• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Dielektryk



    Podstrony: [1] [2] 3 [4] [5]
    Przeczytaj także...
    Encyklopedia PWN – encyklopedia internetowa, oferowana – bezpłatnie i bez konieczności uprzedniej rejestracji – przez Wydawnictwo Naukowe PWN. Encyklopedia zawiera około 122 tysiące haseł i 5 tysięcy ilustracji.Wysokie napięcie – każde napięcie elektryczne w obwodach prądu przemiennego większe od 1000 woltów (1kV) przy częstotliwości nie większej niż 60 Hz, oraz napięcie w obwodach prądu stałego większe od 1500 woltów.
    Podział dielektryków[ | edytuj kod]

    Ze względu na rodzaj polaryzacji[ | edytuj kod]

    Dielektryki niepolarne[ | edytuj kod]

    Cząsteczki dielektryka niepolarnego przy braku pola elektrycznego nie są dipolami. Jednak pod wpływem przyłożonego pola elektrycznego następuje przesunięcie ładunków dodatnich i ujemnych, a w konsekwencji wytworzenie indukowanego momentu dipolowego. Takie mechanizmy polaryzacji dielektryka noszą nazwę polaryzacji indukowanej.

    Przenikalność elektryczna – wielkość fizyczna charakteryzująca właściwości elektryczne środowiska, oznaczana grecką literą ε (epsilon).Straty mocy jest to zjawisko fizyczne polegające na traceniu części energii przetwarzanej przez dany układ, dlatego też ma ono bezpośrednie powiązanie ze sprawnością układu.

    Dielektryki polarne[ | edytuj kod]

    Przenikalność dielektryczna wody (dielektryka polarnego) w funkcji temperatury

    W dielektrykach polarnych cząsteczki dielektryka są dipolami nawet w nieobecności zewnętrznego pola elektrycznego. Przyłożenie pola powoduje wówczas częściową orientację cząsteczek wzdłuż linii jego sił. Taki mechanizm polaryzacji dielektryka nazywamy polaryzacją orientacyjną. Charakterystyczną cechą takiej polaryzacji jest silna zależność przenikalności dielektrycznej od temperatury.

    Elektryczny moment dipolowy jest to wektorowa wielkość fizyczna charakteryzująca dipol elektryczny. Dipol jest układem dwóch ładunków o tych samych wartościach bezwzględnych, ale przeciwnych znakach. Elektryczny moment dipolowy p dwóch punktowych ładunków o jednakowych wartościach q i przeciwnych znakach jest równy iloczynowi odległości między nimi i wartości ładunku dodatniego:Wytrzymałość elektryczna, wytrzymałość dielektryczna – największa wartość natężenia pola elektrycznego, jaka może istnieć w dielektryku (izolatorze) bez wywołania przebicia. Jednostką wytrzymałości elektrycznej jest V/m.

    Dielektryki o specjalnych właściwościach[ | edytuj kod]

    Rodzaje dielektryków

    Niektóre dielektryki ze względu na złożoną zależność polaryzacji od przyłożonego pola i innych parametrów układu wykazują liczne efekty fizyczne, które można wykorzystać w bardzo różnorodny sposób.

    Piezoelektryki[ | edytuj kod]

     Osobny artykuł: piezoelektryki.

    Piezoelektryki charakteryzują się tym, że występuje w nich polaryzacja przy odkształceniach sprężystych pod wpływem przyłożonych naprężeń (efekt piezoelektryczny). Posiadają one strukturę krystaliczną, której komórka elementarna nie ma środka symetrii. Efekt piezoelektryczny odwrotny polega na odkształcaniu się kryształu umieszczonego w polu elektrycznym.

    Polaryzacja dielektryka (również: polaryzacja dielektryczna) – zjawisko polegające na utworzeniu dipoli elektrycznych lub orientacji już istniejących dipoli w reakcji na przyłożone pole elektryczne. W wyniku polaryzacji w dielektryku powstaje wewnętrzne pole elektryczne, które częściowo równoważy przyłożone zewnętrzne pole.Izolatory energetyczne (ang. insulator) to ogólna nazwa aparatów stosowanych w elektroenergetyce do podtrzymywania i izolowania elementów przewodzących.

