Dielektryki są izolatorami. Przedmowa

Wszystkie substancje ciekłe i stałe w zależności od charakteru działania na nie pole elektrostatyczne dzieli się na przewodniki, półprzewodniki i dielektryki.

Dielektryki (izolatory)– substancje, które słabo przewodzą lub nie przewodzą wcale Elektryczność. Dielektryki obejmują powietrze, niektóre gazy, szkło, tworzywa sztuczne, różne żywice i wiele rodzajów gumy.

Jeśli umieścimy w polu elektrycznym ciała neutralne wykonane z materiałów takich jak szkło czy ebonit, można zaobserwować ich przyciąganie zarówno do ciał naładowanych dodatnio, jak i ujemnie, ale znacznie słabszych. Kiedy jednak takie ciała zostaną rozdzielone w polu elektrycznym, ich części okazują się neutralne, podobnie jak całe ciało jako całość.

Stąd, w takich ciałach nie ma wolnych cząstek naładowanych elektrycznie, zdolny do poruszania się w organizmie pod wpływem czynników zewnętrznych pole elektryczne. Substancje, które nie zawierają swobodnych cząstek naładowanych elektrycznie, nazywa się dielektryki lub izolatory.

Przyciąganie nienaładowanych ciał wykonanych z dielektryków do ciał naładowanych tłumaczy się ich zdolnością do przyciągania polaryzacja.

Polaryzacja– zjawisko przemieszczania związanych ładunków elektrycznych wewnątrz atomów, cząsteczek lub kryształów pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego. Najprostszy przykład polaryzacji– działanie zewnętrznego pola elektrycznego na atom neutralny. W zewnętrznym polu elektrycznym siła działająca na ujemnie naładowaną powłokę jest skierowana przeciwnie do siły działającej na dodatni rdzeń. Pod wpływem tych sił powłoka elektronowa ulega niewielkiemu przemieszczeniu względem jądra i ulega deformacji. Atom pozostaje ogólnie obojętny, ale środki w nim ładunku dodatniego i ujemnego nie pokrywają się już. Taki atom można uznać za układ dwóch o jednakowym module opłaty punktowe przeciwny znak, który nazywa się dipolem.

Jeśli umieścisz płytkę dielektryczną pomiędzy dwiema metalowymi płytkami o ładunkach o przeciwnych znakach, wszystkie dipole w dielektryku pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego okażą się mieć ładunki dodatnie skierowane w stronę płytki ujemnej i ładunki ujemne w stronę dodatnio naładowanej płytki. Płytka dielektryczna pozostaje ogólnie neutralna, ale jego powierzchnie pokryte są związanymi ładunkami o przeciwnych znakach.

W polu elektrycznym ładunki polaryzacyjne na powierzchni dielektryka wytwarzają pole elektryczne w kierunku przeciwnym do zewnętrznego pola elektrycznego. W wyniku tego natężenie pola elektrycznego w dielektryku maleje, ale nie staje się równy zeru.

Nazywa się stosunek modułu natężenia E 0 pola elektrycznego w próżni do modułu natężenia E pola elektrycznego w jednorodnym dielektryku stała dielektryczna ɛ substancji:

ɛ = mi 0 / mi

Gdy dwupunktowe ładunki elektryczne oddziałują w ośrodku o stałej dielektrycznej ɛ, w wyniku zmniejszenia natężenia pola ɛ razy, siła Coulomba również maleje ɛ razy:

fa mi = k (q 1 q 2 / ɛr 2)

Dielektryki są w stanie osłabić zewnętrzne pole elektryczne. Ta właściwość jest wykorzystywana w kondensatorach.

Kondensatory- Ten urządzenia elektryczne do gromadzenia ładunków elektrycznych. Najprostszy kondensator składa się z dwóch równoległych metalowych płytek oddzielonych warstwą dielektryka. Przy przekazywaniu płytom ładunków o jednakowej wielkości i przeciwnym znaku +q i –q Pomiędzy płytkami powstaje pole elektryczne o określonym natężeniu mi. Na zewnątrz płyt działanie pól elektrycznych skierowanych w przeciwnie naładowanych płytach jest wzajemnie kompensowane, natężenie pola wynosi zero. Napięcie U między płytami jest wprost proporcjonalna do ładunku na jednej płycie, a więc stosunek ładunku Q do napięcia U

C=q/U

jest stałą wartością kondensatora przy dowolnej wartości ładunku Q. To postawa Z nazywa się pojemnością kondensatora.

