Dielektrikumid

Dielektrikumid on elektriliselt isoleerivad ained, millele rakendatud elektrivälja mõjul tekib polarisatsioon. See tähendab, et materjali molekulid ja elektronid kohanevad välise välja suunaga ning tekib polarisatsioon. Dielektrikumid ei kanna vabalt liikuvat laengut ning neil on suur isolatsioonivõime.

Peamised omadused on dielektriline konstant (relatiivne permittivus, epsilon_r) ja dielektriline tugevus (breakdown strength). Absoluutne permittivus on epsilon = epsilon0 * epsilon_r. Dielektriline konstant näitab, kui palju materjal suurendab mahtuvust võrreldes õhuga; see sõltub sagedusest ja temperatuurist. Dielektrilised kaod (loss tangent) ning materjali vastupidavus temperatuurile ja sagedusele mõjutavad jõudlust.

Polarisatsioon realiseeritakse peamiselt kolme mehhanismi kaudu: elektroniline polarisatsioon, orientatsiooniline polarisatsioon ning indutseeritud dipoolid. Mõned dielektrikumid on ferroeelktrilised ja võivad näidata tugevat polarisatsiooni sõltuvalt temperatuurist ja elektriväljast.

Jaotuses jagunevad dielektrikumid mittepolaarseteks (nt õhk, klaas, paljud plastid) ja polaarseteks (nt vesi ja paljud polümeerid). Ferroeelktrilised dielektrikumid moodustavad eraldi kategooria.

Rakendused hõlmavad dielektrikume kondensaatorites, isolatsiooni kaablites ja trafojuhtmetes ning mikrotehnoloogias kihtide isolatsioonina.

Kriteeriumid valikul: suur dielektriline konstant, kõrge dielektriline tugevus, madal dielektriline kaotus ning stabiilsus temperatuuril ja sagedusel. Oluline on ka kemikaalne vastupidavus ja mehaanilised omadused.