    Biorąc pod uwagę prawo Hooke’a, można efekt piezoelektryczny przypisać odkształceniu ośrodka. Można więc użyć przetwornika piezoelektrycznego do pomiaru naprężeń, lub małych przemieszczeń. Jeśli przyczepi się do przetwornika znaną masę to można użyć go do pomiaru przyśpieszeń. Można też stosując efekt piezoelektryczny odwrotny uzyskać małe przesunięcia przykładając do dielektryka pole. Jest to podstawą na przykład mikroskopii bliskich oddziaływań. Mimo że przesunięcia nie są duże, to uzyskane siły są znaczne. Umożliwia to przestrajanie nawet ciężkich elementów optycznych z dużą dokładnością. Klasycznym zastosowaniem piezoelektryków są przetworniki elektroakustyczne.

    Dielektryki gazowe są to dielektryki w stanie gazowym. Są one wykorzystywane w układach izolacyjnych wielu urządzeń elektrycznych. Zwykle wypełniają znaczną część przestrzeni między ich elementami przewodzącymi. Nie mogą jednak pełnić roli konstrukcyjnej, dlatego współpracują z elementami izolacyjnymi wykonanymi z materiałów stałych.Ebonit (guma twarda, nazwa z gr. ebonos - heban) – tworzywo sztuczne otrzymywane w wyniku wulkanizacji naturalnego lub sztucznego kauczuku; gęstość 1,1-1,3 g/cm w 20°C. Należy do tworzyw kauczukowych z grupy duromerów.

    Piroelektryki[ | edytuj kod]

     Osobny artykuł: piroelektryki.

    Jeśli komórka elementarna kryształu nie ma środka symetrii i ma tylko jedną oś symetrii (oś polarna) to materiał wykazuje spontaniczną polaryzację i efekt piroelektryczny, który polega na powstaniu polaryzacji wskutek zmiany temperatury kryształu.

    Materiały piroelektryczne są stosowane do obrazowania w dalekiej podczerwieni (termografia), oraz stosowane w pasywnych czujnikach ruchu.

    Czterochlorek węgla – organiczny związek chemiczny z grupy halogenoalkanów, w pełni chlorowana pochodna metanu. Dawniej powszechnie stosowany jako tani rozpuszczalnik, szczególnie często używany przy ekstrakcji tłuszczów i innych związków organicznych z roślin, a także jako dodatek do środków czystości, rozpuszczalnik do farb i klejów (m.in. butaprenu). Do lat 80. XX wieku był stosowany jako środek gaśniczy w gaśnicach tetrowych. Stosowany także jako rozpuszczalnik w niektórych syntezach chemicznych.John Theophilus Desaguliers, franc. Jean Théophile des Aguliers (ur. 12 marca 1683 w La Rochelle, zm. 29 lutego 1744 w Covent Garden ) – filozof przyrody, fizyk, pastor Kościoła Anglii, wolnomularz, znany z odkryć właściwości energii elektrycznej. Trzykrotnie odznaczony najwyższym odznaczeniem Towarzystwa Królewskiego, Medalem Copleya w 1734, 1736 i 1741 roku (jak dotąd jest osobą, która została uhonorowana tym odznaczeniem największą ilość razy). Był asystentem eksperymentów Isaaca Newtona, a później popularyzatorem newtonowskich teorii ich praktycznych zastosowań. Został uznany za wynalazcę planetarium w oparciu o niektóre opublikowane przez niego plany.

    Ferroelektryki[ | edytuj kod]

     Osobny artykuł: ferroelektryki.

    Ferroelektryki stanowią podgrupę piroelektryków, w których spontaniczną polaryzację można odwrócić poprzez zewnętrzne pole elektryczne. Charakteryzują się histerezą polaryzacji oraz bardzo dużą i nieliniową przenikalnością dielektryczną. Zależy ona silnie od temperatury i osiąga maksimum w temperaturze zwanej temperaturą Curie.

