დიელექტრიკი არის მასალა ან ნივთიერება, რომელიც პრაქტიკულად არ გადასცემს ელექტრო დენს. ეს გამტარობა განპირობებულია ელექტრონების და იონების მცირე რაოდენობით. ეს ნაწილაკები წარმოიქმნება არაგამტარ მასალაში მხოლოდ მაშინ, როდესაც მიიღწევა მაღალი ტემპერატურის თვისებები. იმის შესახებ, თუ რა არის დიელექტრიკი და ამ სტატიაში იქნება განხილული.
აღწერა
თითოეული ელექტრონული ან რადიოგამტარი, ნახევარგამტარი ან დამუხტული დიელექტრიკი თავისთავად გადის ელექტრულ დენს, მაგრამ დიელექტრიკის თავისებურება ის არის, რომ 550 ვ-ზე მაღალი ძაბვის დროსაც კი მასში მცირე დენი შემოვა. ელექტრული დენი დიელექტრიკში არის დამუხტული ნაწილაკების მოძრაობა გარკვეული მიმართულებით (ეს შეიძლება იყოს დადებითი ან უარყოფითი).
დენების ტიპები
დიელექტრიკის ელექტრული გამტარობა ეფუძნება:
- შთანთქმის დენები - დენი, რომელიც მიედინება დიელექტრიკში მუდმივი დენით, სანამ წონასწორობის მდგომარეობას არ მიაღწევს, იცვლის მიმართულებას ჩართვისას და მასზე ძაბვის დაყენებისას და გამორთვისას. ალტერნატიული დენით, დიელექტრიკის დაძაბულობა მუდმივად იქნება მასში, სანამ ის ელექტრული ველის მოქმედებაშია.
- ელექტრონული გამტარობა - ელექტრონების მოძრაობა ველის გავლენის ქვეშ.
- იონური ელექტროგამტარობა - ეს არის იონების მოძრაობა. ის გვხვდება ელექტროლიტების ხსნარებში - მარილებში, მჟავებში, ტუტეებში, ასევე ბევრ დიელექტრიკულში.
- მოლიონის ელექტრული გამტარობა არის დამუხტული ნაწილაკების მოძრაობა, რომელსაც ეწოდება მოლიონი. ის გვხვდება კოლოიდურ სისტემებში, ემულსიებსა და სუსპენზიებში. ელექტრულ ველში მოლის მოძრაობის ფენომენს ელექტროფორეზი ეწოდება.
საიზოლაციო მასალები კლასიფიცირდება მათი აგრეგაციის მდგომარეობისა და ქიმიური ბუნების მიხედვით. პირველი იყოფა მყარ, თხევად, აირად და გამაგრებად. ქიმიური ბუნებით ისინი იყოფა ორგანულ, არაორგანულ და ორგანულ ელემენტებად.
დიელექტრიკების ელექტრული გამტარობა აგრეგაციის მდგომარეობის მიხედვით:
- აირების ელექტროგამტარობა. აირისებრ ნივთიერებებს აქვთ საკმაოდ დაბალი დენის გამტარობა. ეს შეიძლება მოხდეს თავისუფალი დამუხტული ნაწილაკების არსებობისას, რაც ჩნდება გარე და შიდა, ელექტრონული და იონური ფაქტორების გავლენის გამო: რენტგენის და რადიოაქტიური სახეობები, მოლეკულების და დამუხტული ნაწილაკების შეჯახება, თერმული ფაქტორები.
- თხევადი დიელექტრიკის ელექტრული გამტარობა. დამოკიდებულების ფაქტორები: მოლეკულური სტრუქტურა, ტემპერატურა, მინარევები, ელექტრონების და იონების დიდი მუხტის არსებობა. თხევადი დიელექტრიკის ელექტრული გამტარობა დიდწილად დამოკიდებულია ტენიანობისა და მინარევების არსებობაზე. პოლარული ნივთიერებების ელექტროენერგიის გამტარობა იქმნება დისოცირებული იონების მქონე სითხის დახმარებითაც კი. პოლარული და არაპოლარული სითხეების შედარებისას,პირველებს აქვთ აშკარა უპირატესობა გამტარებლობაში. თუ სითხე გაწმენდილია მინარევებისაგან, მაშინ ეს ხელს შეუწყობს მისი გამტარ თვისებების შემცირებას. თხევადი ნივთიერების გამტარობისა და მისი ტემპერატურის მატებასთან ერთად ხდება მისი სიბლანტის დაქვეითება, რაც იწვევს იონების მობილურობის ზრდას.
- მყარი დიელექტრიკები. მათი ელექტრული გამტარობა განისაზღვრება როგორც დამუხტული დიელექტრიკული ნაწილაკების და მინარევების მოძრაობა. ძლიერი ელექტრული დენის ველებში გამოვლენილია ელექტრული გამტარობა.
დიელექტრიკის ფიზიკური თვისებები
როდესაც მასალის წინაღობა 10-5 Ohmm-ზე ნაკლებია, ისინი შეიძლება მიეკუთვნებოდეს გამტარებს. თუ 108 Ohmm-ზე მეტი - დიელექტრიკებზე. არის შემთხვევები, როდესაც წინაღობა ბევრჯერ აღემატება გამტარის წინააღმდეგობას. 10-5-108 Ohmm ინტერვალში არის ნახევარგამტარი. ლითონის მასალა ელექტრული დენის შესანიშნავი გამტარია.
