Dielectrici polari și nepolari
Conform vederilor fizicii clasice, dielectricii sunt fundamental diferiți de conductori, deoarece în condiții normale nu există sarcini electrice libere în ei. Sarcina totală a particulelor care formează molecule dielectrice este zero. Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă deloc că moleculele acestor substanțe nu sunt capabile să prezinte proprietăți electrice.
Toți dielectricii liniari cunoscuți pot fi împărțiți în două grupuri mari: dielectricii polari și dielectricii nepolari. Această diviziune este introdusă datorită diferențelor în mecanismele de polarizare ale moleculelor fiecărui tip de dielectric. De fapt, mecanismul de polarizare se dovedește a fi un aspect extrem de important atât în studiul proprietăților fizice și chimice ale dielectricilor, cât și în studiul proprietăților electrice ale acestora.
Dielectrice nepolare
Dielectricii nepolari sunt numiți și dielectrici neutri, deoarece moleculele din care sunt alcătuiți acești dielectrici diferă prin coincidența centrelor de greutate a sarcinilor negative și pozitive din interiorul lor.Ca urmare, se dovedește că moleculele dielectricilor nepolari nu au propriul moment electric, acesta este egal cu zero. Și în absența unui câmp electric extern, sarcinile pozitive și negative ale moleculelor unor astfel de substanțe sunt dispuse simetric.
Dacă un câmp electric extern este aplicat unui dielectric nepolar, atunci sarcina pozitivă și negativă din molecule vor fi deplasate din poziția lor inițială de echilibru, moleculele vor deveni dipoli ale căror momente electrice vor fi acum proporționale cu puterea electrică. câmp aplicat acestora și vor fi direcționate paralel cu câmpul.
Exemple de dielectrici nepolari care sunt folosiți cu succes astăzi ca materiale electroizolante sunt următoarele: polietilenă, polistiren, hidrocarburi, uleiuri izolatoare din petrol etc. De asemenea, reprezentanții strălucitori ai moleculelor nepolare sunt, de exemplu, azotul, dioxidul de carbon, metanul etc. Domnul.
Dielectricii nepolari, din cauza valorilor lor scăzute ale tangentei pierderilor dielectrice, sunt utilizați pe scară largă ca dielectrici de înaltă frecvență în condensatori precum K78-2.
Dielectrici polari
În dielectricii polari, numiti și dielectrici dipol, moleculele au propriul moment electric, adică moleculele lor sunt polare. Motivul este că moleculele dielectricilor polari au o structură asimetrică, astfel încât centrele de masă ale sarcinilor negative și pozitive din moleculele unor astfel de dielectrici nu coincid.
Dacă într-un polimer nepolar unii dintre atomii de hidrogen sunt înlocuiți cu atomi ai altor elemente sau cu radicali non-hidrocarburi, atunci vom obține doar un dielectric polar (dipol), deoarece simetria va fi ruptă ca urmare a unei astfel de înlocuire. Determinând polaritatea unei substanțe prin formula sa chimică, cercetătorul trebuie, desigur, să aibă o idee despre structura spațială a moleculelor sale.
Când nu există câmp electric extern, axele dipolilor moleculari sunt orientate arbitrar din cauza mișcării termice, astfel încât pe suprafața dielectricului și în fiecare element al volumului său sarcina electrică este în medie nulă. Cu toate acestea, atunci când un dielectric este introdus într-un câmp extern, are loc o orientare parțială a dipolilor moleculari.Ca urmare, pe suprafața dielectricului apar sarcini necompensate conectate macroscopic, creând un câmp îndreptat către câmpul extern.
Exemple de dielectrici polari includ următoarele: hidrocarburi clorurate, rășini epoxidice și fenol formaldehidă, compuși de siliciu, etc. Moleculele de apă și alcool, de exemplu, sunt, de asemenea, exemple notabile de molecule polare. Dielectricii polari sunt utilizați pe scară largă în diferite domenii ale tehnologiei, cum ar fi piezoelectrice și feroelectrice, optică, optică neliniară, electronică, acustică etc.