Nadal masz pytania? Nie wiesz, czym są dielektryki?
Aby uzyskać pomoc od nauczyciela -.
Pierwsza lekcja jest darmowa!

blog.site, przy kopiowaniu materiału w całości lub w części wymagany jest link do oryginalnego źródła.

Dielektryk to materiał lub substancja, która praktycznie nie przepuszcza prądu elektrycznego. Przewodnictwo to wynika z małej liczby elektronów i jonów. Cząstki te tworzą się w materiale nieprzewodzącym dopiero po osiągnięciu właściwości wysokotemperaturowych. Czym jest dielektryk, zostanie omówione w tym artykule.

Opis

Każdy przewodnik elektroniczny lub radiowy, półprzewodnik lub naładowany dielektryk przepuszcza przez siebie prąd elektryczny, ale osobliwością dielektryka jest to, że nawet przy wysokich napięciach powyżej 550 V przepłynie w nim niewielki prąd. Prąd elektryczny w dielektryku to ruch naładowanych cząstek w określonym kierunku (może być dodatni lub ujemny).

Rodzaje prądów

Przewodność elektryczna dielektryków opiera się na:

Prądy absorpcyjne to prąd płynący w dielektryku przy DC aż do osiągnięcia stanu równowagi, zmieniając kierunek przy włączaniu i przykładaniu napięcia oraz przy wyłączaniu. W przypadku prądu przemiennego napięcie w dielektryku będzie w nim obecne przez cały czas, gdy znajdzie się on w działaniu pola elektrycznego.
Przewodnictwo elektronowe to ruch elektronów pod wpływem pola.
Przewodnictwo jonowe to ruch jonów. Występuje w roztworach elektrolitów – soli, kwasów, zasad, a także w wielu dielektrykach.
Przewodnictwo elektryczne molionów to ruch naładowanych cząstek zwanych molionami. Jest w układy koloidalne, emulsje i zawiesiny. Zjawisko ruchu molionów w polu elektrycznym nazywa się elektroforezą.

Sklasyfikowane według stan skupienia I Natura chemiczna. Te pierwsze dzielą się na stałe, ciekłe, gazowe i krzepnące. Ze względu na charakter chemiczny dzieli się je na materiały organiczne, nieorganiczne i pierwiastki organiczne.

Według stanu skupienia:

Przewodność elektryczna gazów. U substancje gazowe dość niska przewodność prądu. Może zachodzić w obecności cząstek swobodnie naładowanych, co pojawia się pod wpływem czynników zewnętrznych i wewnętrznych, elektronicznych i jonowych: promieniowania rentgenowskiego i radioaktywnego, zderzeń cząsteczek i cząstek naładowanych, czynników termicznych.
Przewodność elektryczna ciekłego dielektryka. Czynniki zależności: budowa molekularna, temperatura, zanieczyszczenia, obecność dużych ładunków elektronów i jonów. Przewodność elektryczna ciekłych dielektryków zależy w dużej mierze od obecności wilgoci i zanieczyszczeń. Przewodnictwo elektryczne w substancjach polarnych jest również tworzone za pomocą cieczy ze zdysocjowanymi jonami. Porównując ciecze polarne i niepolarne, te pierwsze mają wyraźną przewagę pod względem przewodności. Jeśli oczyścisz ciecz z zanieczyszczeń, pomoże to zmniejszyć jej właściwości przewodzące. Wraz ze wzrostem przewodnictwa i jego temperatury następuje spadek jego lepkości, co prowadzi do wzrostu ruchliwości jonów.
Stałe dielektryki. Ich przewodność elektryczna zależy od ruchu naładowanych cząstek dielektrycznych i zanieczyszczeń. W silne pola prąd elektryczny ujawnia przewodność elektryczną.

Właściwości fizyczne dielektryków

Gdy rezystancja właściwa materiału jest mniejsza niż 10-5 omów*m, można je sklasyfikować jako przewodniki. Jeśli więcej niż 108 Ohm*m - do dielektryków. Mogą się zdarzyć przypadki, gdy oporność będzie wielokrotnie większy niż opór przewodnika. W zakresie 10-5-108 Ohm*m znajduje się półprzewodnik. Materiał metalowy jest doskonałym przewodnikiem prądu elektrycznego.