მთელი პერიოდული ცხრილიდან მხოლოდ 25 ელემენტი ეკუთვნის არამეტალებს და მათგან 12-ს, შესაძლოა, ჰქონდეს ნახევარგამტარის თვისებები. მაგრამ, რა თქმა უნდა, ცხრილის ნივთიერებების გარდა, არსებობს კიდევ ბევრი შენადნობები, კომპოზიციები ან ქიმიური ნაერთები გამტარის, ნახევარგამტარის ან დიელექტრიკის თვისებით. აქედან გამომდინარე, ძნელია გარკვეული ხაზის გავლება სხვადასხვა ნივთიერების მნიშვნელობებს შორის მათ წინააღმდეგობებთან. მაგალითად, შემცირებული ტემპერატურის ფაქტორით, ნახევარგამტარი იქცევა დიელექტრიკის მსგავსად.
აპლიკაცია
არაგამტარი მასალების გამოყენება ძალიან ფართოა, რადგან ეს არის ერთ-ერთი ყველაზე ხშირად გამოყენებული კლასიელექტრო კომპონენტები. სავსებით ნათელი გახდა, რომ მათი გამოყენება შესაძლებელია აქტიურ და პასიურ ფორმაში თვისებების წყალობით.
პასიური ფორმით, დიელექტრიკის თვისებები გამოიყენება ელექტროსაიზოლაციო მასალაში გამოსაყენებლად.
აქტიური ფორმით ისინი გამოიყენება ფეროელექტრიკაში, ასევე ლაზერული ტექნოლოგიის ემიტერების მასალებში.
ძირითადი დიელექტრიკები
გავრცელებულ სახეობებში შედის:
- მინა.
- რეზინი.
- ზეთი.
- ასფალტი.
- ფაიფური.
- კვარცი.
- ჰაერი.
- Diamond.
- სუფთა წყალი.
- პლასტიკური.
რა არის თხევადი დიელექტრიკი?
ამ ტიპის პოლარიზაცია ხდება ელექტრული დენის ველში. თხევადი არაგამტარი ნივთიერებები გამოიყენება ინჟინერიაში მასალების ჩამოსასხმელად ან გაჟღენთისთვის. არსებობს თხევადი დიელექტრიკის 3 კლასი:
ნავთობის ზეთები დაბალი სიბლანტეა და ძირითადად არაპოლარული. ისინი ხშირად გამოიყენება მაღალი ძაბვის მოწყობილობებში: სატრანსფორმატორო ზეთი, მაღალი ძაბვის წყალი. ტრანსფორმატორის ზეთი არის არაპოლარული დიელექტრიკი. საკაბელო ზეთმა იპოვა გამოყენება 40 კვ-მდე ძაბვის მქონე საიზოლაციო ქაღალდის მავთულის, აგრეთვე 120 კვ-ზე მეტი დენის მქონე ლითონის დაფუძნებული საფარის გაჟღენთვაში. ტრანსფორმატორის ზეთს უფრო სუფთა სტრუქტურა აქვს ვიდრე კონდენსატორის ზეთს. ამ ტიპის დიელექტრიკი ფართოდ გამოიყენება წარმოებაში, ანალოგურ ნივთიერებებთან და მასალებთან შედარებით მაღალი ღირებულების მიუხედავად.
რა არის სინთეზური დიელექტრიკი? ამჟამად ის თითქმის ყველგან აკრძალულია მაღალი ტოქსიკურობის გამო, ვინაიდან იგი იწარმოება ქლორირებული ნახშირბადის საფუძველზე. ორგანულ სილიკონზე დაფუძნებული თხევადი დიელექტრიკი უსაფრთხო და ეკოლოგიურად სუფთაა. ეს ტიპი არ იწვევს ლითონის ჟანგს და აქვს დაბალი ჰიგიროსკოპის თვისებები. არსებობს თხევადი დიელექტრიკი, რომელიც შეიცავს ფტორორგანულ ნაერთს, რომელიც განსაკუთრებით პოპულარულია აალებადი, თერმული თვისებებითა და ჟანგვითი სტაბილურობით.
და ბოლო სახეობაა მცენარეული ზეთები. ისინი სუსტად პოლარული დიელექტრიკებია, მათ შორისაა სელის თესლი, აბუსალათინის თესლი, ტუნგი, კანაფი. აბუსალათინის ზეთი ძალიან თბება და გამოიყენება ქაღალდის კონდენსატორებში. დანარჩენი ზეთები აორთქლდება. მათში აორთქლება გამოწვეულია არა ბუნებრივი აორთქლებით, არამედ ქიმიური რეაქციით, რომელსაც პოლიმერიზაცია ეწოდება. აქტიურად გამოიყენება მინანქრებსა და საღებავებში.
დასკვნა
სტატიაში დეტალურად იყო განხილული რა არის დიელექტრიკი. ნახსენებია სხვადასხვა სახეობები და მათი თვისებები. რა თქმა უნდა, მათი მახასიათებლების დახვეწილობის გასაგებად, თქვენ მოგიწევთ უფრო ღრმად შეისწავლოთ ფიზიკის განყოფილება მათ შესახებ.
