Проводники и диэлектрики

Введение, которое обычно никто не читает

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Медь и серебро в современных тепловых расцепителях.

Классическая теория электропроводности металлов зародилась в начале ХХ века. ЕЕ основоположником стал немецкий физик Карл Рикке. Он опытным путем установил, что прохождение заряда через металл не сопряжено с переносом атомов проводника, в отличие от жидких электролитов. Однако это открытие не объяснило, что именно является носителем электрических импульсов в структуре металла. Ответить на это вопрос позволили опыты ученых Стюарта и Толмена, проведенные в году. Им удалось установить, что за перенос электричества в металлах отвечают мельчайшие заряженные частицы — электроны.

Сразу замечу, что у тех, у кого меньше примесей и будут лучшими. Ну а по металлам как-то вот так распределилось, всего 3 металла:.

Источник

Классификация

Постоянный и переменный ток

Если заряженные частицы движутся внутри макроскопических тел относительно той или иной среды, то такой ток называют электрический »ток проводимости». Если движутся макроскопические заряженные тела (например, заряженные капли дождя), то этот ток называют »конвекционным».

Токи различают на постоянный и переменный. Также существуют всевозможные разновидности переменного тока. При определении видов тока слово «электрический» опускают.

• Постоянный ток — ток, направление и величина которого не меняются во времени. Может быть пульсирующий, например выпрямленный переменный, который является однонаправленным.
• Переменный ток — электрический ток, изменяющийся во времени. Под переменным током понимают любой ток, не являющийся постоянным.
• Периодический ток — электрический ток, мгновенные значения которого повторяются через равные интервалы времени в неизменной последовательности.
• Синусоидальный ток — периодический электрический ток, являющийся синусоидальной функцией времени. Среди переменных токов основным является ток, величина которого изменяется по синусоидальному закону. Любой периодический несинусоидальный ток может быть представлен в виде комбинации синусоидальных гармонических составляющих (гармоник), имеющих соответствующие амплитуды, часто́ты и начальные фазы. В этом случае Электростатический потенциал каждого конца проводника изменяется по отношению к потенциалу другого конца проводника попеременно с положительного на отрицательный и наоборот, проходя при этом через все промежуточные потенциалы (включая и нулевой потенциал). В результате возникает ток, непрерывно изменяющий направление: при движении в одном направлении он возрастает, достигая максимума, именуемого амплитудным значением, затем спадает, на какой-то момент становится равным нулю, потом вновь возрастает, но уже в другом направлении и также достигает максимального значения, спадает, чтобы затем вновь пройти через ноль, после чего цикл всех изменений возобновляется.
• Квазистационарный ток — относительно медленно изменяющийся переменный ток, для мгновенных значений которого с достаточной точностью выполняются законы постоянных токов. Этими законами являются закон Ома, правила Кирхгофа и другие. Квазистационарный ток, так же как и постоянный ток, имеет одинаковую силу тока во всех сечениях неразветвлённой цепи. При расчёте цепей квазистационарного тока из-за возникающей э. д. с. индукции ёмкости и индуктивности учитываются как сосредоточенные параметры. Квазистационарными являются обычные промышленные токи, кроме токов в линиях дальних передач, в которых условие квазистационарности вдоль линии не выполняется.
• Ток высокой частоты — переменный ток, (начиная с частоты приблизительно в десятки кГц), для которого становятся значимыми такие явления, которые являются либо полезными, определяющими его применение, либо вредными, против которых принимаются необходимые меры, как излучение электромагнитных волн и скин-эффект. Кроме того, если длина волны излучения переменного тока становится сравнимой с размерами элементов электрической цепи, то нарушается условие квазистационарности, что требует особых подходов к расчёту и проектированию таких цепей.
• Пульсирующий ток — это периодический электрический ток, среднее значение которого за период отлично от нуля.
• Однонаправленный ток — это электрический ток, не изменяющий своего направления.

Вихревые токи

Вихревые токи Фуко

Вихревые токи ( или токи Фуко) — замкнутые электрические токи в массивном проводнике, которые возникают при изменении пронизывающего его магнитный поток, поэтому вихревые токи являются индукционными токами. Чем быстрее изменяется магнитный поток, тем сильнее вихревые токи. Вихревые токи не текут по определённым путям в проводах, а замыкаясь в проводнике образуют вихреобразные контуры.

Существование вихревых токов приводит к скин-эффекту, то есть к тому, что переменный электрический ток и магнитный поток распространяются в основном в поверхностном слое проводника. Нагрев вихревыми токами проводников приводит к потерям энергии, особенно в сердечниках катушек переменного тока. Для уменьшения потерь энергии на вихревые токи применяют деление магнитопроводов переменного тока на отдельные пластины, изолированные друг от друга и расположенные перпендикулярно направлению вихревых токов, что ограничивает возможные контуры их путей и сильно уменьшает величину этих токов. При очень высоких частотах вместо ферромагнетиков для магнитопроводов применяют магнитодиэлектрики, в которых из-за очень большого сопротивления вихревые токи практически не возникают.

