Chất điện môi là vật liệu hoặc chất thực tế không truyền tải dòng điện. Sự dẫn điện này là do số lượng nhỏ các điện tử và ion. Các hạt này chỉ được hình thành trong vật liệu không dẫn điện khi đạt được các đặc tính ở nhiệt độ cao. Về chất điện môi là gì và sẽ được thảo luận trong bài viết này.
Mô tả
Mỗi vật dẫn điện tử hoặc vô tuyến, chất bán dẫn hoặc chất điện môi tích điện đều cho dòng điện chạy qua chính nó, nhưng điểm đặc biệt của chất điện môi là ngay cả ở điện áp cao trên 550 V, một dòng điện nhỏ sẽ chạy trong nó. Dòng điện trong chất điện môi là sự chuyển động của các hạt mang điện theo một hướng xác định (có thể là dương hoặc âm).
Các loại dòng điện
Độ dẫn điện của chất điện môi dựa trên:
- Dòng điện hấp thụ - dòng điện chạy trong chất điện môi với dòng điện không đổi cho đến khi nó đạt trạng thái cân bằng, thay đổi hướng khi nó được bật và khi điện áp được đặt vào nó và khi nó bị tắt. Với dòng điện xoay chiều, lực căng trong chất điện môi sẽ luôn có trong nó khi nó hoạt động trong điện trường.
- Độ dẫn điện tử - sự chuyển động của các electron dưới ảnh hưởng của một trường.
- Độ dẫn điện ion - là sự chuyển động của các ion. Nó được tìm thấy trong các dung dịch điện phân - muối, axit, kiềm, cũng như trong nhiều chất điện môi.
- Độ dẫn điện của molion là sự chuyển động của các hạt mang điện được gọi là molion. Nó được tìm thấy trong hệ keo, nhũ tương và huyền phù. Hiện tượng chuyển động mol trong điện trường được gọi là điện di.
Vật liệu cách nhiệt được phân loại theo trạng thái tập hợp và bản chất hóa học của chúng. Đầu tiên được chia thành rắn, lỏng, khí và rắn. Theo bản chất hóa học, chúng được chia thành các vật liệu hữu cơ, vô cơ và cơ quan.
Độ dẫn điện của chất điện môi theo trạng thái tập hợp:
- Tính dẫn điện của chất khí. Các chất ở thể khí có độ dẫn dòng điện khá thấp. Nó có thể xảy ra khi có các hạt mang điện tự do, xuất hiện do ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài và bên trong, điện tử và ion: tia X và các loại phóng xạ, sự va chạm của các phân tử và hạt mang điện, các yếu tố nhiệt.
- Tính dẫn điện của chất điện môi lỏng. Các yếu tố phụ thuộc: cấu trúc phân tử, nhiệt độ, tạp chất, sự có mặt của các điện tích lớn của electron và ion. Độ dẫn điện của chất điện môi lỏng phần lớn phụ thuộc vào sự có mặt của hơi ẩm và tạp chất. Sự dẫn điện của các chất phân cực được tạo ra ngay cả khi có sự trợ giúp của chất lỏng có các ion phân ly. Khi so sánh chất lỏng phân cực và không phân cực,trước đây có một lợi thế rõ ràng về độ dẫn điện. Nếu chất lỏng được làm sạch các tạp chất, thì điều này sẽ góp phần làm giảm tính chất dẫn điện của nó. Với sự gia tăng độ dẫn điện của một chất lỏng và nhiệt độ của nó, sự giảm độ nhớt của nó xảy ra, dẫn đến sự gia tăng tính linh động của các ion.
- Chất điện môi rắn. Độ dẫn điện của chúng được xác định là chuyển động của các hạt điện môi mang điện và các tạp chất. Trong trường dòng điện mạnh, hiện tượng dẫn điện được phát hiện.
Tính chất vật lý của chất điện môi
Khi điện trở suất của vật liệu nhỏ hơn 10-5 Ohmm, chúng có thể được quy cho vật dẫn. Nếu nhiều hơn 108 Ohmm - đối với điện môi. Có trường hợp điện trở suất sẽ lớn gấp nhiều lần điện trở của vật dẫn. Trong khoảng 10-5-108 Ohmm có một chất bán dẫn. Chất liệu kim loại là chất dẫn điện tuyệt vời.
