Polar at non-polar dielectrics

Ayon sa mga pananaw ng klasikal na pisika, ang mga dielectric ay sa panimula ay naiiba sa mga konduktor, dahil sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay walang mga libreng singil sa kuryente sa kanila. Ang kabuuang singil ng mga particle na bumubuo ng mga dielectric na molekula ay zero. Gayunpaman, hindi ito nangangahulugan na ang mga molekula ng mga sangkap na ito ay walang kakayahang magpakita ng mga de-koryenteng katangian.

Ang lahat ng kilalang linear dielectrics ay maaaring nahahati sa dalawang malalaking grupo: polar dielectrics at nonpolar dielectrics. Ang dibisyon na ito ay ipinakilala dahil sa mga pagkakaiba sa mga mekanismo ng polariseysyon ng mga molekula ng bawat uri ng dielectric. Sa katunayan, ang mekanismo ng polariseysyon ay lumalabas na isang napakahalagang aspeto sa pag-aaral ng parehong pisikal at kemikal na mga katangian ng dielectrics, at sa pag-aaral ng kanilang mga electrical properties.

Nonpolar dielectrics

Ang mga non-polar dielectrics ay tinatawag ding neutral na dielectrics, dahil ang mga molekula kung saan binubuo ang mga dielectric na ito ay naiiba sa pagkakaisa ng mga sentro ng grabidad ng mga negatibo at positibong singil sa loob nito.Bilang isang resulta, lumalabas na ang mga molecule ng non-polar dielectrics ay walang sariling electric moment, ito ay katumbas ng zero. At sa kawalan ng isang panlabas na patlang ng kuryente, ang mga positibo at negatibong singil ng mga molekula ng naturang mga sangkap ay nakaayos nang simetriko.

Kung ang isang panlabas na electric field ay inilapat sa isang non-polar dielectric, kung gayon ang positibo at negatibong singil sa mga molekula ay maililipat mula sa kanilang orihinal na posisyon ng balanse, ang mga molekula ay magiging mga dipoles na ang mga sandali ng kuryente ay magiging proporsyonal na ngayon sa lakas ng electric. field na inilapat sa kanila, at ididirekta parallel sa field.

Ang mga halimbawa ng non-polar dielectrics na matagumpay na ginagamit ngayon bilang electrical insulating materials ay ang mga sumusunod: polyethylene, polystyrene, hydrocarbons, petroleum insulating oils, atbp. Gayundin, ang mga maliliwanag na kinatawan ng mga non-polar molecule ay, halimbawa, nitrogen, carbon dioxide, methane, atbp. Ginoo.

Ang nonpolar dielectrics, dahil sa kanilang mababang dielectric loss tangent values, ay malawakang ginagamit bilang high-frequency dielectrics sa mga capacitor gaya ng K78-2.

Polar dielectrics

Sa polar dielectrics, na tinatawag ding dipole dielectrics, ang mga molekula ay may sariling electric moment, iyon ay, ang kanilang mga molekula ay polar. Ang dahilan dito ay ang mga molekula ng polar dielectrics ay may asymmetric na istraktura, kaya ang mga sentro ng masa ng negatibo at positibong singil sa mga molekula ng naturang dielectrics ay hindi nag-tutugma.

Kung sa isang non-polar polymer ang ilan sa mga atomo ng hydrogen ay pinalitan ng mga atomo ng iba pang mga elemento o ng mga di-hydrocarbon radical, pagkatapos ay makakakuha lamang tayo ng isang polar (dipole) dielectric, dahil ang simetrya ay masisira bilang isang resulta ng naturang isang kapalit. Ang pagtukoy sa polarity ng isang sangkap sa pamamagitan ng chemical formula nito, ang mananaliksik ay dapat, siyempre, magkaroon ng ideya ng spatial na istraktura ng mga molekula nito.

Kapag walang panlabas na electric field, ang mga axes ng molecular dipoles ay arbitraryong naka-orient dahil sa thermal motion, upang sa ibabaw ng dielectric at sa bawat elemento ng volume nito ang electric charge ay nasa average na zero. Gayunpaman, kapag ang isang dielectric ay ipinakilala sa isang panlabas na field, ang isang bahagyang oryentasyon ng mga molekular dipoles ay nagaganap. Bilang resulta, ang hindi nabayarang macroscopically connected charges ay lumilitaw sa ibabaw ng dielectric, na lumilikha ng isang field na nakadirekta sa panlabas na field.

Kabilang sa mga halimbawa ng polar dielectrics ang mga sumusunod: chlorinated hydrocarbons, epoxy at phenol formaldehyde resins, silicon silicon compounds, atbp. Ang mga molekula ng tubig at alkohol, halimbawa, ay kapansin-pansing mga halimbawa ng mga molekulang polar. Ang mga polar dielectric ay malawakang ginagamit sa iba't ibang larangan ng teknolohiya, tulad ng piezoelectric at ferroelectric, optika, nonlinear optics, electronics, acoustics, atbp.