Что представляют собой диэлектрик, диэлектрический материал, электроизоляционный материал?
Диэлектриком называют вещество, основным электрическим свойством которого является способность поляризоваться в электрическом поле и в котором возможно существование электростатического поля, так как электрические заряды его атомов, молекул или ионов связаны.
Используемые на практике диэлектрики содержат и свободные заряды, которые, перемещаясь в электрическом поле, обуславливают электропроводность на постоянном токе. Однако, количество таких свободных зарядов в диэлектрике невелико, а поэтому ток весьма мал, то есть для диэлектрика характерным является большое сопротивление прохождения постоянного тока.
По ГОСТ 21515-76 диэлектрическими материалами называют класс электротехнических материалов, предназначенных для использования их диэлектрических свойств, а именно большого сопротивления прохождению электрического тока и способности поляризоваться.
Электроизоляционным материалами называют диэлектрические материалы, предназначенные для электрической изоляции, являющейся неотъемлемой частью электрической цепи и необходимой для того, чтобы не пропускать ток по непредусмотренным электрической схемой путям.
По агрегатному состоянию диэлектрические материалы разделяются на газообразные, жидкие и твердые. По происхождению различают диэлектрические материалы природные, которые могут быть использованы без химической переработки, искусственные, изготавливаемые химической переработкой природного сырья, и синтетические, получаемые в хорде химического синтеза.
По химическому составу их разделяют на органические, представляющие собой соединения углерода с водородом, азотом, кислородом и другими элементами, элементоорганические, в молекулы которых входят атомы кремния, магния, алюминия, титана, железа и других элементов, неорганические, не содержащие в своем составе углерода.
Электрические, механические, термические, химические свойства, характеризующие процессы воздействия на диэлектрики различных газов и жидкостей, ионизирующий излучений, высоких температур и низких, климатических факторов тропических условий и других факторов, и процессы, происходящие в диэлектрических материалах в ходе технологий их получения, переработки, эксплуатации и утилизации, определяются природой сил связей, действующих между частицами, из которых построен диэлектрик, и строением диэлектрика.
Для
газообразных диэлектриков характерным
является соотношение размера r
частиц и расстояния l
между ними
;
поэтому силы взаимодействия частиц
невелики и обуславливаемая ими
потенциальная энергия U
невелика по сравнению с их кинетической
( тепловой) энергией kT:
.
В
жидких диэлектриках
,
между частицами действуют межмолекулярные
водородные связи, обуславливающие
;
однако kT
частиц достаточна для их хаотического
перемещения. Для жидкости характерна
текучесть.
В твердых диэлектриках , действующие между частицами ковалентные связи или ионные или межмолекулярные и водородные обуславливают такое соотношение , что частицы закреплены и совершают лишь тепловые колебания в закрепленных положениях; для твердого диэлектрика характерна жесткость по отношению к сдвигу.
Электрические свойства: электропроводность, поляризация, диэлектрические поетри, электрический пробой и электрическое старение.