Z całego układu okresowego tylko 25 pierwiastków zalicza się do niemetali, a 12 z nich może mieć właściwości półprzewodnikowe. Ale oczywiście oprócz substancji w tabeli istnieje wiele innych stopów, kompozycji lub związki chemiczne z właściwością przewodnika, półprzewodnika lub dielektryka. Na tej podstawie trudno wytyczyć jednoznaczną linię znaczeniową różne substancje z ich oporami. Na przykład przy obniżonym współczynniku temperaturowym półprzewodnik będzie zachowywał się jak dielektryk.

Aplikacja

Zastosowanie materiałów nieprzewodzących jest bardzo szerokie, gdyż jest to jedna z najpopularniejszych klas elementów elektrycznych. Stało się całkiem jasne, że można je stosować ze względu na swoje właściwości w substancjach aktywnych i Strona bierna.

W swojej pasywnej formie właściwości dielektryków są wykorzystywane do stosowania w materiałach elektroizolacyjnych.

W aktywna forma Stosowane są w ferroelektrykach, a także w materiałach na emitery laserowe.

Podstawowe dielektryki

Powszechnie spotykane typy obejmują:

Szkło.
Guma.
Olej.
Asfalt.
Porcelana.
Kwarc.
Powietrze.
Diament.
Czysta woda.
Plastikowy.

Co to jest ciekły dielektryk?

Polaryzacja tego typu występuje w polu prądu elektrycznego. W technologii zalewania lub impregnacji materiałów stosuje się ciekłe substancje nieprzewodzące. Istnieją 3 klasy ciekłych dielektryków:

Oleje naftowe są lekko lepkie i przeważnie niepolarne. Są często stosowane w urządzeniach wysokiego napięcia: wodach wysokiego napięcia. jest niepolarnym dielektrykiem. Olej kablowy znalazł zastosowanie przy impregnacji izolacyjnych drutów papierowych o napięciu do 40 kV, a także powłok metalicznych o prądzie większym niż 120 kV. Olej transformatorowy ma czystszą strukturę niż olej kondensatorowy. Ten typ otrzymany dielektryk szerokie zastosowanie w produkcji, pomimo wysokich kosztów w porównaniu z analogowymi substancjami i materiałami.

Co to jest syntetyczny dielektryk? Obecnie jest niemal wszędzie zakazany ze względu na dużą toksyczność, gdyż produkowany jest na bazie chlorowanego węgla. Natomiast ciekły dielektryk na bazie krzemu organicznego jest bezpieczny i przyjazny dla środowiska. Ten typ nie powoduje rdzy metali i ma niskie właściwości higroskopijne. Istnieje ciekły dielektryk zawierający związek fluoroorganiczny, który jest szczególnie popularny ze względu na swoją niepalność, Właściwości termiczne i stabilność oksydacyjna.

I ostatni widok oleje roślinne. Są to słabo polarne dielektryki, do których zalicza się len, rycynę, tung i konopie. Olej rycynowy jest bardzo gorący i jest stosowany w kondensatorach papierowych. Pozostałe oleje są odparowujące. Parowanie w nich nie jest spowodowane naturalnym parowaniem, ale Reakcja chemiczna zwana polimeryzacją. Aktywnie stosowany w emaliach i farbach.

Wniosek

W artykule szczegółowo omówiono, czym jest dielektryk. Zostały wspomniane Różne rodzaje i ich właściwości. Oczywiście, aby zrozumieć subtelność ich cech, będziesz musiał bardziej szczegółowo przestudiować sekcję dotyczącą fizyki na ich temat.

Stała dielektryczna może mieć dyspersję.

Szereg dielektryków wykazuje interesujące właściwości fizyczne.

Spinki do mankietów

Wirtualny Fundusz Nauk Przyrodniczych i Efektów Naukowo-Technicznych „Fizyka Efektywna”

Fundacja Wikimedia. 2010.

