Властивості діелектриків – коротко
Якби речовини мали свою геральдику, то герб сегнетової солі неодмінно прикрасили б виноградні лози, петля гістерезису, і символіка багатьох галузей сучасної науки і техніки.
Родовід сегнетової солі починається з 1672 року. Коли французький аптекар П’єр сегнето вперше отримав з виноградних лоз безбарвні кристали і використовував їх в медичних цілях.
Тоді ще не можна було припустити, що ці кристали володіють надзвичайними властивостями. Ці властивості дали нам право з величезного числа діелектриків виділити особливі групи:
- П’єзоелектрики. Піроелектріки. Сегнетоелектрики.
З часів Фарадея відомо, що в зовнішньому електричному полі діелектричні матеріали поляризуються. При цьому кожна елементарна комірка має електричним моментом, аналогічним електричному диполю. А сумарний дипольний момент одиниці об’єму визначає вектор поляризації.
У звичайних діелектриках поляризація однозначно і лінійно залежить від величини зовнішнього електричного поля. Тому діелектрична сприйнятливість майже у всіх діелектриків величина постійна.
P / E = X = const
Кристалічні решітки більшості діелектриків побудовані з позитивних і негативних іонів. З кристалічних речовин найбільш високою симетрією мають кристали з кубічної гратами. Під дією зовнішнього електричного поля кристал поляризується, і симетрія його знижується. Коли зовнішнє поле зникає, кристал відновлює свою симетрію.
У деяких кристалах електрична поляризація може виникати і при відсутності зовнішнього поля, спонтанно. Так виглядає в поляризованому світлі кристал молібдената гадолінію. Зазвичай спонтанна поляризація неоднорідна. Кристал розбивається на домени – області з однорідною поляризацією. Розвиток багатодоменної структури зменшує сумарну поляризацію.
Related posts:
- Діелектрики в електричному полі: поляризація діелектриків Всі відомі людству речовини здатні проводити електричний струм в різному ступені: якісь краще проводять струм, якісь – гірше, інші – майже не проводять. Відповідно до цієї здатністю, речовини діляться на три основні класи: Діелектрики; Напівпровідники; Провідники. Ідеальний діелектрик не містить в собі зарядів, здатних до переміщення на значні відстані, тобто вільних зарядів в ідеальному діелектрику […]...
- Діелектрики. Поляризація діелектриків Друга велика група речовин, що розрізняються за їх електричним властивостям – діелектрики (ізолятори), речовини, що не проводять електричний струм. До діелектриків відносяться різні види пластмас, стекол, кераміки, кристали солей, суха деревина, багато чисті рідини (дистильована вода, масла, бензини), гази при не дуже сильних зовнішніх полях. Всі заряджені частинки, що утворюють дане непроводящее речовина, пов’язані між […]...
- Піроелектрики – доповідь У Піроелектрики спонтанна поляризація екранує з вільними зарядами, які компенсують пов’язані заряди. Нагрівання піроелектрика змінює його поляризацію. При температурі плавлення піроелектричні властивості зникають зовсім. Частина піроелектриків відноситься до сегнетоелектриків. У них напрямок поляризації може бути змінено зовнішнім електричним полем. Існує гістерезисна залежність між орієнтацією поляризації сегнетоелектріка і величиною зовнішнього поля. У досить слабких полях поляризація […]...
- Сегнетоелектрики Сегнетоелектрики – це одна з різновидів матеріалів, що володіють одночасно і характеристиками діелектриків і в яких може виникати спонтанна поляризація (явище, пов’язане зі зміщенням в матеріалі пов’язаних зарядів) при відсутності зовнішнього електричного поля. Правда, останнє характерно тільки в певному інтервалі температур. В англомовних країнах сегнетоелектрики найчастіше називають ферроелектриками (по аналогії з феромагнетиками). Спонтанна поляризація, як […]...
- П’єзоелектричний ефект – доповідь У 1880 році брати Кюрі виявили, що в процесі деформації сегнетової солі на її поверхні виникають поляризаційні заряди. Це явище було названо прямим п’єзоелектричним ефектом. Якщо на кристал впливати зовнішнім електричним полем, він починає деформуватися, тобто, виникає зворотний п’єзоелектричний ефект. Однак ці зміни не спостерігаються в кристалах, що мають центр симетрії, наприклад, в сульфіді свинцю. […]...
