Mwezo wa umeme wa dielectri ni sifa muhimu ya kimaumbile. Taarifa kuihusu hukuruhusu kutambua maeneo ya utumiaji wa nyenzo.
Masharti
Kulingana na upitishaji wa mkondo wa umeme, dutu imegawanywa katika vikundi:
- dielectrics;
- semiconductors;
- makondakta.
Vyuma ni vikondakta bora vya sasa - upitishaji wa umeme wao hufikia 106-108 (Ohm m)-1.
Na vifaa vya dielectric havina uwezo wa kupitishia umeme, kwa hivyo hutumika kama vihami. Hazina vichukuzi vya malipo bila malipo, hutofautiana katika muundo wa dipole wa molekuli.
Semiconductors ni nyenzo dhabiti zenye thamani za kati za upitishaji.
Ainisho
Nyenzo zote za dielectri zimegawanywa katika aina za polar na zisizo za polar. Katika insulators polar, vituo vya malipo chanya na hasi ni mbali-katikati. Molekuli za vitu vile ni sawa katika vigezo vyao vya umeme kwa dipole ngumu, ambayo ina wakati wake wa dipole. Maji yanaweza kutumika kama dielectri ya polar.amonia, kloridi hidrojeni.
Dielectrics zisizo za polar hutofautishwa na masadfa ya vituo vya chaji chanya na hasi. Wao ni sawa na sifa za umeme kwa dipole ya elastic. Mifano ya vihami vile ni hidrojeni, oksijeni, tetrakloridi kaboni.
Uendeshaji wa umeme
Mwezo wa umeme wa dielectri hufafanuliwa na kuwepo kwa idadi ndogo ya elektroni zisizolipishwa katika molekuli zao. Kwa uhamisho wa malipo ndani ya dutu kwa muda fulani, uanzishwaji wa taratibu wa nafasi ya usawa huzingatiwa, ambayo ndiyo sababu ya kuonekana kwa sasa. Conductivity ya umeme ya dielectrics ipo wakati wa kuzima na kwenye voltage. Sampuli za kiufundi za vihami zina idadi ya juu zaidi ya malipo ya bure, kwa hivyo, isiyo na maana kupitia mikondo huonekana ndani yao.
Mwengo wa umeme wa dielectrics katika hali ya thamani ya voltage isiyobadilika huhesabiwa kutoka kwa mkondo wa sasa. Utaratibu huu unahusisha kutolewa na neutralization ya malipo yaliyopo kwenye electrodes. Katika kesi ya kubadilisha voltage, thamani ya conductivity hai huathiriwa sio tu na njia ya sasa, lakini pia na vipengele vya kazi vya mikondo ya polarization.
Sifa za umeme za dielectri hutegemea msongamano wa sasa, upinzani wa nyenzo.
Solid Dielectrics
Mwengo wa umeme wa dielectri thabiti umegawanywa katika wingi na uso. Ili kulinganisha vigezo hivi kwa vifaa tofauti, maadili ya kiasi maalum na maalum ya uso hutumiwa.upinzani.
Mwenyesho kamili ni jumla ya thamani hizi mbili, thamani yake inategemea unyevu wa mazingira na halijoto iliyoko. Katika kesi ya operesheni inayoendelea chini ya voltage, kuna kupungua kwa mkondo wa kupita kupitia vihami kioevu na ngumu.
Na katika kesi ya kuongezeka kwa sasa baada ya muda fulani, tunaweza kuzungumza juu ya ukweli kwamba michakato isiyoweza kutenduliwa itatokea ndani ya dutu, na kusababisha uharibifu (kuvunjika kwa dielectric).
Vipengele vya hali ya gesi
Elektroniki za gesi zina upitishaji wa umeme mdogo ikiwa nguvu ya sehemu itafikia viwango vya chini zaidi. Kutokea kwa mkondo katika vitu vya gesi kunawezekana tu katika hali hizo wakati zina elektroni zisizolipishwa au ioni za chaji.
Dielectri za gesi ni vihami vya ubora wa juu, kwa hivyo hutumiwa katika vifaa vya elektroniki vya kisasa kwa ujazo mkubwa. Ionization katika vitu kama hivyo husababishwa na mambo ya nje.
Kwa sababu ya migongano ya ioni za gesi, na vile vile chini ya mfiduo wa joto, mfiduo wa mionzi ya ultraviolet au X-ray, mchakato wa uundaji wa molekuli zisizo na upande (recombination) pia huzingatiwa. Shukrani kwa mchakato huu, ongezeko la idadi ya ioni katika gesi ni mdogo, mkusanyiko fulani wa chembe za kushtakiwa huanzishwa kwa muda mfupi baada ya kufichuliwa na chanzo cha ionization ya nje.
Katika mchakato wa kuongeza volteji inayotumika kwa gesi, kusogea kwa ayoni hadi kwa elektrodi huongezeka. Wao sikuwa na muda wa kuchanganya tena, hivyo hutolewa kwenye electrodes. Pamoja na ongezeko la baadaye la voltage, sasa haiongezeki, inaitwa sasa ya kueneza.
Kwa kuzingatia dielectri zisizo za polar, tunatambua kuwa hewa ni kihami joto kikamilifu.