Zobacz, jakie „dielektryki” znajdują się w innych słownikach:

DIELEKTRYKA, substancje słabo przewodzące prąd elektryczny (oporność rzędu 1010 Ωm). Istnieją dielektryki stałe, ciekłe i gazowe. Zewnętrzne pole elektryczne powoduje polaryzację dielektryka. W jakimś trudnym... ... Nowoczesna encyklopedia

Dielektryki- DIELEKTRYKA, substancje słabo przewodzące prąd elektryczny (opór właściwy około 1010 omów). Istnieją dielektryki stałe, ciekłe i gazowe. Zewnętrzne pole elektryczne powoduje polaryzację dielektryka. W jakimś trudnym... ... Ilustrowany słownik encyklopedyczny

Substancje słabo przewodzące prąd elektryczny (opór elektryczny 108 1012 Ω cm). Istnieją dielektryki stałe, ciekłe i gazowe. Zewnętrzne pole elektryczne powoduje polaryzację dielektryków. W niektórych stałych dielektrykach... ... Duży słownik encyklopedyczny

- (angielski dielektryk, od greckiego dia poprzez, poprzez i angielski elektryczny elektryczny), substancje słabo przewodzące prąd elektryczny. aktualny. Termin „D.” wprowadzony przez Faradaya w celu oznaczenia, w którym przenika prąd. pole. D. yavl. wszystkie gazy (niejonizowane), niektóre... Encyklopedia fizyczna

DIELEKTRYKA- DIELEKTRYKI, czyli materiały nieprzewodzące, czyli izolatory ciała, słabo przewodzące lub w ogóle nie przewodzące prądu elektrycznego. Takimi ciałami są np. szkło, mika, siarka, parafina, ebonit, porcelana itp. Przez długi czas, studiując elektryczność... ... Duży encyklopedia medyczna

- (izolatory) substancje, które nie przewodzą prądu elektrycznego. Przykłady dielektryków: mika, bursztyn, guma, siarka, szkło, porcelana, różne rodzaje olejów itp. Samoilov K.I. Marine Dictionary. M.L.: Państwowe Wydawnictwo Marynarki Wojennej Związku NKVMF… Słownik Morski

Nazwa nadana przez Michaela Faradaya ciałom nieprzewodzącym lub innymi słowy słabo przewodzącym prąd elektryczny, takim jak powietrze, szkło, różne żywice, siarka itp. Ciała takie nazywane są również izolatorami. Przed badaniami Faradaya w latach 30. XX w. Encyklopedia Brockhausa i Efrona

DIELEKTRYKA- substancje, które praktycznie nie przewodzą prądu elektrycznego; są ciała stałe, ciekłe i gazowe. W zewnętrznym polu elektrycznym D. są spolaryzowane. Stosowane są do izolacji urządzeń elektrycznych, w kondensatorach elektrycznych, w kwantach... ... Wielka encyklopedia politechniczna

Substancje, które źle przewodzą prąd elektryczny. Termin „D.” (od greckiego diá do i angielskiego elektryczny elektryczny) został wprowadzony przez M. Faradaya (zob. Faradaya) do określenia substancji, przez które przenikają pola elektryczne. W jakiejkolwiek substancji... ... Wielka encyklopedia radziecka

Substancje słabo przewodzące prąd elektryczny (przewodność dielektryczna 10 8 10 17 Ohm 1 cm 1). Istnieją dielektryki stałe, ciekłe i gazowe. Zewnętrzne pole elektryczne powoduje polaryzację dielektryków. W jakimś trudnym... ... słownik encyklopedyczny

Książki

Dielektryki i fale, A. R. Hippel. Autor monografii zwrócił uwagę czytelników, słynny odkrywca w dziedzinie dielektryków amerykański naukowiec A. Hippel wielokrotnie pojawiał się w czasopismach i...
Wpływ promieniowania laserowego na materiały polimerowe. Podstawy naukowe i problemy stosowane. W 2 książkach. Książka 1. Materiały polimerowe. Naukowe podstawy działania lasera na dielektryki polimerowe, B. A. Vinogradov, K. E. Perepelkin, G. P. Meshcheryakova. Proponowana książka zawiera informacje dotyczące budowy i podstawowych zagadnień termicznych i właściwości optyczne materiały polimerowe, mechanizm oddziaływania na nie promieniowanie laserowe w podczerwieni, widzialne...

CIAŁA DIELEKTRYCZNE

W przeciwnym razie izolatory, czyli ciała, które nie przewodzą prądu, nie są przewodnikami.