- Електронно-дірковий перехід – коротко Ізольований кристал n-типу електрично нейтральний, сума позитивних і негативних зарядів у ньому дорівнює нулю. Кількість атомів, що позбулися одного електрона і перетворилися на позитивні іони, суворо дорівнює кількості відірвалися від атомів електронів. Чим вища температура, тим більше утворюється вільних електронів. Позитивні іони знаходяться у вузлах кристалічної решітки. Також електрично нейтральний і ізольований кристал р-типу. Однак […]...
- Класифікація діелектриків Залежно від різних факторів вони по-різному проявляють свої властивості ізоляції, які визначають їх сферу використання. На наведеній схемі показана структура класифікації діелектриків. У народному господарстві стали популярними діелектрики, що складаються з неорганічних і органічних елементів. Неорганічні матеріали – це сполуки вуглецю з різними елементами. Вуглець має високу здатність до хімічних сполук. Мінеральні діелектрики Такий вид […]...
- Електричний струм у розчинах і розплавах електролітів Як і тверді тіла, рідини можуть бути діелектриками і провідниками. Дистильована вода, наприклад, – діелектрик, а невелика кількість солі, доданої в дистильовану воду, робить її провідником електричного струму – електролітом. Електролітами називаються розчини і розплави солей, основ і кислот, які є провідниками електричного струму. Заряджені частинки, що забезпечують існування електричного струму в електролітах, утворюються в […]...
- Полярні діелектрики Молекули полярних діелектриків з погляду електричних властивостей є диполями. Диполь – це система двох однакових за модулем і протилежних за знаком зарядів, що знаходяться на деякій стоянні один від одного. Наприклад, в молекулі кухонної солі NaCl самотній зовнішній електрон натрію захоплюється атомом хлору (якому Рис. 3.28. Диполь якраз бракує одного електрона до повного комплекту з […]...
- Фізичні властивості неметалів – коротко Якщо більшість елементів-металів не пофарбовані, виняток становлять тільки мідь і золото, то практично всі неметали мають свій колір: Фтор – оранжево-жовтий; Хлор – зеленувато-жовтий; Бром – цегляно-червоний; Йод – фіолетовий; Сірка – жовта; Фосфор може бути білим, червоним і чорним; Рідкий кисень – блакитний. Всі неметали не проводять тепло і електричний струм, оскільки у них […]...
- Властивості рідких кристалів – коротко Особливості будови рідких кристалів обумовлюють їх властивості. Так, можливістю хаотичного поступального руху молекул пояснюється плинність, а їх впорядкованим розташуванням – анізотропія таких фізичних якостей, як пружність, електропровідність, діелектрична і магнітна проникність і ін. Властивості рідких кристалів змінюються залежно від температури, довжини хвилі зовнішнього випромінювання, механічної деформації, електричного і магнітного полів. Це визначає можливості їх широкого […]...
- Вільні і не вільні заряди Найпростіша відповідь на питання. Що таке електрика? Це природа і поведінка електричних зарядів. Заряди можуть бути вільними і пов’язаними, як і все в природі, вони також перебувають у русі. Ось такий рух електричних зарядів і є електричний струм, або потік електрики. Чим відрізняється вільний заряд від не вільні, тобто пов’язаного? Вільні заряди під дією зовнішніх […]...
- Що таке електрети Електрети – це діелектрики, які зберігають стан поляризації (впорядковане переорієнтування молекул в речовині або матеріалі) навіть при відсутності зовнішнього електричного поля. Електрети ще називають електричними аналогами природних магнітів. Способи виробництва Електрети У більшості випадків електрети – це штучно створені матеріали і речовини. В процесі їх виробництва діелектрик поміщають в область дії досить потужного електричного поля […]...
