dielektryków

Dielektryki, czyli materiały o wysokiej rezystancji i niskiej przewodności, ulegające polaryzacji w polu elektrycznym, stanowią podstawę wielu układów izolacyjnych i magazynowania energii. Dzięki polaryzacji wewnątrz dielektryka powstaje moment dipolowy, który osłabia lokalne pole elektryczne i pozwala na magazynowanie energii w polu.

Mechanizmy polaryzacji obejmują polaryzację elektronową (przesunięcie chmury elektronowej), polaryzację orientacyjną (rotacja dipoli cząsteczkowych w polu) oraz polaryzację jonową (przesunięcie jonów w kryształach). W zależności od częstotliwości pola dominują różne mechanizmy, a wartość stałej dielektrycznej względnej ε_r opisuje zdolność materiału do magazynowania energii.

Najważniejszymi parametrami są ε_r oraz strata dielektryczna opisana współczynnikiem tan δ, które określają odpowiednio magazynowanie energii i straty podczas pracy w AC. Ważna jest także wytrzymałość dielektryczna, czyli maksymalne napięcie, jakie materiał wytrzyma przed przebiciem, oraz przewodnictwo w stanie nieściśliwym.

Dielektryki dzielą się na różne typy, m.in. stałe (ceramiczne i polimerowe), gazowe (powietrze), ciekłe (oleje izolacyjne). Wśród stałych znajdują się ferroelektryki, które wykazują nieliniowe zależności ε_r od pola i temperatury. Zastosowania obejmują izolacje elektryczne w kablach i urządzeniach, elementy kondensatorów oraz ochronę przed przeskokiem iskrowym w systemach wysokiego napięcia. Właściwości zależą od temperatury, częstotliwości i wilgotności.