    Bakelit – najstarsze syntetyczne tworzywo sztuczne (fenolowo-formaldehydowe tworzywa sztuczne). Technologia produkcji bakelitu została wynaleziona przez Leo Hendrika Baekelanda na początku XX wieku (1907-1909).Tworzywo termoplastyczne – tworzywo sztuczne, które w określonej temperaturze i ciśnieniu zaczyna mieć własności lepkiego płynu. Tworzywa termoplastyczne można kształtować przez tłoczenie i wtryskiwanie w podwyższonej temperaturze a następnie szybkie schłodzenie do temperatury użytkowej.

    Ferroelektryki znajdują duże zastosowanie w elektronice, powszechnie stosuje się kondensatory z ceramicznymi dielektrykami ferroelektrycznymi.

    Elektrety[ | edytuj kod]

     Osobny artykuł: elektret.

    Dielektryki, w których w sposób trwały utrzymuje się polaryzacja dipolowa lub stan naładowania elektrycznego. Elektrety wytwarzają zewnętrzne pole elektryczne i w tym sensie są elektrostatycznymi odpowiednikami magnesu trwałego.

    Właściwości nieliniowe[ | edytuj kod]

    W dielektrykach występują także różne efekty nieliniowe, które mają zastosowanie w spektroskopii laserowej, na przykład do uzyskania promieniowania o innych długościach fali czy też poszerzenia widma.

    Edward Mills Purcell (ur. 30 sierpnia 1912 w Taylorville, Illinois, zm. 7 marca 1997 w Cambridge, Massachusetts) – amerykański fizyk, laureat Nagrody Nobla za odkrycie w 1946 jądrowego rezonansu magnetycznego i za odkrycia dokonane przy zastosowaniu tej metody.Michael Faraday (ur. 22 września 1791, zm. 25 sierpnia 1867) – fizyk i chemik angielski, eksperymentator, samouk. Profesor Instytutu Królewskiego i Uniwersytetu w Oksfordzie, członek Royal Society, w młodości asystent H.B. Davy’ego.

    Zjawiskiem nieliniowym jest też efekt elektrooptyczny polegający na występowaniu dwójłomności wymuszonej przyłożonym polem elektrycznym. Prowadzi to do obrotu płaszczyzny polaryzacji przechodzącego przez ośrodek światła, przy czym kąt obrotu zależy od przyłożonego pola. Dielektryk taki w połączeniu z polaryzatorem może służyć do modulacji wiązki z dużą szybkością. Jeśli zamiast polaryzatora wprowadzi się polaryzującą płytkę światłodzielącą, można polem elektrycznym sterować kierunkiem wiązki. Znajduje to zastosowanie na przykład we wzmacniaczach optycznych dla laserów femtosekundowych.

    Richard Phillips Feynman [ˈɹɪtʃɝd ˈfɪlɪps ˈfaɪnmən] (ur. 11 maja 1918 w Nowym Jorku, zm. 15 lutego 1988 w Los Angeles) – amerykański fizyk teoretyk; uznany w 1999 roku za jednego z dziesięciu najlepszych fizyków wszech czasów . Parafina (z łac. parum affinis – "niskie powinowactwo") – mieszanina stałych alkanów (powyżej 20 atomów węgla w cząsteczce), wydzielana m.in. z ciężkich frakcji o temperaturze wrzenia ponad 350 °C ropy naftowej lub z frakcji smół wytlewnych z węgla brunatnego. Zależnie od stopnia rafinacji jasnożółta do białej, ma postać krystalicznego wosku (tłusta w dotyku), nierozpuszczalna w wodzie i etanolu, lecz rozpuszczalna w wielu innych rozpuszczalnikach organicznych (np. w terpentynie, eterze).

    Nieliniową odpowiedź polaryzacji na przyłożone zewnętrzne pole elektryczne wykazują paraelektryki i antyferroelektryki.

