极性和非极性电介质

按照经典物理学的观点,电介质与导体有着根本的区别,因为在正常情况下,电介质中没有自由电荷。形成介电分子的粒子的总电荷为零。然而,这根本不意味着这些物质的分子不能表现出电学特性。

电介质

所有已知的线性电介质都可以分为两大类:极性电介质和非极性电介质。这种划分是由于每种电介质分子的极化机制不同而引入的。事实上,极化机制在研究电介质的物理和化学性质以及电学性质的研究中都是一个极其重要的方面。

非极性电介质

非极性电介质

非极性电介质也称为中性电介质,因为组成这些电介质的分子在其内部负电荷和正电荷的重心重合度方面有所不同。结果证明,非极性电介质的分子没有自己的电矩,等于零。而且在没有外加电场的情况下,这类物质分子的正电荷和负电荷是对称排列的。

如果在非极性电介质上施加外部电场,则分子中的正电荷和负电荷将从其原始平衡位置移位,分子将成为偶极子,其电矩现在与电强度成正比场应用于他们,并将被引导平行于场。

今天成功用作电绝缘材料的非极性电介质的例子如下:聚乙烯、聚苯乙烯、碳氢化合物、石油绝缘油等。此外,非极性分子的明亮代表是例如氮气、二氧化碳、甲烷等。先生。

非极性电介质由于其介电损耗角正切值较低,被广泛用作 K78-2 等电容器中的高频电介质。

极性电介质

极性电介质

在也称为偶极电介质的极性电介质中,分子具有自己的电矩,即它们的分子是极性的。原因是极性电介质的分子具有不对称结构,因此这种电介质分子中负电荷和正电荷的质心不重合。

如果在非极性聚合物中,一些氢原子被其他元素的原子或非烃基取代,那么我们将只得到极性(偶极)电介质,因为对称性将因这种替代品。通过化学式确定物质的极性,研究人员当然必须了解其分子的空间结构。

当没有外部电场时,分子偶极子的轴由于热运动而任意定向,因此在电介质表面及其体积的每个元素中,电荷平均为零。然而,当电介质被引入外场时,会发生分子偶极子的部分取向,导致电介质表面出现未补偿的宏观连接电荷,从而产生指向外场的场​​。

极性电介质的例子包括:氯化烃、环氧树脂和酚醛树脂、硅硅化合物等。例如,水和酒精分子也是极性分子的著名例子。极性电介质广泛应用于压电与铁电、光学、非线性光学、电子学、声学等各个技术领域。

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