- Дисперсія імпедансу На графіку чітко проявляються три інтервалу частот, в яких величина Z повільніше змінюється з частотою в порівнянні із загальним ходом кривої. Вони названі областями α-, β – і γ-дисперсії відповідно. Їм відповідають три області частот: низькі частоти ν <10 кГц, радіочастоти ν = 0,1-10 МГц, мікрохвильові частоти ν> 0,1 ГГц. Наявність областей α-, β – […]...
- Властивості електричного поля – фізика Для характеристики електричного поля застосовується 3 показника: Потенціал. Напруженість. Напруга. Потенціал Дана властивість є одним з головних. Потенціал вказує на кількість накопиченої енергії застосовується для переміщення зарядів. У міру їх зсуву енергія марнується, поступово наближаючись до нуля. Наочною аналогією даного принципу може виступити звичайна сталева пружина. У спокійному положенні вона не володіє ніяким потенціалом, але […]...
- Будова кристалів. Просторова решітка. Елементарна комірка Поняття кристала зазвичай асоціюється у нас з мінералами, що мають геометрично правильну форму, яка однакова як для великих, так і для малих шматків мінералів. Розглядаючи окремі кристали, можна переконатися, що вони обмежені плоскими, як би шліфованими гранями у вигляді правильних багатокутників. Кристали одного і того ж речовини можуть мати різну форму, оскільки вона залежить від […]...
- Електричний струм у рідині Припустимо, що у нас є ванночка з дистильованою (чистої без домішок) водою. У неї опущені два електроди у вигляді вугільних стрижнів. В електричному ланцюзі цих електродів також є: постійне джерело харчування, вимикач, реостат, амперметр і вольтметр. При подачі електроживлення на вугільні стрижні нічого не буде відбуватися, оскільки чиста вода є діелектриком. Тепер ми додамо в […]...
- Хімічні властивості алканів – коротко Оскільки всі зв’язки у алканів насичені, хімічні реакції можуть протікати тільки в результаті попереднього розриву зв’язків С-С або С-Н. З можливих варіантів розриву зв’язку: гетеролітичних (коли обидва електрони, що утворюють зв’язок, залишаються в одного з атомів, з утворенням іонів): СН3-СН3 → СН3-СН2- + Н + або СН3-СН3 → СН3-СН2 + + Н І гомолитического, коли […]...
- Чому електричне поле послаблюється всередині діелектрика? Поляризація діелектрика. Щоб зрозуміти, чому поле всередині діелектрика менше, ніж у вакуумі, потрібно врахувати, що всі тіла побудовані з атомів і молекул. Атоми і молекули в свою чергу складаються з позитивних і негативних зарядів (атомних ядер і електронів), так що всякий діелектрик являє собою зібрання великої кількості заряджених частинок. У молекулах ці позитивні і негативні […]...
- Електричне поле і його властивості Заряджені тіла взаємодіють один з одним. Це підтверджують численні досліди, а закон Кулона дозволяє визначити силу взаємодії нерухомих електричних зарядів. Однак причини подібної взаємодії, його механізм законом не розкриваються. Трохи більше ніж через півстоліття після відкриття закону Кулона, завдяки роботам Фарадея і Максвелла, було встановлено, що електричний заряд створює в навколишньому просторі електричне поле, яке […]...
- Властивості пептидів Нижчі поліпептиди в більшості випадків утворюють безбарвні кристали, зазвичай легко розчинні у воді і майже нерозчинні у спирті. Як і амінокислоти, поліпептиди амфотерни і під дією електричного поля в залежності від рН середовища рухаються до анода або катода. Пептиди вступають в усі реакції, властиві аминогруппе і карбоксильної групі. Специфічною реакцією пептидів є так звана биуретовая […]...
- Групи сегнетоелектриків Мікроскопічна теорія фазових переходів розділяє сегнетоелектрики на дві групи. Перша група Титанат барію відноситься до першої групи, і як її ще називають, групі сегнетоелектриків типу зміщення. У неполярному стані титанат барію має кубічну симетрію. При фазовому переході в полярне стан іонні підгратки зміщуються, симетрія кристалічної структури знижується. Друга група До другої групи відносять кристали типу […]...