Từ toàn bộ bảng tuần hoàn, chỉ có 25 nguyên tố thuộc về phi kim loại, và có lẽ 12 nguyên tố trong số đó sẽ có các đặc tính của chất bán dẫn. Nhưng, tất nhiên, ngoài các chất của bảng, còn có nhiều hợp kim, chế phẩm hoặc hợp chất hóa học khác với tính chất của chất dẫn điện, chất bán dẫn hoặc chất điện môi. Dựa trên điều này, rất khó để vẽ một đường thẳng nhất định giữa các giá trị của các chất khác nhau với điện trở của chúng. Ví dụ: với hệ số nhiệt độ giảm, chất bán dẫn sẽ hoạt động giống như chất điện môi.
Đơn
Việc sử dụng vật liệu không dẫn điện rất rộng rãi, vì nó là một trong những loại được sử dụng phổ biến nhấtthành phần điện tử. Rõ ràng là chúng có thể được sử dụng nhờ các thuộc tính ở dạng chủ động và bị động.
Ở dạng thụ động, các đặc tính của chất điện môi được sử dụng trong vật liệu cách điện.
Ở dạng hoạt động, chúng được sử dụng trong sắt điện tử, cũng như trong vật liệu cho các bộ phát của công nghệ laze.
Dielectrics cơ bản
Các loài phổ biến bao gồm:
- Kính.
- Cao su.
- Dầu.
- Nhựa đường.
- Sứ.
- Thạch anh.
- Không khí.
- Kim cương.
- Nước sạch.
- Nhựa.
Chất điện môi lỏng là gì?
Sự phân cực của loại này xảy ra trong điện trường. Chất lỏng không dẫn điện được sử dụng trong kỹ thuật để rót hoặc ngâm tẩm vật liệu. Có 3 loại chất điện môi lỏng:
Dầu mỏ có độ nhớt thấp và hầu hết là không phân cực. Chúng thường được sử dụng trong các thiết bị cao áp: dầu máy biến áp, nước cao áp. Dầu máy biến áp là chất điện môi không phân cực. Dầu cáp đã được ứng dụng trong việc ngâm tẩm của dây giấy cách điện có điện áp đến 40 kV, cũng như các lớp phủ làm từ kim loại có dòng điện hơn 120 kV. Dầu máy biến áp có cấu trúc sạch hơn dầu tụ điện. Loại chất điện môi này được sử dụng rộng rãi trong sản xuất, mặc dù giá thành cao so với các chất và vật liệu tương tự.
Chất điện môi tổng hợp là gì? Hiện nay, nó bị cấm hầu như ở khắp mọi nơi do có độc tính cao, vì nó được sản xuất trên cơ sở cacbon clo. Chất điện môi lỏng dựa trên silicon hữu cơ rất an toàn và thân thiện với môi trường. Loại này không gây rỉ kim loại và có đặc tính hút ẩm thấp. Có một chất điện môi hóa lỏng chứa hợp chất organofluorine đặc biệt phổ biến vì tính không cháy, tính nhiệt và độ bền oxy hóa.
Và loại cuối cùng là dầu thực vật. Chúng là những chất điện môi phân cực yếu, bao gồm hạt lanh, thầu dầu, tung, gai dầu. Dầu thầu dầu được đốt nóng cao và được sử dụng trong các tụ điện bằng giấy. Phần còn lại của dầu được bay hơi. Sự bay hơi trong chúng không phải do bay hơi tự nhiên mà do một phản ứng hóa học gọi là phản ứng trùng hợp. Được sử dụng tích cực trong men và sơn.
Kết
Bài viết đã thảo luận chi tiết về chất điện môi là gì. Nhiều loài khác nhau và đặc tính của chúng đã được đề cập. Tất nhiên, để hiểu được sự tinh tế trong các đặc điểm của chúng, bạn sẽ phải nghiên cứu sâu hơn phần vật lý về chúng.
