Dielektrik, elektrik akımını pratik olarak iletmeyen bir malzeme veya maddedir. Bu iletkenlik, az sayıda elektron ve iyondan kaynaklanmaktadır. Bu parçacıklar, yalnızca yüksek sıcaklık özellikleri elde edildiğinde iletken olmayan bir malzemede oluşturulur. Dielektrik nedir ve bu makalede ele alınacaktır.
Açıklama
Her elektronik veya radyo iletkeni, yarı iletken veya yüklü dielektrik kendi içinden bir elektrik akımı geçirir, ancak bir dielektrikin özelliği, 550 V'un üzerindeki yüksek bir voltajda bile, içinde küçük bir akımın akmasıdır. Bir dielektrikteki elektrik akımı, yüklü parçacıkların belirli bir yönde hareketidir (pozitif veya negatif olabilir).
Akım türleri
Dielektriklerin elektrik iletkenliği şunlara bağlıdır:
- Absorpsiyon akımları - bir dielektrikte bir denge durumuna ulaşana kadar sabit bir akımda akan, açıldığında ve voltaj uygulandığında ve kapatıldığında yön değiştiren bir akım. Alternatif akımla, dielektrikteki gerilim, bir elektrik alanının etkisindeyken her zaman içinde mevcut olacaktır.
- Elektronik iletkenlik - bir alanın etkisi altında elektronların hareketi.
- İyonik elektriksel iletkenlik - iyonların hareketidir. Elektrolit çözeltilerinde bulunur - tuzlar, asitler, alkali ve ayrıca birçok dielektrikte.
- Molion elektriksel iletkenliği, molion adı verilen yüklü parçacıkların hareketidir. Kolloidal sistemlerde, emülsiyonlarda ve süspansiyonlarda bulunur. Bir elektrik alanındaki molion hareketi olgusuna elektroforez denir.
Yalıtım malzemeleri, kümelenme durumlarına ve kimyasal yapılarına göre sınıflandırılır. Birincisi katı, sıvı, gazlı ve katılaşan olarak ayrılır. Kimyasal yapıları gereği organik, inorganik ve organoelement malzemelerine ayrılırlar.
Toplanma durumuna göre dielektriklerin elektriksel iletkenliği:
- Gazların elektriksel iletkenliği. Gaz halindeki maddeler oldukça düşük bir akım iletkenliğine sahiptir. Dış ve iç, elektronik ve iyonik faktörlerin etkisi nedeniyle ortaya çıkan serbest yüklü parçacıkların varlığında oluşabilir: X-ışını ve radyoaktif türler, moleküllerin ve yüklü parçacıkların çarpışması, termal faktörler.
- Sıvı bir dielektrikin elektrik iletkenliği. Bağımlılık faktörleri: moleküler yapı, sıcaklık, safsızlıklar, büyük elektron ve iyon yüklerinin varlığı. Sıvı dielektriklerin elektriksel iletkenliği büyük ölçüde nem ve kirliliklerin varlığına bağlıdır. Polar maddelerin elektriğinin iletkenliği, ayrışmış iyonlara sahip bir sıvının yardımıyla bile oluşturulur. Polar ve polar olmayan sıvıları karşılaştırırken,ilki iletkenlikte açık bir avantaja sahiptir. Sıvı yabancı maddelerden temizlenirse, bu iletken özelliklerinde bir azalmaya katkıda bulunacaktır. Sıvı bir maddenin iletkenliği ve sıcaklığındaki artışla viskozitesinde bir azalma meydana gelir ve bu da iyonların hareketliliğinde bir artışa yol açar.
- Katı dielektrikler. Elektriksel iletkenlikleri, yüklü dielektrik parçacıkların ve safsızlıkların hareketi olarak belirlenir. Güçlü elektrik akımı alanlarında elektriksel iletkenlik algılanır.
