極性和非極性電介質

按照經典物理學的觀點,電介質與導體有著根本的區別,因為在正常情況下,電介質中沒有自由電荷。形成介電分子的粒子的總電荷為零。然而,這根本不意味著這些物質的分子不能表現出電學特性。

電介質

所有已知的線性電介質都可以分為兩大類:極性電介質和非極性電介質。這種劃分是由於每種電介質分子的極化機制不同而引入的。事實上,極化機制在研究電介質的物理和化學性質以及電學性質的研究中都是一個極其重要的方面。

非極性電介質

非極性電介質

非極性電介質也稱為中性電介質,因為組成這些電介質的分子在其內部負電荷和正電荷的重心重合度方面有所不同。結果證明,非極性電介質的分子沒有自己的電矩,等於零。而且在沒有外加電場的情況下,這類物質分子的正電荷和負電荷是對稱排列的。

如果在非極性電介質上施加外部電場,則分子中的正電荷和負電荷將從其原始平衡位置移位,分子將成為偶極子,其電矩現在與電強度成正比領域應用於他們,並將被引導平行於該領域。

今天成功用作電絕緣材料的非極性電介質的例子如下:聚乙烯、聚苯乙烯、碳氫化合物、石油絕緣油等。此外,非極性分子的明亮代表是例如氮氣、二氧化碳、甲烷等。先生。

非極性電介質由於其介電損耗角正切值較低,被廣泛用作 K78-2 等電容器中的高頻電介質。

極性電介質

極性電介質

在也稱為偶極電介質的極性電介質中,分子具有自己的電矩,即它們的分子是極性的。原因是極性電介質的分子具有不對稱結構,因此這種電介質分子中負電荷和正電荷的質心不重合。

如果在非極性聚合物中,一些氫原子被其他元素的原子或非烴基取代,那麼我們將只得到極性(偶極)電介質,因為對稱性將由於這種替代品。通過化學式確定物質的極性,研究人員當然必須了解其分子的空間結構。

當沒有外部電場時,分子偶極子的軸由於熱運動而任意定向,因此在電介質表面及其體積的每個元素中,電荷平均為零。然而,當將電介質引入外場時,會發生分子偶極子的部分取向,結果在電介質表面出現未補償的宏觀連接電荷,從而產生指向外場的場。

極性電介質的例子包括:氯化烴、環氧樹脂和酚醛樹脂、矽矽化合物等。例如,水和酒精分子也是極性分子的著名例子。極性電介質廣泛應用於壓電與鐵電、光學、非線性光學、電子學、聲學等各個技術領域。

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