Изучаем свойства электрических изоляторов

Диэлектрик, электрический изолятор - это материал, который очень плохо проводит электрический ток.

Определение и номенклатура

Проводимость материалов постоянно меняется, и нет единого общепринятого предела значений проводимости, ниже которого все материалы были бы диэлектриками. В технике часто предполагается, что удельное сопротивление диэлектриков превышает 107 Ωm. Вы можете приобрести качественные и надежные электрические изоляторы на сайте https://www.kssk.kz/ru/catalog/438-izolatory/.

Различные определения изолятора, основанные на свойствах и микроскопической проводимости, также используются. Например, определяется вещество для которого:

  • энергетический разрыв между валентностью и проводимостью (зонная теория проводимости) превышает предельное значение (обычно 3 eV). Этот термин имеет смысл только для изотропных кристаллических материалов;
  • проводимость увеличивается с температурой, в отличие от металла, в котором проводимость уменьшается с ростом температуры;

Происходит диэлектрическая поляризация. Некоторые авторы принимают это как решающий критерий и даже рассматривают электропроводящие материалы как диэлектрики.

Термин «диэлектрик» был создан английским философом и ученым Уильямом Уэвеллом по просьбе Майкла Фарадея.

История

  • В 1729 году Стивен Грей обнаружил, что некоторые материалы проводят электричество, а другие нет.
  • В 1739 году Жан Теофиль Дезагюльер, продолжая эксперименты Грея, предложил названия «изолятор» и «проводник».
  • В конце 1745 года Эвальд Юрген Георг фон Клейст из Kamien Pomorski изобрел конденсатор с диэлектриком, называемый лейденской бутылкой.
  • В 1837 году Майкл Фарадей измерил влияние различных диэлектриков на емкость конденсатора. Это было первое количественное исследование эффектов, вызванных диэлектрической поляризацией.

Физические свойства диэлектриков

Основным явлением, определяющим диэлектрические свойства, является диэлектрическая поляризация. Она заключается в том, что под воздействием электрического поля, вследствие смещения отрицательных зарядов относительно положительных, в материале образуются электрические диполи или существующие диполи ориентируются по полю.

В результате поляризации в диэлектрике создается внутреннее электрическое поле, которое частично уравновешивает приложенное внешнее. В результате поляризации диэлектрические тела получают макроскопический электрический дипольный момент, который вызывает их притяжение электрическими зарядами.