- Р-н-перехід і його властивості Тонкий шар напівпровідника між двома областями, одна з яких представляє напівпровідник р-типу, а інша я-типу, називають р – / г-переходом. Концентрації основних носіїв заряду в р – і я-областях можуть бути рівні або істотно різнитися. У першому випадку р-я-перехід називають симетричним, у другому – несиметричним. Найчастіше використовують несиметричні переходи. Нехай концентрація акцепторної домішки в р-області […]...
- П’єзоелектричний ефект “Будь-яке [наукове] відкриття, наскільки б незначним воно не було, вже є неминуще досягнення”, – писав Марії Склодовської-Кюрі французький фізик П’єр Кюрі за рік до їх одруження, закликаючи приєднатися до нього в “їх наукової мрії”. У підлітковому віці П’єр Кюрі був закоханий у математику, особливо в стереометрію, яка пізніше виявилася корисною йому в дослідженнях з кристалографії. […]...
- Іонна провідність У металах, як ви пам’ятаєте, є лише один тип вільних зарядів – це вільні електрони. В електролітах ситуація інша: тут виникають вільні заряди двох типів. 1. Позитивні іони, що утворилися з атомів металів або водню. 2. Негативні іони – атомні або молекулярні кислотні залишки (наприклад, Cl-або SO2-), а також гідроксильна група OH-. Друга відмінність від […]...
- Основні магнітні властивості матеріалів Для характеристики магнітних властивостей матеріалів використовуються такі поняття: В – магнітна індукція (щільність магнітного потоку), Тл. Магнітна індукція матеріалу є векторної сумою магнітних індукції зовнішнього (намагнічує) і внутрішнього магнітних полів; Н – напруженість магнітного поля, А / м; M – відносна магнітна проникність (або магнітна проникність) – величина безрозмірна. Відносна магнітна проникність характеризує здатність матеріалу […]...
- Магнітні властивості речовин Всі речовини в навколишньому нас природі в тій чи іншій мірі володіють магнітними властивостями. Ще в давні часи була відома дивовижна здатність деяких мінералів притягувати залізні предмети. Серед численних навігаційних приладів, необхідних для прокладання курсу корабля або літака, обов’язково присутній магнітний компас. У найточніших вимірювальних приладах до числа основних деталей відносяться постійні магніти. Відомо, що […]...
- Магнітні властивості Магнітна проникність визначає, наскільки магнітне поле в певному середовищі нижче або вище індукції поля в вакуумі. Речовина називають намагніченим, якщо воно утворює своє магнітне поле. При приміщенні речовини в магнітне поле у нього з’являється намагніченість. Вчені визначили причину, по якій тіла отримують магнітні властивості. Відповідно до гіпотези вчених всередині речовин є електричні струми мікроскопічної величини. […]...
- Електростатична індукція Електростатична індукція – це процес поява електричного заряду на поверхні провідника при внесенні його в область дії зовнішнього електричного поля. Сам же електричний заряд, що накопичився на провіднику, називають наведеним або індукованим. При цьому на протилежних сторонах провідного тіла накопичуються протилежні за знаком заряди – з одного боку негативні, а з іншого позитивні. Заряд на […]...
- Хімічні властивості карбонових кислот – коротко Загальні властивості, характерні для класу кислот (як органічних, так і неорганічних), обумовлені наявністю в молекулах гідроксильної групи, що містить сильно полярну зв’язок між атомами водню і кисню. Ці властивості вам добре відомі. Розглянемо їх ще раз на прикладі розчинних у воді органічних кислот. 1. Дисоціація з утворенням катіонів водню та аніонів кислотного залишку: Більш точно […]...
- Плоскі електромагнітні хвилі Для електромагнітних полів, що залежать від часу з системи рівнянь Максвелла (1.1b) слід взаємозв’язок зміни їх електричних і магнітних полів. Найбільш просто в цьому переконатися, якщо розглядати залежне від часу електромагнітне поле в середовищі, в якому немає сторонніх зарядів, сторонніх струмів, щільність яких може бути обчислена за формулою, і відсутня провідність (). Таким умовам відповідає […]...