Kompletny słownik obcojęzyczne słowa, które weszły do użytku w języku rosyjskim – Popov M., 1907 .

CIAŁA DIELEKTRYCZNE

prąd nieprzewodzący, izolatory.

, 1907 .

IZOLATORY LUB CIAŁA DIELEKTRYCZNE

ogólnie wszystkie ciała, które słabo przewodzą prąd i służą do izolacji przewodników; w szczególności nazwa ta odnosi się do używanych szklanek lub porcelany. NA linia telegraficzna do izolacji drutu w miejscach jego mocowania do słupów.

Słownik słów obcych zawartych w języku rosyjskim - Pavlenkov F., 1907 .

Zobacz, jakie „CIAŁA DIELEKTRYCZNE” znajdują się w innych słownikach:

Nazwa nadana przez Michaela Faradaya ciałom, które nie przewodzi lub w inny sposób słabo przewodzi prąd elektryczny, takim jak powietrze, szkło, różne żywice, siarka itp. Ciała takie nazywane są również izolatorami. Przed badaniami Faradaya, prowadzonymi w latach 30-tych... ...

Słabe przewodniki prądu elektrycznego i dlatego służą do izolacji przewodów. Słownik słów obcych zawartych w języku rosyjskim. Chudinov A.N., 1910. IZOLATORY LUB CIAŁA DIELEKTRYCZNE ogólnie, wszystkie ciała słabo przewodzące... ... Słownik obcych słów języka rosyjskiego

ULTRAKRÓTKIE FALE- zostały po raz pierwszy zastosowane w terapii Schliephake'a. Prądy przemienne, stosowane w diatermii, charakteryzują się częstotliwością od 800 000 do 1 miliona drgań na sekundę przy długości fali 300 400 m. Obecnie prądy o częstotliwości 10 ... Wielka encyklopedia medyczna

elektryczny- 3,45 elektryczny [elektroniczny, programowalny elektroniczny]; E/E/PE (elektryczny/elektroniczny/programowalny elektroniczny; E/E/PE) oparty na elektryczności i/lub elektronice i/lub programowalny elektroniczna technologia. Źródło … Słownik-podręcznik terminów dokumentacji normatywnej i technicznej

Słownik encyklopedyczny F.A. Brockhausa i I.A. Efron

Jeden z wydziałów studiów zjawiska elektryczne, który obejmuje badania rozkładu energii elektrycznej, podlegającej jej równowadze, na ciałach i ich wyznaczanie siły elektryczne które występują w tym przypadku. Podstawę E. położyła praca... ... Słownik encyklopedyczny F.A. Brockhausa i I.A. Efron

Elektrodynamika klasyczna… Wikipedia

Elektrodynamika klasyczna Pole magnetyczne elektromagnesu Elektryczność Magnetyzm Elektrostatyka Prawo Coulomba… Wikipedia

Książki

Fizyka ciała stałego dla inżynierów. Instruktaż. Grif Instytucji Edukacyjnej Rosyjskich Uniwersytetów, Gurtow Walery Aleksiejewicz. Instruktaż to systematyczna i przystępna prezentacja zajęć z fizyki ciała stałego, zawierająca podstawowe elementy fizyki materii skondensowanej i jej zastosowania w...
Podstawowe zasady procesów chemicznego osadzania warstw i struktur dla nanoelektroniki, Zespół autorów. W monografii przedstawiono wyniki rozwoju procesów chemicznego osadzania z fazy gazowej folii metalowych i dielektrycznych z wykorzystaniem nietradycyjnych lotnych materiałów wyjściowych...

5.2. Dielektryki

W 1880 roku francuscy fizycy Pierre i Jacques Curie odkryli efekt piezoelektryczny.

Efekt piezoelektryczny jest następujący. Jeśli z kryształu kwarcu (dielektryka kwarcu) wytnie się w określony sposób płytkę i umieści ją pomiędzy dwiema elektrodami, to po ściśnięciu płytki kwarcowej na elektrodach pojawią się ładunki o jednakowej wartości, ale różnym znaku.