Dielektriklerin fiziksel özellikleri
Malzemenin direnci 10-5 Ohmm'den az olduğunda, iletkenlere atfedilebilirler. 108 Ohmm'den fazla ise - dielektriklere. Direncin iletkenin direncinden çok daha büyük olacağı durumlar vardır. 10-5-108 Ohmm aralığında bir yarı iletken vardır. Metal malzeme mükemmel bir elektrik akımı iletkenidir.
Periyodik tablonun tamamından sadece 25 element metal olmayanlara aittir ve bunların 12'si belki de yarı iletken özelliklerine sahip olacaktır. Ancak, elbette, tablodaki maddelere ek olarak, iletken, yarı iletken veya dielektrik özelliğine sahip daha birçok alaşım, bileşim veya kimyasal bileşik vardır. Buna dayanarak, çeşitli maddelerin dirençleri ile değerleri arasında kesin bir çizgi çizmek zordur. Örneğin, indirgenmiş bir sıcaklık faktörü ile bir yarı iletken dielektrik gibi davranacaktır.
Uygulama
İletken olmayan malzemelerin kullanımı, en yaygın kullanılan kalitelerden biri olduğu için çok kapsamlıdır.elektrik parçaları. Aktif ve pasif formdaki özellikleri sayesinde kullanılabilecekleri oldukça netleşti.
Pasif bir biçimde, dielektriklerin özellikleri elektriksel yalıtkan malzemede kullanım için kullanılır.
Aktif formlarında, ferroelektrikte ve lazer teknolojisinin yayıcı malzemelerinde kullanılırlar.
Temel dielektrikler
Yaygın türler şunları içerir:
- Cam.
- Kauçuk.
- Petrol.
- Asf alt.
- Porselen.
- Kuvars.
- Hava.
- Elmas.
- Temiz su.
- Plastik.
Sıvı dielektrik nedir?
Bu tip polarizasyon, elektrik akımı alanında meydana gelir. Sıvı iletken olmayan maddeler, mühendislikte malzemelerin dökülmesi veya emprenye edilmesi için kullanılır. 3 sınıf sıvı dielektrik vardır:
Petrol yağları düşük viskozitelidir ve çoğunlukla polar değildir. Genellikle yüksek voltajlı ekipmanlarda kullanılırlar: trafo yağı, yüksek voltajlı su. Trafo yağı polar olmayan bir dielektriktir. Kablo yağı, 40 kV'a kadar gerilime sahip yalıtkan kağıt tellerin yanı sıra 120 kV'dan fazla akıma sahip metal bazlı kaplamaların emprenye edilmesinde uygulama bulmuştur. Trafo yağı, kapasitör yağına göre daha temiz bir yapıya sahiptir. Bu tip dielektrik, analog madde ve malzemelere kıyasla yüksek maliyetine rağmen üretimde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Sentetik dielektrik nedir? Şu anda, klorlu karbon bazında üretildiği için yüksek toksisitesi nedeniyle hemen hemen her yerde yasaklanmıştır. Organik silikon bazlı bir sıvı dielektrik, güvenli ve çevre dostudur. Bu tip metal paslanmaya neden olmaz ve düşük higroskopiklik özelliklerine sahiptir. Yanmazlığı, termal özellikleri ve oksidatif kararlılığı nedeniyle özellikle popüler olan bir organoflorin bileşiği içeren sıvılaştırılmış bir dielektrik vardır.
Son tür ise bitkisel yağlar. Zayıf polar dielektriklerdir, bunlara keten tohumu, hint, tung, kenevir dahildir. Hint yağı çok ısıtılır ve kağıt kapasitörlerde kullanılır. Kalan yağlar buharlaştırılır. İçlerindeki buharlaşma, doğal buharlaşmadan değil, polimerizasyon adı verilen kimyasal bir reaksiyondan kaynaklanır. Emaye ve boyalarda aktif olarak kullanılır.
Sonuç
Makalede dielektrik nedir ayrıntılı olarak tartışıldı. Çeşitli türlerden ve özelliklerinden bahsedilmiştir. Tabii ki, özelliklerinin inceliklerini anlamak için fizikte onlar hakkındaki bölümü daha derinlemesine incelemeniz gerekecek.