Сравнение

В проводниках в отличие от диэлектриков, высокая концентрация свободных электрических зарядов. В металлах таковыми являются свободные электроны, которые способны передвигаться по всему объёму вещества. Возникновение свободных электронов обусловлено тем, что валентные электроны в атомах металлов весьма плохо взаимодействуют с ядрами и легко теряют связь с ними.

У диэлектриков, напротив, электроны с атомами крепко связаны и не имеют возможности свободно перемещаться под воздействием электрического поля. И так как количество свободных заряженных носителей в диэлектриках ничтожно мало, из этого следует, что в них отсутствует электростатическая индукция, и напряжённость электрического поля внутри диэлектриков не превращается в ноль, а только уменьшается.

Напряжённость нельзя повышать безгранично, т. к. при определенной величине все заряды могут сместиться настолько, что произойдет изменение структуры материала, иными словами, произойдет пробой диэлектрика. В этом случае он потеряет свои изоляционные свойства.

Зависимость проводимости материала

Способность проводника к пропусканию электрического тока зависит от многих факторов: напряжения, тока, длины, площади поперечного сечения и материала проводника, а также от температуры окружающей среды.

В электротехнике для произведения расчетов и изготовления резисторов учитывается и геометрическая составляющая проводника.

От чего зависит сопротивление: от длины проводника — l, удельного сопротивления — p и от площади сечения (с радиусом r) — S = Пи * r * r.

Формула R проводника: R = p * l / S.

Из формулы видно, от чего зависит удельное сопротивление проводника: R, l, S. Нет необходимости его таким способом рассчитывать, потому что есть способ намного лучше. Удельное сопротивление можно найти в соответствующих справочниках для каждого типа проводника (p — это физическая величина равная R материала длиною в 1 метр и площадью сечения равной 1 м².

Однако этой формулы мало для точного расчета резистора, поэтому используют зависимость от температуры.

Влияние температуры окружающей среды

Доказано, что каждое вещество обладает удельным сопротивлением, зависящим от температуры.

Для демонстрации это можно произвести следующий опыт. Возьмите спираль из нихрома или любого проводника (обозначена на схеме в виде резистора), источник питания и обычный амперметр (его можно заменить на лампу накаливания). Соберите цепь согласно схеме 1.

Схема 1 — Электрическая цепь для проведения опыта

Необходимо запитать потребитель и внимательно следить за показаниями амперметра. Далее следует нагревать R, не отключая, и показания амперметра начнут падать при росте температуры. Прослеживается зависимость по закону Ома для участка цепи: I = U / R. В данном случае внутренним сопротивлением источника питания можно пренебречь: это не отразится на демонстрации зависимости R от температуры. Отсюда следует, что зависимость R от температуры присутствует.

Физический смысл роста значения R обусловлен влиянием температуры на амплитуду колебаний (увеличение) ионов в кристаллической решетке. В результате этого электроны чаще сталкиваются и это вызывает рост R.

Согласно формуле: R = p * l / S, находим показатель, который зависит от температуры (S и l — не зависят от температуры). Остается p проводника. Исходя из это получается формула зависимости от температуры: (R — Ro) / R = a * t, где Ro при температуре 0 градусов по Цельсию, t — температура окружающей среды и a — коэффициент пропорциональности (температурный коэффициент).

Для металлов «a» всегда больше нуля, а для растворов электролитов температурный коэффициент меньше 0.

Формула нахождения p, применяемая при расчетах: p = (1 + a * t) * po, где ро — удельное значение сопротивления, взятое из справочника для конкретного проводника. В этом случае температурный коэффициент можно считать постоянным. Зависимость мощности (P) от R вытекает из формулы мощности: P = U * I = U * U / R = I * I * R. Удельное значение сопротивления еще зависит и от деформаций материала, при котором нарушается кристаллическая решетка.

Деформация и удельное сопротивление

При обработке металла в холодной среде при некотором давлении происходит пластическая деформация. При этом кристаллическая решетка искажается и растет R течения электронов. В этом случае удельное сопротивление также увеличивается. Этот процесс является обратимым и называется рекристаллическим отжигом, благодаря которому часть дефектов уменьшается.

При действии на металл сил растяжения и сжатия последний подвергается деформациям, которые называются упругими. Удельное сопротивление уменьшается при сжатии, так как происходит уменьшение амплитуды тепловых колебаний. Направленным заряженным частицам становится легче двигаться. При растяжении удельное сопротивление увеличивается из-за роста амплитуды тепловых колебаний.

Еще одним фактором, влияющим на проводимость, является вид тока, проходящего по проводнику.

