Материалы электронной техники.-4

Конденсаторы с органическим диэлектриком

По типу диэлектрика подразделяются на:

Полиэтилентерефталатн

ые

Полипропиленовые

Полиэстровые

Комбинированные

Ионистор

Ионистор (суперконденсатор, ультраконденсатор, англ. EDLC, Electric double-layer capacitor) — конденсатор с органическим или неорганическим электролитом, «обкладками» в котором служит двойной электрический слой на границе раздела электрода и электролита.

В ионисторах энергия накапливается в процессе зарядки за счет поляризации двойных электрических слоев (ДЭС) на границах

раздела "анод-электролит" и "катодэлектролит"

В связи с тем, что толщина двойного электрического слоя (то есть расстояние между «обкладками» конденсатора)

крайне мала, запасённая ионистором

энергия выше по сравнению с обычными К тому же, использование двойного электрического

конденсаторами того же размера.

слоя вместо обычного диэлектрика позволяет намного

увеличить площадь поверхности электрода. Типичная ёмкость ионистора — несколько фарад, при номинальном

напряжении 2—10 вольт.

Сравнение конструктивных схем трёх конденсаторов. Слева: «обычный» конденсатор, в середине: электролитический, справа: ионистор

Сравнительные характеристики электрохимических накопителей электрической энергии

Применение конденсаторов

Конденсаторы находят применение практически во всех областях электротехники.

Конденсаторы (совместно с катушками индуктивности и/или резисторами) используются для

построения различных цепей с частотно-зависимыми свойствами, в частности, фильтров, цепей обратной связи, колебательных контуров и т. п.

Применение конденсаторов

Так как конденсатор способен длительное время сохранять заряд, то его можно использовать в качестве элемента памяти или устройства хранения электрической энергии.

Активные диэлектрики и элементы функциональной электроники

Пьезоэлектриическийэффеикт— эффект возникновения поляризации диэлектрика под действием механических напряжений (прямой пьезоэлектрический эффект). Существует и обратный пьезоэлектрический эффект — возникновение механических

деформацийПрямой ипод обратныдействиемпьезоэлектрический эффекты наблюдаютсяэлектрическоговполядних. и тех же кристаллах — пьезоэлектриках.

Прямой эффект открыт братьями Жаком и Пьером Кюри в 1880 г. Обратный эффект был предугадан в 1881 г. Липпманом на основе термодинамических соображений и в том же году экспериментально подтверждён братьями Кюри.

Пьезоэффект нельзя путать с электрострикцией. В отличие от электрострикции прямой пьезоэффект наблюдается только в кристаллах без центра симметрии (из 32 точечных групп кристаллов таких 21).

Основные эффекты в активных диэлектриках

Электрострикция

Электростриикция— эффект изменения линейных размеров вещества при приложении к нему электрического поля. Наблюдается абсолютно во всех веществах (в отличие от пьезоэффекта, который существует лишь в кристаллах с определённой симметрией).

Связь между деформацией и электрическим полем является квадратичной. Линейная связь между деформацией и электрическим полем наблюдается в пьезоэлектриках.

Наиболее высокие значения электрострикции наблюдаются в веществах, получивших название сегнетоэлектрические релаксоры.

Формально, электрострикционный коэффициент — это тензор четвёртого ранга (Qijlk), зависящий от механического напряжения (тензор второго ранга xij) и поляризации (тензоры первого ранга Pk, Pl).