Классификация веществ по электрическим свойствам.
Материалы по электрическим свойствам делятся на диэлектрики, полупроводники и проводники.
Диэлектрики Полупроводники Проводники
1.Валентная зона; 2.Запрещенная зона; 3.Зона проводимости.
Диэлектрики – это материалы, которые обладают большой запрещенной зоной, она не может быть преодалена при обычных условиях. Диэлектрики используются для создания электрической изоляции между токоведущими частями, для создания электрической емкости.
Полупроводники – материалы, которые имеют узкую запрещенную зону, она может быть преодалена за счет действия небольшой электрической энергии (например электрическое поле, свет, сила, температура). Используются для изготовления полупроводниковых приборов (доидов, транзисторов, терморезисторов).
Проводники – это материалы, у которых запрещенная зона вообще отсутствует, а валентная зона вплотную прилегает к зоне проводимости. Такие материалы обладают высокими значениями электропроводности, малым сопротивлением и хорошо пропускают электрический ток. На их основе изготавливают ведущие части машин и токоустановок.
Классификация веществ по магнитным свойствам.
Различают: слабомагнитные (это диамагнетики и парамагнетики) и сильномагнитные (магнитные материалы, которые нашли себе наибольшее применение в технике).
Диамагнетики – это вещества, у которых магнитная проницаемость < 1. Это значение не зависит от напряженности внешнего магнитного поля. Это: водород, органические соединения и т. д.; металлы: ртуть, серебро, золото, висмут, галлий, сурьма и т. д.
Парамагнетики – это вещества с магнитной проницаемостью > 1, она тоже не зависит от напряженности электрического поля. Это: кислород, кобальт, никель, алюминий, платина и т. д.
У диамагнетиков и парамагнетиков магнитная проницаемость близка к единице и по магнитным свойствам нашли себе ограниченное применение в технике.
У магнитных материалов магнитная проницаемость гораздо больше 1 и она зависит от напряженности магнитного поля. Это: железо, никель, кобальт и их сплавы и т. д.
7. Поляризация диэлектриков. Диэлектрик в электрическом поле.
Поляризация – ограниченное смещение связанных зарядов или ориентация дипольных молекул.
По значениям диэлектрической проницаемости и угла диэлектрических потерь можно судить о явлениях, обусловленных поляризацией диэлектриков. В нагреве технического диэлектрика могут участвовать содержащиеся в нем многочисленные электрические заряды, обуславливающие возникновение под воздействием электрического напряжения малого сквозного тока. Присутствие сквозного тока свидетельствует о явлении электропроводности технического диэлектрика.
Любой диэлектрик может быть использован при наличии напряжения, не превышающих определенных значений. При напряжениях выше этих пределов произойдет пробой диэлектрика.
Значение напряжения, при котором происходит пробой называется пробивным напряжением, а соответствующее значение напряженности внешнего однородного электрического поля – электрической прочностью диэлектрика.