Dielektrikule

Dielektrikule terimi, teknik yazında standart bir terim değildir ve çoğunlukla “dielektrik ile” anlamını taşıyan bağlamsal bir ifade olarak kullanılabilir. Bu nedenle bu yazı, dielektrik kavramını ve ilgili temel özellikleri açıklamayı amaçlar.

Dielektrik, elektrik alanı altında polarize olan ve elektrik akımını pratik olarak iletmemek üzere yalıtkan özelliği gösteren bir madde ya da madde sınıfını ifade eder. Dielektriklerin en belirgin özelliği, dielektrik sabiti (εr) ile tanımlanan kapasite artışıdır. Bir kapasitörde plakalar arasına boşluk yerine dielektrik konulduğunda kapasite C, C = εr ε0 A / d formülüyle artar ve enerji W = 1/2 C V^2 olarak depolanır. Dielektrikler ayrıca kırılma gücü, dielektrik kayıpları ve sıcaklıkla değişen davranışlar gibi özelliklerle tanımlanır.

Dielektrikler gazlar, sıvılar ve katılar olmak üzere üç ana gruba ayrılır. Gaz dielektrikler genellikle düşük yoğunluklu ortamlar (ör. hava) olarak sınıflandırılır. Sıvı dielektrikler yağlar veya çözeltiler olabilir. Katı dielektrikler arasında seramikler, polimerler ve kristal yapılar bulunur; bazıları yüksek-k (high-k) dielektrikler olarak mikroelektronikte özellikle değerlidir (ör. HfO2, BaTiO3 tabanlı malzemeler).

Kullanım alanları arasında kapasitörlerde enerji depolama, elektrik izolasyonu gerektiren kablolama ve güç iletimi, ayrıca entegre devrelerde dielektrik yüklerin belirleyici rolü bulunur. Yüksek dielektrik sabitli malzemeler, daha küçük hacimde daha büyük kapasitans elde edilmesini sağlar. Dielektrikler hakkında temel bilgiler, elektrik ve malzeme biliminin kesişiminde merkezi bir konudur.