    Dielektryki w technice[ | edytuj kod]

    Kondensator z dielektrykiem ceramicznym (5) umieszczonym między okładkami (4).
    Ceramiczny izolator energetyczny.

    Podział[ | edytuj kod]

    Podział materiałów elektroizolacyjnych stosowanych w technice według Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej (IEC):

  • gazy
  • gazy szlachetne
  • nieszlachetne składniki powietrza
  • gazy niewystępujące w powietrzu (np. sześciofluorek siarki)
  • dielektryki ciekłe
  • substancje używane jako ciecze lub pary (np. czterochlorek węgla, ciecze fluoororganiczne)
  • ciecze izolacyjne (np. oleje mineralne i syntetyczne – olej transformatorowy, produkty chlorowania benzenu i bifenylu – polichlorowane bifenyle, oleje silikonowe)
  • rozpuszczalniki dielektryczne
  • materiały elektroizolacyjne stałe organiczne
  • łatwotopliwe (np. parafina, cerezyna, wosk karnauba, kalafonia, szelak, asfalty)
  • dielektryki wielkocząsteczkowe nieobrabialne cieplnie (np. celuloza, papier, drewno, octan celulozy)
  • elastomery (np. kauczuk naturalny, gumy naturalne, ebonit, elastomery butadienowo-styrenowe)
  • termoplasty (np. polietylen, polipropylen, polistyren, poliwęglany i inne poliestry, polichlorek winylu, teflon (policzterofluoroetylen) itp)
  • duroplasty (np. bakelit i inne żywice fenolowo-formaldehydowe, żywice epoksydowe, utwardzane żywice silikonowe)
  • materiały elektroizolacyjne stałe nieorganiczne
  • nietopliwe (np. mika, azbest)
  • stapialne (liczne szkła izolacyjne)
  • wypalane (np. porcelana, kamionka, tlenki ogniotrwałe, liczne ceramiki specjalne)
  • dielektryki stałe o polaryzowalności specjalnej
  • ferroelektryki
  • elektrety
  • piezoelektryki
  • piroelektryki
  • Podstawowe parametry techniczne[ | edytuj kod]

    W zależności od stanu skupienia i konkretnego zastosowania istotne mogą być różne parametry dielektryków. Najważniejsze z nich to:

    Przebicie elektryczne - nagły przepływ prądu przez izolator. Napięcie, przy którym zachodzi to zjawisko, nosi nazwę napięcia przebicia.Efektem Pockelsa nazywa się liniowy efekt elektrooptyczny, czyli inaczej mówiąc dwójłomność wymuszoną. Zjawisko polega na zmianie współczynnika załamania światła proporcjonalnie do zewnętrznego pola elektrycznego.

    Wytrzymałość na przebicie[ | edytuj kod]

    Wytrzymałość na przebicie (wytrzymałość elektryczna, wytrzymałość dielektryczna) to wartość natężenia pola elektrycznego, przy którym może nastąpić elektryczne przebicie dielektryka. W gotowych elementach, podzespołach i urządzeniach podaje się napięcie przebicia, lub napięcie próby.

    Żywice epoksydowe – rodzaj jedno- lub dwuskładnikowych żywic syntetycznych, które są zdolne do tworzenia nietopliwych i nierozpuszczalnych tworzyw sztucznych na skutek reakcji sieciowania z udziałem ugrupowań epoksydowych.Zjawisko Kerra – odkryte w 1875 przez Johna Kerra, szkockiego fizyka, polegające na pojawianiu się dwójłomności dla substancji, które w normalnych warunkach jej nie wykazują, wymuszonej polem elektrycznym. Zjawisko to bywa nazywane kwadratowym elektrooptycznym zjawiskiem Kerra (dla odróżnienia od efektu magnetooptycznego badanego również przez Kerra).

    Przewodnictwo właściwe[ | edytuj kod]

    W elementach (na przykład kondensatorach), podzespołach i urządzeniach określa się prąd upływu, rezystancję lub inne wielkości pochodne. W kondensatorach jest to często stała czasowa samoczynnego rozładowania (iloczyn pojemności i rezystancji).

