dielektikumok

Dielektikumok, vagy dielektromos anyagok, olyan elektromos szigetelőanyagok, amelyek normál körülmények között nem vezetik az elektromos áramot, de külső elektromos mező hatására polarizálódhatnak. Ennek eredményeként a dielektikus viselkedést a relatív permittivitásuk, εr, és a vákuum permittivitása, ε0, határozza meg. A kapacitás meghatározása: C = ε0 εr A / d, ahol A a lemez felülete, d a távolság. Az energiaszintet U = 1/2 C V^2 adja meg. A szigetelőképességet jellemző értékek közé tartozik a breakdown (szakadási) feszültség és a dielektromos veszteség mértéke, amelyet a tan δ és a frekvencia, valamint a hőmérséklet befolyásolja.

Dielektrikumok polarizációs mechanizmusai közé tartozik az elektronikus, ionos, orientációs (dipolok rendeződése) és a helytérfogat-töltés-kimutatás (space-charge). Ezek a mechanizmusok különböző időskálákon reagálnak a mezőre, ami a veszteségeket és a dielektromos spektrumot befolyásolja.

Kategorizálás szerint a dielektikumok lehetnek szilárdak (például üveg, mika, kerámiák, polimerek), folyadékok (szigetelőolajok, más kevésbé vezető folyadékok) és gázok (levegő, vákuum). A kutatások célja olyan anyagok fejlesztése, amelyek magas εr-t és alacsony veszteséget, illetve nagy breakdown-erősséget kínálnak, gyakran kerámiákból vagy polimerekből álló kompozitok révén.

Alkalmazások közé tartozik a kondenzátorok dielektrikus rétegeként való használat, nagyfeszültségű szigetelés más berendezésekben, illetve optikai és elektrokémiai eszközökben alkalmazott dielektrikus rétegek. A dielektrikus tulajdonságokat dielektroszkópiával vizsgálják és jellemzik.