главы
электронного учебника:
Диэлектрические материалы
Электропроводность диэлектриков
Поляризация диэлектриков
Потери в диэлектриках
Электрическая прочность диэлектриков
Диэлектрическими
называют материалы, основным
электрическим свойством которых
является способность к поляризации и в
которых возможно существование
электростатического поля. Реальный (технический)
диэлектрик тем более приближается к
идеальному, чем меньше его удельная
проводимость и чем слабее у него
выражены замедленные механизмы
поляризации, связанные с рассеиванием
электрической энергии и выделением,
теплоты.
При
применении диэлектриков — одного из
наиболее обширных классов
электротехнических материалов —
довольно четко определилась
необходимость использования как
пассивных, так и активных свойств этих
материалов.
Пассивные
свойства
диэлектрических материалов
используются, когда их применяют в
качестве электроизоляционных
материалов и диэлектриков
конденсаторов обычных типов.
Электроизоляционными материалами
называют диэлектрики, которые не
допускают утечки электрических зарядов,
т.е. с их помощью отделяют электрические
цепи друг от друга или токоведущие части
устройств, приборов и аппаратов от
проводящих, но не токоведущих частей (от
корпуса, от земли). В этих случаях
диэлектрическая проницаемость
материала не играет особой роли или она
должна быть возможно меньшей, чтобы не
вносить в схемы паразитных емкостей.
Если материал используется в качестве
диэлектрика конденсатора определенной
емкости и наименьших размеров, то при
прочих равных условиях желательно,
чтобы этот материал имел большую
диэлектрическую проницаемость.
Активными
(управляемыми) диэлектриками являются
сегнетоэлектрики, пьезоэлектрики,
пироэлектрики, электролюминофоры,
материалы для излучателей и затворов в
лазерной технике, электреты и др.
В
зависимости от влияния напряженности
электрического поля на значение
относительной диэлектрической
проницаемости материала все
диэлектрики подразделяют на линейные
и нелинейные.
Для
линейных диэлектриков с малыми
потерями энергии зависимость заряда
конденсатора от напряжения (переменной
полярности) имеет вид прямой; для нелинейных
диэлектриков (сегнетоэлектриков) в этих
условиях зависимость заряда от
напряжения принимает форму петли
гистерезиса (см. рис. далее).
Неполярными
диэлектриками являются газы,
жидкости и твердые вещества в
кристаллическом и аморфном состояниях,
обладающие в основном только
электронной поляризацией. К ним
относятся водород, бензол, парафин, сера,
полиэтилен и др.
Полярные (дипольные)
диэлектрики — это органические
жидкие, полужидкие и твердые вещества,
имеющие одновременно дипольно-релаксационную
и электронную поляризации. К ним
относятся нитробензол,
кремнийорганические соединения,
фенолформальдегидные смолы, эпоксидные
компаунды, хлорированные углеводороды,
капрон и др.