극성 및 비극성 유전체

고전 물리학의 견해에 따르면 유전체는 정상적인 조건에서는 자유 전하가 없기 때문에 도체와 근본적으로 다릅니다. 유전체 분자를 형성하는 입자의 총 전하는 0입니다. 그러나 이것은 이러한 물질의 분자가 전기적 특성을 나타낼 수 없다는 것을 의미하지는 않습니다.

알려진 모든 선형 유전체는 극성 유전체와 비극성 유전체의 두 가지 큰 그룹으로 나눌 수 있습니다. 이러한 구분은 각 유형의 유전체 분자의 분극화 메커니즘의 차이로 인해 도입됩니다. 사실, 분극 메커니즘은 유전체의 물리적 및 화학적 특성 연구와 전기적 특성 연구에서 매우 중요한 측면으로 밝혀졌습니다.

비극성 유전체

비극성 유전체는 중성 유전체라고도 하는데, 이러한 유전체를 구성하는 분자는 내부의 음전하와 양전하의 무게 중심 일치가 다르기 때문입니다.결과적으로 비극성 유전체 분자에는 자체 전기 모멘트가 없으며 0과 같습니다. 그리고 외부 전기장이 없으면 그러한 물질 분자의 양전하와 음전하가 대칭적으로 배열됩니다.

비극성 유전체에 외부 전기장이 가해지면 분자의 양전하와 음전하가 원래의 평형 위치에서 벗어나고 분자는 전기 모멘트가 이제 전기 강도에 비례하는 쌍극자가 됩니다. 필드가 그들에게 적용되고 필드와 평행하게 향하게 됩니다.

오늘날 전기 절연 재료로 성공적으로 사용되는 비극성 유전체의 예는 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 탄화수소, 석유 절연유 등입니다. 또한 비극성 분자의 밝은 대표자는 예를 들어 질소, 이산화탄소, 메탄 등입니다. 씨.

비극성 유전체는 유전 손실 탄젠트 값이 낮기 때문에 K78-2와 같은 커패시터의 고주파 유전체로 널리 사용됩니다.

극성 유전체

쌍극자 유전체라고도 하는 극성 유전체에서 분자는 자체 전기 모멘트를 갖습니다. 즉, 분자가 극성입니다. 그 이유는 극성 유전체 분자가 비대칭 구조를 가지므로 이러한 유전체 분자의 음전하 및 양전하 질량 중심이 일치하지 않기 때문입니다.

비극성 폴리머에서 일부 수소 원자가 다른 원소의 원자 또는 비탄화수소 라디칼로 대체되면 극성(쌍극자) 유전체만 얻게 됩니다. 대사. 화학 공식으로 물질의 극성을 결정할 때 연구원은 물론 분자의 공간 구조에 대한 아이디어를 가지고 있어야 합니다.

외부 전계가 없을 때 분자 쌍극자의 축은 열 운동으로 인해 임의로 배향되어 유전체 표면과 그 부피의 모든 요소에서 전하가 평균 0이 됩니다. 그러나 유전체가 외부 장에 도입되면 분자 쌍극자의 부분적 배향이 발생하고, 그 결과 보상되지 않은 거시적으로 연결된 전하가 유전체 표면에 나타나 외부 장으로 향하는 장을 생성한다.

극성 유전체의 예로는 염소화 탄화수소, 에폭시 및 페놀 포름알데히드 수지, 실리콘 실리콘 화합물 등이 있습니다. 예를 들어 물과 알코올 분자도 극성 분자의 주목할 만한 예입니다. 극성 유전체는 압전 및 강유전체, 광학, 비선형 광학, 전자, 음향 등과 같은 다양한 기술 분야에서 널리 사용됩니다.