    Przenikalność dielektryczna[ | edytuj kod]

    Przenikalność dielektryczna zależy od częstotliwości, ale ponieważ w elektronice i elektrotechnice dielektryków używa się w zakresie częstotliwości, w którym jej zmiany są niewielkie, podaje się zwykle przenikalność statyczną. Istotna jest też zależność przenikalności od temperatury (w kondensatorach podawana jako temperaturowy współczynnik zmian pojemności).

    Wydawnictwa Komunikacji i Łączności Sp. z o.o. (w skrócie WKŁ) – polskie wydawnictwo, publikujące głównie z zakresu tematyki motoryzacji, elektroniki, telekomunikacji, drogownictwa i lotnictwa. Siedziba firmy i księgarnia firmowa znajduje się w Warszawie na Mokotowie przy ul. Kazimierzowskiej 52.Ładunek swobodny – ładunek elektryczny wewnątrz przewodnika, mający możliwość przemieszczania się w nim swobodnie.

    Współczynnik strat[ | edytuj kod]

    Współczynnik strat używany w technice zawiera wszystkie możliwe mechanizmy strat: dielektryczne, przewodnictwo i pochłanianie rezonansowe. Ponieważ mocno zależy od częstotliwości często jest podawany w postaci wykresu, lub dla kilku częstotliwości.

    Wzmacniacz optyczny jest urządzeniem wzmacniającym sygnał optyczny (promieniowanie świetlne) bezpośrednio, bez konwersji na sygnał elektryczny. Podobnie jak laser, wykorzystuje zjawisko emisji wymuszonej w ośrodku czynnym.Powietrze (łac. aër) – mieszanina gazów i aerozoli składająca się na atmosferę ziemską. Pojęcie jest stosowane przede wszystkim w odniesieniu do tej części powłoki gazowej, której chemiczny skład jest wyrównany wskutek cyrkulacji gazów w troposferze (zob. homosfera, warstwa o grubości do 100 km), bywa jednak odnoszone również do wszystkich sfer ziemskiej atmosfery, o różnym składzie chemicznym i właściwościach fizycznych.


    Podstrony: [1] [2] 3 [4] [5]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Wydawnictwa Naukowo-Techniczne (WNT) – polskie wydawnictwo założone w 1949 z siedzibą w Warszawie, do 1961 działało pod firmą Państwowe Wydawnictwa Techniczne.
    Napięcie jonizacji w układach izolacyjnych z dielektrykami stałymi zawierajacymi szczeliny wypełnione gazem, jest to takie najniższe napięcie elektryczne, przy którym powstają wyładowania świetlące (wyładowania niezupełne) w tych szczelinach.
    Temperatura – jedna z podstawowych wielkości fizycznych (parametrów stanu) w termodynamice. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.
    Kalafonia (gr. „kolophonia” od nazwy kolonii jońskiej Kolofon) – żywica miękka pochodzenia naturalnego, pozostałość po oddestylowaniu terpentyny z żywicy drzew iglastych (głównie sosny).
    Drewno – surowiec drzewny otrzymywany ze ściętych drzew i formowany przez obróbkę w różnego rodzaju sortymenty. Zajmuje przestrzeń pomiędzy rdzeniem, a warstwą łyka i kory. Pod względem technicznym drewno jest naturalnym materiałem kompozytowym o osnowie polimerowej wzmacniany ciągłymi włóknami polimerowymi, którymi są podłużne komórki zorientowane jednoosiowo.
    Pole elektryczne – stan przestrzeni otaczającej ładunki elektryczne lub zmienne pole magnetyczne. W polu elektrycznym na ładunek elektryczny działa siła elektrostatyczna.
    Roman Pampuch (ur. 4 marca 1927 w Bydgoszczy) – polski profesor nauk technicznych Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Członek rzeczywisty PAN, doctor honoris causa AGH.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.037 sek.