Dielectri za maji
Mwezo wa umeme wa dielectri za kioevu hufafanuliwa na hulka za muundo wa molekuli kioevu. Vimumunyisho vya Nonpolar vina uchafu uliotenganishwa, ikiwa ni pamoja na unyevu. Katika molekuli za polar, upitishaji wa mkondo wa umeme pia unaelezewa na mchakato wa kutengana katika ioni za kioevu yenyewe.
Katika hali hii ya kujumlisha, mkondo wa maji pia husababishwa na mwendo wa chembe za colloidal. Kwa sababu ya kutowezekana kwa kuondoa kabisa uchafu kutoka kwa dielectri kama hiyo, shida huibuka katika kupata kioevu na conductivity ya chini ya sasa.
Aina zote za insulation huhusisha utafutaji wa chaguo ili kupunguza utengamano mahususi wa dielectrics. Kwa mfano, uchafu huondolewa, kiashiria cha joto kinarekebishwa. Kuongezeka kwa joto husababisha kupungua kwa viscosity, ongezeko la uhamaji wa ions, na ongezeko la kiwango cha kutengana kwa joto. Sababu hizi huathiri utendakazi wa nyenzo za dielectri.
Upitishaji wa umeme wa yabisi
Inafafanuliwa na harakati ya sio tu ioni za insulator yenyewe, lakini pia chembe za uchafu zilizowekwa ndani ya nyenzo ngumu. Inapopitia insulator imara, kuondolewa kwa sehemu ya uchafu hutokea, ambayo hatua kwa hatuahuathiri upitishaji. Kwa kuzingatia vipengele vya kimuundo vya kimiani ya fuwele, msogeo wa chembe zilizochaji hutokana na kushuka kwa thamani kwa mwendo wa joto.
Katika halijoto ya chini, ioni za uchafu chanya na hasi husogea. Utengaji wa aina kama hizi ni wa kawaida kwa vitu vilivyo na muundo wa kioo wa molekuli na atomiki.
Kwa fuwele za anisotropiki, thamani ya utendishaji mahususi hutofautiana kulingana na shoka zake. Kwa mfano, katika quartz katika mwelekeo sambamba na mhimili mkuu, inazidi nafasi ya perpendicular kwa mara 1000.
Katika dielectri za vinyweleo dhabiti, ambapo hakuna unyevunyevu, ongezeko kidogo la ukinzani wa umeme husababisha kuongezeka kwa upinzani wao wa umeme. Dutu zilizo na uchafu unaoyeyuka kwenye maji huonyesha kupungua kwa kiasi kikubwa cha upinzani wa ujazo kutokana na mabadiliko ya unyevu.
Polarization of dielectrics
Hali hii inahusishwa na mabadiliko katika nafasi ya chembechembe za kihami angani, ambayo husababisha kupatikana kwa muda wa umeme (unaosababishwa) kwa kila ujazo wa jumla wa dielectri.
Kuna mgawanyiko unaotokea chini ya ushawishi wa uga wa nje. Pia zinatofautisha toleo la hiari la ubaguzi ambalo huonekana hata bila uga wa nje.
Ruhusa ya jamaa ina sifa ya:
- uwezo wa capacitor yenye dielectric hii;
- ukubwa wake katika ombwe.
Mchakato huu unaambatana na mwonekano wauso wa dielectri ya chaji zinazofungamana, ambazo hupunguza kiasi cha mvutano ndani ya dutu hii.
Katika kesi ya kutokuwepo kabisa kwa uwanja wa nje, kipengele tofauti cha kiasi cha dielectri hakina wakati wa umeme, kwa kuwa jumla ya malipo yote ni sifuri na kuna sadfa ya chaji hasi na chanya katika nafasi.
Chaguo za ugawanyaji
Wakati wa mgawanyiko wa elektroni, mabadiliko hutokea chini ya ushawishi wa sehemu ya nje ya makombora ya elektroni ya atomi. Katika lahaja ya ionic, mabadiliko ya tovuti za kimiani huzingatiwa. Polarization ya Dipole ina sifa ya hasara ili kuondokana na msuguano wa ndani na nguvu za kuunganisha. Toleo la kimuundo la ubaguzi linachukuliwa kuwa mchakato wa polepole zaidi, una sifa ya mwelekeo wa uchafu wa macroscopic usio na usawa.
Hitimisho
Nyenzo za kuhami umeme ni vitu vinavyokuwezesha kupata insulation ya kuaminika ya baadhi ya vipengele vya vifaa vya umeme chini ya uwezo fulani wa umeme. Ikilinganishwa na waendeshaji wa sasa, vihami vingi vina upinzani wa juu wa umeme. Wana uwezo wa kuunda mashamba yenye nguvu ya umeme na kukusanya nishati ya ziada. Ni mali hii ya vihami ambayo hutumiwa katika capacitors za kisasa.
Kutegemeana na muundo wa kemikali, zimegawanywa katika nyenzo asilia na sintetiki. Kundi la pili ndilo lililo wengi zaidi, kwa hiyo ni vihami hivi vinavyotumika katika vifaa mbalimbali vya umeme.
Kulingana na sifa za kiteknolojia, muundo, muundo, filamu, kauri, nta, vihami madini vimetengwa.
Volatati ya kuvunjika inapofikiwa, kuvunjika huzingatiwa, na kusababisha ongezeko kubwa la ukubwa wa mkondo wa umeme. Miongoni mwa vipengele vya tabia ya jambo kama hilo, mtu anaweza kubainisha utegemezi mdogo wa nguvu juu ya dhiki na joto, unene.
