Материаловедение. Варжицкий Л.А. - 11 стр.

UptoLike

Составители: 

Под действием электрического поля размеры доменов, направленных вдоль вектора поля
увеличиваются, а противоположно направленные домены уменьшают свой размер. Кроме
того, домены в диэлектрике поворачиваются в направлении электрического поля, как
гигантские диполи. Только в отличие от диполей, где молекулы физически поворачиваются, в
доменах перестраивается структура, так, что результирующий вектор поляризации каждого
домена чуть-чуть смещается в направлении поля.
2. ДИЭЛЕКТРИКИ И ИХ ОСНОВНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Диэлектрики, или электроизоляционные материалы по своему значению
не уступают другим электротехническим материалам. Спектр их применения
очень широк и простирается от изоляционных покрытий обмоточных проводов и
силовых кабелей до микросхем и элементов оптоволоконной техники.
2.1. Поляризация и электропроводность диэлектриков
В любом веществе, помещённом в электрическом поле, составляющие его
электрические заряды (электроны, атомные ядра) испытывают силы со стороны
этого поля. В результате часть зарядов, называемых свободными
, направленно
перемещаются, образуя электрический ток. Остальные же заряды (связанные
упругими силами взаимодействия) перераспределяются так, что «центры
тяжести» положительных и отрицательных зарядов смещаются друг
относительно друга. В этом случае говорят о поляризации
вещества.
Способность материалов реагировать на внешнее электрическое поле
образованием областей связанных
зарядов называют поляризуемостью.
Диэлектриками могут быть также жидкости и газы. В обычных условиях все
газы состоят в основном из нейтральных молекул и поэтому являются
диэлектриками. При наличии источника энергии, достаточной для ионизации,
атомы и молекулы распадаются на ионы, и газ, превращаясь в плазму,
начинает проводить электрический ток.
Основным процессом, протекающим в диэлектрике под
воздействием
электрического поля, является поляризация
, или возникновение областей
связанных зарядов. Разная физическая природа связанных зарядов определяет
существенные отличия процессов поляризации для различных веществ.
Поляризация вещества имеет три основных «механизма», в основе которых
лежат процессы деформации электронных оболочек атомов, смещения ионов в
кристаллах и ориентация полярных молекул. Большинство материалов
обладают двумя и более типами поляризации.
Наличие
в диэлектрике незначительной концентрации свободных зарядов
приводит к возникновению малого тока проводимости. Протекание токов
проводимости сквозь толщу диэлектрика и по его поверхности сопровождается
рассеянием энергии и выделением тепла.
Под действием переменного
электрического поля в диэлектрике возникают
дополнительные составляющие тока проводимости. Их появление обусловлено
особенностью процессов поляризации в переменных полях (замедленная
поляризация), наличия проводящих микровключений, ионизацией газовых
включений, особенно на высоких частотах.