Jeśli zmienimy kierunek siły działającej na płytkę (zamiast ściskać kwarc, będą go rozciągać), wówczas zmienią się także znaki ładunków na elektrodach: na elektrodzie, gdzie podczas ściskania następuje ładunek dodatni, po rozciągnięciu pojawi się negatyw. W tym przypadku im większa siła ściskająca lub rozciągająca płytkę, tym większa ilość ładunków powstających na elektrodach.

W połowie XIX wieku. Odkryto również dielektryki, które wykazują podobną polaryzację resztkową. Takie dielektryki, przez analogię do terminu „magnes”, nazywano elektretami.

Najbardziej charakterystyczna właściwość elektret - zdolność do samodzielnego noszenia przeciwne strony opłaty inny znak, które mogą utrzymywać się przez bardzo długi czas. Zatem dla elektretów wykonanych z wosku carnauba i jego mieszanin jest to czas lat, elektret ceramiczny utrzymuje ładunek przez dwa lata, a elektret wykonany z polimerów żywotność wynosi miesiące.

Wyjaśnij ten obszerny materiał eksperymentalny na temat właściwości elektryczne dielektryki stały się możliwe, gdy pojawiła się teoria wyjaśniająca budowę ciał stałych i połączenia między ich cząsteczkami strukturalnymi.

Istnieją ciała stałe, których środki są dodatnie i ładunki ujemne poszczególne atomy lub cząsteczki pokrywają się.

Jeśli takie substancje zostaną umieszczone w polu elektrycznym, następuje „odkształcenie elektryczne” cząstek konstrukcyjnych, tj. przesunięcia pola elektrycznego ładunki elektryczne, zawarte w dielektryku, z pozycji, które zajmowały przy braku pola. Na przykład, jeśli dielektryk składa się z neutralnych atomów, to w obecności pola ich powłoki elektronowe przemieszczają się względem dodatnio naładowanych jąder. Jeśli komórka kryształowa Ciało stałe składa się z jonów naładowanych dodatnio i ujemnie, na przykład sieci NaCl, następnie w polu elektrycznym jony o równych znakach przemieszczają się względem siebie. W wyniku sprężystego przemieszczenia każdej pary ładunków powstaje układ, który ma dodatkowy moment p=ql, a cały dielektryk jest spolaryzowany.

Polaryzację dielektryka charakteryzuje się numerycznie momentem dipolowym na jednostkę objętości P, który równy produktowi liczba elementarnych dipoli N zawierających na jednostkę objętości substancji, wyrażona przez wielkość momentu elementarnego dipola. Że moment dipolowy jednostkowej objętości dielektryka jest proporcjonalny do natężenia pola elektrycznego wewnątrz dielektryka.

Oprócz dielektryków niepolarnych istnieje duża klasa dielektryków, których cząsteczki mają moment dipolowy nawet przy braku zewnętrznego pola elektrycznego. Wiele cząsteczek, których środki symetrii składowych ładunków dodatnich i ujemnych nie pokrywają się ze sobą, może mieć trwały moment dipolowy. Typowymi przedstawicielami polarnego stałego dielektryka są lód, ciało stałe kwas chlorowodorowy, szkło organiczne itp.

Kiedy polarny dielektryk jest umieszczony w polu elektrycznym, cząsteczki polarne są zorientowane tak, że ich osie pokrywają się z kierunkiem linii natężenia pola elektrycznego. Jednak ruch termiczny cząstek materii uniemożliwia taką orientację. W wyniku działania pola i ruch termiczny ustala się stan równowagi, w którym cząsteczki polarne uzyskują średnio określoną orientację kierunkową, a cały dielektryk z tego powodu uzyskuje moment dipolowy w kierunku pola, tj. spolaryzowany.

Rodzaj rozważanej polaryzacji nazywany jest orientacyjną lub dipolową. W tego typu polaryzacji, w przeciwieństwie do polaryzacji przemieszczeniowej, znaczącą rolę odgrywa temperatura dielektryka.

Stała dielektryczna dielektryków polarnych jest większa niż dielektryków niepolarnych, ponieważ zasadniczo wykazują one oba typy polaryzacji: polaryzację orientacyjną i polaryzację przemieszczenia sprężystego.

Jeśli pole zewnętrzne zostanie usunięte, dielektryki polarne i niepolarne ulegają depolaryzacji, tj. ich polaryzacja praktycznie zanika.

