'N Artikel oor diëlektrie. Hierdie artikel bevat materiaal uit 'n verskeidenheid tutoriale en boeke oor elektriese ingenieurswese. Die molekulêre struktuur, elektriese moment van diëlektrie word beskryf. 'N Dielektrikum is 'n stof waarvan die belangrikste elektriese eienskap die vermoë is om in 'n elektriese veld te polariseer.
'N Kenmerkende eienskap van diëlektrie is die teenwoordigheid van sterk gekoppelde positiewe en negatiewe ladings in die molekules waaruit die stof bestaan. Van die bestaande tipes bindings vir diëlektrie wat in elektriese en radio-ingenieurswese gebruik word, is kovalente nie-polêre, kovalente polêre of homeopolêre, ioniese of heteropolêre, skenker-aannemer. Die verbindingskragte bepaal nie net die struktuur en basiese eienskappe van 'n stof nie, maar ook die teenwoordigheid daarin van chaoties of ordelik georiënteerde elektriese momente in mikro- of makroskopiese volumes van 'n stof.
Die elektriese moment verskyn in 'n stelsel van twee elektriese ladings van dieselfde grootte en teenoorgesteld in teken ± q, geleë op 'n sekere afstand l van mekaar, en word bepaal deur die verhouding? = ql.
So 'n stelsel van ladings word gewoonlik 'n dipool genoem, en 'n molekule wat deur hierdie ladingsisteem gevorm word, word 'n dipool genoem.
Kovalente binding
ontstaan wanneer atome saamsmelt tot molekules, waardeur valenselektrone gesosialiseer word en die buitenste elektronskil aangevul word tot 'n stabiele toestand.
Molekules met 'n kovalente nie-polêre binding ontstaan wanneer atome met dieselfde naam, soos H2, O2, Cl2, C, S, Si, ens. Gekombineer word. en het 'n simmetriese struktuur. As gevolg van die toevalligheid van die sentrums van positiewe en negatiewe ladings, is die elektriese moment van die molekule nul, die molekule is nie-polêr en die stof (diëlektries) is nie-polêr.
As molekules met 'n kovalente binding gevorm word uit verskillende atome as gevolg van die verdeling van pare valenselektrone, byvoorbeeld H2O, CH4, CH3Cl, ens., Hang die afwesigheid of teenwoordigheid van 'n elektriese moment af van die onderlinge rangskikking van atome relatief tot mekaar. Met 'n simmetriese rangskikking van atome en dus toeval van ladingsentrums, sal die molekule nie-polêr wees. Met 'n asimmetriese rangskikking as gevolg van die verplasing van die sentrums van ladings op 'n sekere afstand, ontstaan 'n elektriese oomblik, die molekule word polêr genoem en die stof (diëlektries) is polêr. Strukturele modelle van nie-polêre en polêre molekules word in die onderstaande figuur getoon.
Ongeag of dit 'n polêre of nie-polêre diëlektries is, die teenwoordigheid van 'n elektriese moment in molekules lei tot die voorkoms van 'n intrinsieke elektriese veld in elke mikroskopiese volume van 'n stof. Met 'n chaotiese oriëntasie van die elektriese momente van molekules as gevolg van hul onderlinge kompensasie, is die totale elektriese veld in die diëlektrikum nul. As die elektriese momente van molekules hoofsaaklik in een rigting georiënteer is, ontstaan die elektriese veld in die hele volume van die stof.
Hierdie verskynsel word waargeneem in stowwe met spontane (spontane) polarisasie, veral in ferro -elektrisiteit.
Ioniese en skenker-aanvaarder bindings
ontstaan wanneer 'n stof uit anders as atome gevorm word. In hierdie geval gee die atoom van een chemiese element op, en die ander heg 'n elektron vas of vang dit op. As gevolg hiervan word twee ione gevorm, waartussen 'n elektriese moment ontstaan.
Volgens die struktuur van molekules kan diëlektrie dus in drie groepe verdeel word:
- nie-polêre diëlektrie, waarvan die elektriese moment van die molekules gelyk is aan nul;
- polêre diëlektrie, waarvan die elektriese moment van die molekules nul is;
- ioniese diëlektrie, waarin 'n elektriese oomblik plaasvind tussen die ione van die chemiese elemente waaruit die stof bestaan.
Die teenwoordigheid van elektriese momente in diëlektrie, ongeag die redes vir hul voorkoms, bepaal die belangrikste eienskap daarvan - die vermoë om te polariseer in 'n elektriese veld.
