O, CH4, CH3Cl stb. Megosztása miatt, akkor az elektromos momentum hiánya vagy jelenléte az atomok kölcsönös elrendezésétől függ egymáshoz képest. Az atomok szimmetrikus elrendezése és ezért a töltésközpontok egybeesése esetén a molekula nem poláris lesz. A töltések középpontjainak egy bizonyos távolságban történő elmozdulása miatt kialakuló aszimmetrikus elrendezés esetén elektromos momentum keletkezik, a molekulát polárisnak, az anyagot (dielektrikum) pedig polárisnak nevezik. A nem poláris és poláris molekulák szerkezeti modelljeit az alábbi ábra mutatja.
Függetlenül attól, hogy poláris vagy nem poláris dielektrikumról van szó, az elektromos pillanat jelenléte a molekulákban belső elektromos tér megjelenéséhez vezet az anyag minden mikroszkopikus térfogatában. A molekulák elektromos nyomatékainak kaotikus orientációjával, kölcsönös kompenzációjuk miatt a dielektromos teljes elektromos mező nulla. Ha a molekulák elektromos nyomatékai túlnyomórészt egy irányba vannak irányítva, akkor az elektromos tér az anyag teljes térfogatában keletkezik.
Ez a jelenség a spontán (spontán) polarizációjú anyagokban figyelhető meg, különösen a ferroelektromos rendszerekben.
Ion és donor-akceptor kötések
akkor keletkeznek, amikor egy anyag különböző atomokból képződik. Ebben az esetben az egyik kémiai elem atomja feladja, a másik pedig elektronot köt vagy rögzít. Ennek eredményeként két ion keletkezik, amelyek között elektromos nyomaték keletkezik.
Így a molekulák szerkezete szerint a dielektrikumok három csoportra oszthatók:
- nem poláris dielektrikumok, amelyek molekuláinak elektromos nyomatéka nulla;
- poláris dielektrikumok, amelyek molekuláinak elektromos nyomatéka nem nulla;
- ionos dielektrikumok, amelyekben elektromos nyomaték lép fel az anyagot alkotó kémiai elemek ionjai között.
Az elektromos momentumok jelenléte a dielektrikákban, függetlenül azok előfordulásának okaitól, meghatározza fő tulajdonságukat - az elektromos térben való polarizáció képességét.