Istnieje trzeci typ dielektryków, które wykazują spontaniczną polaryzację. W tym przypadku wewnątrz dielektryka, bez żadnego wpływu pole zewnętrzne spontanicznie powstają obszary równomiernie spolaryzowane, tzw. domeny. W przypadku braku pola zewnętrznego kierunki momentów dipolowych obszarów są różne. Po przyłożeniu pola domeny „orientują się” i cały dielektryk ulega polaryzacji. Ponieważ każda domena ma duży moment dipolowy stała dielektryczna takich dielektryków jest zwykle bardzo duża, rzędu 10 4 . dielektryki tego typu nazywane są ferroelektrykami.

Ferroelektryki różnią się od innych pobliskich dielektryków specyficzne właściwości.

Jeżeli dla dielektryków polarnych i niepolarnych moment dipolowy na jednostkę objętości substancji jest proporcjonalny do natężenia pola elektrycznego E, to dla ferroelektryków jest to zależność liniowa pomiędzy P i E występuje tylko w słabych polach (Rysunek 30). Wraz ze wzrostem natężenia pola moment dipolowy P wzrasta zgodnie z krzywą AB, a przy pewnej wartości E zmiana momentu dipolowego zatrzymuje się. Stan ten nazywany jest nasyceniem. W stanie nasycenia wszystkie domeny ferroelektryczne położone są wzdłuż pola, a dalszy wzrost pola E nie prowadzi już do wzrostu polaryzacji. Jeśli następnie zaczniesz zmniejszać natężenie pola do zera, wówczas polaryzacja kryształu zmieni się nie wzdłuż początkowej krzywej OB, ale wzdłuż krzywej BD, a przy natężeniu pola równym zero kryształ pozostanie spolaryzowany.

Zjawisko to nazywa się histerezą dielektryczną. Stopień polaryzacji określony przez segment OD przy E = 0 nazywany jest polaryzacją resztkową.

Zatem zależność polaryzacji od natężenia przemiennego pola elektrycznego dla ferroelektryków opisuje krzywa BDFLHB, zwana pętlą histerezy. Wielkość spontanicznej polaryzacji można określić na podstawie pętli histerezy.

Jednakże wraz ze wzrostem temperatury zmieniają się właściwości ferroelektryków i w pewnej temperaturze, zwanej temperaturą Curie, spontaniczna polaryzacja zanika.

Ferroelektryki wykorzystuje się w produkcji laserów oraz w urządzeniach pamięci masowej komputerów elektronicznych.

I turmalin. Spośród licznych modyfikacji krystalograficznych kwarcu, jako piezoelektryk najczęściej wykorzystuje się niskotemperaturowy a-kwarc, stabilny do temperatury 573°C. Właściwości piezoelektryczne i piroelektryczne kryształów są wykorzystywane w technologii od wielu lat. Jedno z zastosowań piezoelektryków znane jest dosłownie każdemu. Oto przetworniki w naszych gramofonach, które...

Tylko jeśli na przykład podgrzejesz kryształ tak, aby zaczął się topić. Porządek, regularność, okresowość, symetria ułożenia atomów - to jest cecha charakterystyczna kryształów. We wszystkich kryształach, we wszystkim ciała stałe cząstki są ułożone w regularny, wyraźny wzór, ułożony w symetryczny, regularnie powtarzający się wzór. O ile istnieje ten porządek solidny, kryształ. Naruszone...

Wahania temperatury, czy to wraz ze wzrostem stężenia substancji w roztworze, czy w gazie, co prowadzi do wzrostu prawdopodobieństwa spotkania cząstek, czyli powstania jąder. Zatem wzrost kryształów można uznać za proces, w którym najmniejszy cząstki kryształów– zarodki – osiągają rozmiary makroskopowe. Co więcej, krystalizacja nie zachodzi podczas...

Z tego możemy wywnioskować, że fakt obecności wydzieleń koloidalnych w soli błękitnej i ich rozmiary, otrzymane metodą spektroskopii optycznej, potwierdza bezpośrednia obserwacja powierzchni wykruszenia w mikroskopie sił atomowych. Zatem w wyniku badania absorpcji optycznej halitów możliwe jest wykonanie następujące wnioski. W próbkach bezbarwnych nie ma centrów barwnych. W kolorze niebieskim pomalowanym...