- Діелектрики в електричному полі На відміну від провідників, в діелектриках немає вільних зарядів. Всі заряди є пов’язаними: електрони належать своїм атомам, а іони твердих діелектриків коливаються поблизу вузлів кристалічної решітки. Відповідно, при розміщенні діелектрика в електричне поле не виникає спрямованого руху зарядов7. Тому для діелектриків не проходять наші докази властивостей провідників – адже всі ці міркування спиралися на можливість […]...
- Теплові властивості кристалів Кристал являє собою систему впорядковано розташованих атомів, що володіють певними масами; між атомами діють сили тяжіння і відштовхування, що врівноважують один одного за певних рівноважних відстанях між атомами. При відхиленні атома з положення рівноваги виникає повертає сила, протилежна зміщення, величина якої залежить від типу атома, його оточення та напрямки зміщення в кристалі. Відповідно до класичної […]...
- Опис електричного поля в діелектриках Опис електричного поля в діелектриках, крім проблем, розглянутих при розрахунку полів у присутності провідників, ускладнюється тим, що всередині діелектриків можуть виникати об’ємні поляризаційні заряди. Тому ми в змозі розглянути тільки найпростіші завдання, пов’язані з описом полів у присутності діелектриків. Насамперед, ми обмежимо розгляд однорідними і ізотропним діелектриками, тобто речовинами, в яких поляризуемость однакова у всіх […]...
- Електростатична індукція – коротко Речовини, в яких електричні заряди вільно переміщаються, називають провідниками. Добрими провідниками є, наприклад, всі метали, водні розчини солей і кислот. У металах вільними зарядженими частинками є електрони. В атомах металів електрони, що знаходяться на зовнішніх оболонках, втрачають зв’язки зі своїми атомами і можуть вільно пересуватися по всьому об’єму металу. З’ясуємо, що відбувається в металевому провіднику, […]...
- Вирощування кристалів Для того щоб виростити справжній кристал в домашніх умовах знадобиться будь-яка сіль, яка добре розчиняється у воді і розчинність якої підвищується при нагріванні. Зазвичай це: Дихромат калію; Бура; Різні сульфати (сульфат нікелю, сульфат міді, сульфат цинку); Рідше алюмінієвий і хромовий галун, який застосовується при вичинки шкіри. Перш ніж приступити до вирощування кристалів необхідно заздалегідь приготувати […]...
- Солі – коротко Солі – складні хімічні речовини, утворені атомами металів, пов’язаних з кислотними залишками. Наприклад: Хлорид натрію – NaCl, Сульфат натрію – Na2SO4, Хлорид кальцію – СаCl2, Сульфат кальцію – СаSO4. Існують наступні види солей: Середні солі – солі, що містять атоми металів і кислотного залишку. Наприклад: нітрат кальцію Ca (NO3) 2, сульфат свинцю PbSO4, карбонат натрію […]...
- Оптичний прилад Брюстера Що таке світло? Це питання століттями займав вчених, але хто міг подумати, що ми щось дізнаємося про природу світла завдяки якійсь каракатиці? Світлова хвиля складається з коливних електричного і магнітного полів, перпендикулярних один одному і напрямку поширення. У лінійно-поляризованому світлі коливання електричного поля відбуваються в одній фіксованій площині. Лінійно-поляризоване пучок виникає, зокрема, при відбитті світла […]...
- Властивості індуктивності Провідник з електричним струмом має здатність накопичувати енергію в магнітному полі. Подібне явище називається індуктивністю. У звичайного провідника, що має пряму форму, ця величина має невелике значення, але якщо провіднику надати вигляду спіралі і однакову спрямованість струму з сусідніми провідниками, то їх поля будуть взаємодіяти. При цьому посилиться індуктивність. Але є факт того, що повітря […]...
- Фізика електромагнітного поля Згадаймо, яким чином Максвелл пояснив явище електромагнітної індукції. Змінне магнітне поле породжує вихрове електричне поле. Якщо у змінному магнітному полі знаходиться замкнутий провідник, то вихрове електричне поле приводить в рух заряджені частинки цього провідника – так виникає індукційний струм, спостерігається в експерименті. Лінії вихрового електричного поля охоплюють лінії магнітного поля. Якщо дивитися з кінця вектора […]...