Dielèctrics polars i no polars

Segons les opinions de la física clàssica, els dielèctrics són fonamentalment diferents dels conductors, perquè en condicions normals no hi ha càrregues elèctriques lliures. La càrrega total de les partícules que formen les molècules dielèctriques és zero. Tanmateix, això no vol dir en absolut que les molècules d'aquestes substàncies no siguin capaces de presentar propietats elèctriques.

Tots els dielèctrics lineals coneguts es poden dividir en dos grans grups: dielèctrics polars i dielèctrics no polars. Aquesta divisió s'introdueix a causa de les diferències en els mecanismes de polarització de les molècules de cada tipus de dielèctric. De fet, el mecanisme de polarització resulta ser un aspecte extremadament important tant en l'estudi de les propietats físiques com químiques dels dielèctrics, com en l'estudi de les seves propietats elèctriques.

Dielèctrics no polars

Els dielèctrics no polars també s'anomenen dielèctrics neutres, perquè les molècules de les quals es componen aquests dielèctrics es diferencien en la coincidència dels centres de gravetat de les càrregues negatives i positives que hi ha al seu interior.Com a resultat, resulta que les molècules de dielèctrics no polars no tenen el seu propi moment elèctric, és igual a zero. I en absència d'un camp elèctric extern, les càrregues positives i negatives de les molècules d'aquestes substàncies es disposen simètricament.

Si s'aplica un camp elèctric extern a un dielèctric no polar, aleshores la càrrega positiva i negativa de les molècules es desplaçarà de la seva posició d'equilibri original, les molècules es convertiran en dipols els moments elèctrics dels quals seran ara proporcionals a la força de l'electricitat. camp aplicat a ells, i es dirigiran paral·lelament al camp.

Exemples de dielèctrics no polars que s'utilitzen amb èxit avui dia com a materials aïllants elèctrics són els següents: polietilè, poliestirè, hidrocarburs, olis aïllants de petroli, etc. A més, els representants brillants de les molècules no polars són, per exemple, nitrogen, diòxid de carboni, metà, etc. Sr.

Els dielèctrics no polars, a causa dels seus baixos valors tangents de pèrdua dielèctrica, s'utilitzen àmpliament com a dielèctrics d'alta freqüència en condensadors com el K78-2.

Dielèctrics polars

En els dielèctrics polars, que també s'anomenen dielèctrics dipolars, les molècules tenen el seu propi moment elèctric, és a dir, les seves molècules són polars. El motiu és que les molècules dels dielèctrics polars tenen una estructura asimètrica, de manera que els centres de massa de càrregues positives i negatives de les molècules d'aquests dielèctrics no coincideixen.

Si en un polímer no polar alguns dels àtoms d'hidrogen són substituïts per àtoms d'altres elements o per radicals no hidrocarburs, llavors només obtindrem un dielèctric polar (dipol), ja que la simetria es trencarà com a resultat d'aquesta. substitució. Determinant la polaritat d'una substància per la seva fórmula química, l'investigador ha de tenir, per descomptat, una idea de l'estructura espacial de les seves molècules.

Quan no hi ha camp elèctric extern, els eixos dels dipols moleculars s'orienten arbitràriament a causa del moviment tèrmic, de manera que a la superfície del dielèctric i en cada element del seu volum la càrrega elèctrica és de mitjana zero. Tanmateix, quan s'introdueix un dielèctric en un camp extern, es produeix una orientació parcial dels dipols moleculars, com a resultat, a la superfície del dielèctric apareixen càrregues connectades macroscòpicament no compensades, creant un camp dirigit al camp extern.

Alguns exemples de dielèctrics polars inclouen els següents: hidrocarburs clorats, resines epoxi i fenol formaldehid, compostos de silici silici, etc. Les molècules d'aigua i alcohol, per exemple, també són exemples notables de molècules polars. Els dielèctrics polars s'utilitzen àmpliament en diversos camps de la tecnologia, com ara piezoelèctrics i ferroelèctrics, òptica, òptica no lineal, electrònica, acústica, etc.