Điện môi phân cực và không phân cực

Theo quan điểm của vật lý cổ điển, chất điện môi về cơ bản khác với chất dẫn điện, vì ở điều kiện bình thường không có điện tích tự do trong chúng. Tổng điện tích của các hạt tạo thành phân tử điện môi bằng không. Tuy nhiên, điều này hoàn toàn không có nghĩa là các phân tử của các chất này không có khả năng thể hiện các tính chất điện.

Tất cả các chất điện môi tuyến tính đã biết có thể được chia thành hai nhóm lớn: chất điện môi phân cực và chất điện môi không phân cực. Sự phân chia này được đưa ra do sự khác biệt trong cơ chế phân cực của các phân tử của từng loại điện môi. Trên thực tế, cơ chế phân cực hóa ra lại là một khía cạnh cực kỳ quan trọng trong nghiên cứu cả tính chất vật lý và hóa học của chất điện môi, cũng như trong nghiên cứu tính chất điện của chúng.

điện môi không phân cực

Chất điện môi không phân cực còn được gọi là chất điện môi trung tính, bởi vì các phân tử cấu tạo nên các chất điện môi này khác nhau ở sự trùng hợp về trọng tâm của các điện tích âm và dương bên trong chúng.Kết quả là, hóa ra các phân tử của chất điện môi không phân cực không có mô men điện riêng, nó bằng không. Và trong trường hợp không có điện trường bên ngoài, các điện tích dương và âm của các phân tử của các chất đó được sắp xếp đối xứng.

Nếu đặt một điện trường ngoài vào một chất điện môi không phân cực thì điện tích dương và điện tích âm trong các phân tử sẽ bị dịch chuyển khỏi vị trí cân bằng ban đầu, các phân tử sẽ trở thành các lưỡng cực mà momen điện trường lúc này sẽ tỉ lệ thuận với cường độ điện trường. trường áp dụng cho chúng và sẽ được định hướng song song với trường.

Ví dụ về các chất điện môi không phân cực được sử dụng thành công ngày nay làm vật liệu cách điện như sau: polyetylen, polystyren, hydrocacbon, dầu cách điện, v.v. Ngoài ra, các đại diện sáng giá của các phân tử không phân cực, ví dụ, nitơ, carbon dioxide, metan, v.v. Ông.

Các chất điện môi không phân cực, do giá trị tiếp tuyến tổn thất điện môi thấp, được sử dụng rộng rãi làm chất điện môi tần số cao trong các tụ điện như K78-2.

điện môi cực

Trong điện môi phân cực, còn được gọi là điện môi lưỡng cực, các phân tử có mô men điện riêng, nghĩa là các phân tử của chúng có cực. Nguyên nhân là do các phân tử của chất điện môi phân cực có cấu trúc không đối xứng nên tâm khối lượng của các điện tích âm và dương trong phân tử của các chất điện môi đó không trùng nhau.

Nếu trong polyme không phân cực, một số nguyên tử hydro được thay thế bằng nguyên tử của các nguyên tố khác hoặc bằng các gốc không phải hydrocacbon, thì chúng ta sẽ chỉ nhận được một chất điện môi phân cực (lưỡng cực), vì tính đối xứng sẽ bị phá vỡ do sự thay đổi này. thay thế. Xác định độ phân cực của một chất bằng công thức hóa học của nó, tất nhiên, nhà nghiên cứu phải có ý tưởng về cấu trúc không gian của các phân tử của nó.

Khi không có điện trường ngoài, các trục của các lưỡng cực phân tử được định hướng tùy ý do chuyển động nhiệt, sao cho trên bề mặt của chất điện môi và trong mọi phần tử thể tích của nó, điện tích trung bình bằng không. Tuy nhiên, khi một chất điện môi được đưa vào một trường bên ngoài, một phần định hướng của các lưỡng cực phân tử sẽ xảy ra.

Các ví dụ về chất điện môi phân cực bao gồm: hydrocacbon clo hóa, nhựa epoxy và phenol formaldehyde, hợp chất silic silic, v.v. Ví dụ, các phân tử nước và rượu cũng là những ví dụ đáng chú ý của các phân tử phân cực. Điện môi cực được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghệ khác nhau, chẳng hạn như áp điện và sắt điện, quang học, quang học phi tuyến, điện tử, âm học, v.v.