Un dieléctrico es un aislante que puede polarizarse eléctricamente.
1. Definición de dieléctrico
Dieléctrico generalmente se refiere a una sustancia que puede estar altamente polarizada. A nivel atómico y molecular, la polarizabilidad se puede utilizar para medir las propiedades microscópicas de polarización eléctrica. A partir de la polarizabilidad, se pueden calcular teóricamente la polarizabilidad eléctrica y la permitividad de los materiales dieléctricos. Alternativamente, la susceptibilidad eléctrica y la permitividad del dieléctrico se pueden medir directamente a partir de experimentos.
Si se inserta un dieléctrico con alta permitividad, la capacitancia del condensador de placas paralelas aumentará significativamente. Un parámetro utilizado para medir las propiedades de un dieléctrico es la constante dieléctrica κ. Si un aislante llena el espacio entre dos capacitores de placas paralelas, la capacitancia del capacitor aumentará κ veces y la constante dieléctrica del aislador es κ. κ está completamente determinada por las propiedades del propio aislante y no tiene nada que ver con el campo eléctrico externo.
2. Usos de los dieléctricos
Los dieléctricos tienen una amplia gama de usos. Su conductividad eléctrica es muy baja y, junto con sus buenas propiedades de rigidez dieléctrica, puede usarse para fabricar aisladores eléctricos. Además, puede estar altamente polarizado y es un excelente material condensador. El estudio de las propiedades dieléctricas implica el almacenamiento y disipación de energía eléctrica y magnética dentro de la materia. Se utiliza para explicar una amplia variedad de fenómenos en electrónica, óptica y física del estado sólido.
Clasificación de los dieléctricos
1. Dieléctricos no polares
Como moléculas atómicas simples He (helio), moléculas diatómicas H2 (hidrógeno), O2 (oxígeno). ), moléculas poliatómicas distribuidas simétricamente CH4 (metano), etc. El centro de masa de carga negativa de la molécula es el mismo que el centro de masa de carga positiva. Cuando el campo eléctrico externo es cero, el momento dipolar eléctrico es cero. Este tipo de dieléctrico tiene baja conductividad, bajas pérdidas y no es propenso a sufrir roturas térmicas, como el aceite de transformador y el plástico de polietileno.
2. Dieléctricos polares
Por ejemplo, H2O (agua), NH3 (amoniaco), SO2 (dióxido de azufre), etc., el centro de masa de carga negativa de las moléculas es diferentes del centro de masa de carga positiva y tienen momento dipolar eléctrico. Sin embargo, debido al momento dipolar eléctrico aleatorio, el momento dipolar eléctrico promedio de todo el dieléctrico es cero. Este tipo de dieléctrico tiene una fuerte conductividad, grandes pérdidas y es propenso al calor y a la degradación térmica, como el caucho natural y la resina fenólica.
Según el tamaño del momento dipolar eléctrico, se puede dividir en dieléctricos de polaridad débil, polaridad media y polaridad fuerte.
3. Dieléctrico iónico
El dieléctrico iónico se forma mediante enlaces iónicos, como el vidrio inorgánico, la mica y el cuarzo.