Вязание смещенных перехватов

Набираем 32 петли (или любое другое количество, кратное 18, плюс 12 петель слева за ступенчатой линией работы для симметрии узора, плюс 2 кромочные) и вяжем:

• 1, 3, 7 и 9-й ряды — лицевые петли; 2-й и все четные ряды — изнаночные петли; 
• 5-й ряд — 3 петли снимаем на булавку и оставляем перед работой, следующие 3 — лицевые, затем петли с булавки возвращаем на левую спицу и провязываем лицевыми, 3 петли снимаем на булавку и помещаем за работой, следующие 3 — лицевые, затем непровязанные петли возвращаем на левую спицу и вяжем их лицевыми, 6 лицевых и т.д. до конца ряда, в конце ряда 3 петли снимаем на булавку и оставляем перед работой, вяжем следующие 5 лицевыми, после этого непровязанные петли возвращаем на левую спицу и провязываем их лицевыми, 3 петли снимаем на булавку и помещаем за работой, следующие 3 — лицевые, затем возвращаем непровязанные петли на левую спицу и провязываем их лицевыми; 
• 11-й ряд — вначале 3 лицевые, затем повторяем: 6 лицевых, 3 петли снимаем на булавку и оставляем перед работой, следующие 3 — лицевые, затем непровязанные петли возвращаем на левую спицу и провязываем их лицевыми; 3 петли снимаем на булавку и помещаем их за работой, следующие 3 — лицевые, затем непровязанные петли возвращаем на левую спицу и провязываем лицевыми и т.д., в конце ряда 9 лицевых; 
• 13-й ряд — рисунок повторяем с 1-го ряда. 

Рисунок 251. Смещенные перехваты Рисунок 252. Схема вязания смещенных перехватов

Выбор материалов и крючка

Бисер отличается по производителям, размерам, форме и цветам. Лучше всего жгуты смотрятся из круглого бисера. Кроме того, эта форма идеально подходит для работы начинающих мастериц. Бисер ложится ровно, а изделие выглядит аккуратно.

Для первых работ лучше остановится на размере 8/0. С ним работать не сложно, при этом украшение будет выглядеть привлекательно. Опытные рукодельницы для жгутов выбирают размеры 10/0, 11/0.

При выборе расцветок следует учитывать, что цвет бисера в пакете, часто может совсем не совпадать с тем, как он будет выглядеть на нити. Особенно это относится к прозрачному бисеру или имеющему прокрашенную середину. В пакете он смотрится намного темнее, чем есть на самом деле.

На первых порах рекомендуется использовать непрозрачный бисер с матовой, блестящей либо перламутровой поверхностью.

Жгуты из бисера крючком (схемы могут быть простые или сложные) конструктивно отличаются диаметром шнура и делятся на типы:

Типы жгута	Количество бисера в диаметре, шт.
Толстый	15-20
Средний	8-10
Тонкий	4-6

Тонкие изделия обычно делают длинными и выполняют одним цветом или цветной россыпью. Например, лариаты – украшения на шею, где жгут не замыкается в окружность. Это позволяет фантазировать во время носки, завязывая его разными способами.

Толстые жгуты – это кропотливая работа, требующая от мастера профессионализма и терпения. Такие украшения отличает сложность узора, многоцветность и детальность узора. Наиболее распространенный тип жгута – средний. Среднее количество цветов в них – 2-3.

Таких схем больше всего в интернете и именно на них желательно учиться начинающим рукодельницам. Тем, кто впервые взялся за бисерное вязание, не рекомендуется использовать в работе 1 цвет бисера, так как ряды будут сливаться, что увеличивает вероятность ошибки. Идеально вязать 2 или 3 цветами контрастных цветов.

Для выполнения жгутов используют нитки:

• Ирис.
• Снежинка.
• Канариас.
• Виолет.
• Мононить.

Также подойдут любые швейные нитки в катушке. Если они слишком тонкие, то вязать можно в несколько сложений. Идеальный вариант — когда цвет нити соответствует основному цвету бисера.

Но многие этого правила не придерживаются, так как просвечивающаяся контрастная нитка может создавать интересные цветовые эффекты. Начинающим лучше остановиться на светлых нитках, например, белой или бежевой, поскольку петельки на них лучше видно и вязать легче.

Иголка обладает важной функцией, поскольку правильная игла позволит сильно сократить время при наборе бисера на нитку. С помощью длинной 10-тисантиметровой иголки легко набирается бисер на нить, если вязание будет одним цветом или разноцветной россыпью, когда нет необходимости следовать схеме. Если бисер набирается по схеме, а это значит по одной штуке, то иглой длиннее 6 см работать будет неудобно

Жгуты из бисера крючком, схемы которых представлены в статье, связаны № 0,8 – 1. Размер этого инструмента зависит от предпочтений рукодельницы, плотности вязания, толщины нити и размера бисера

Если бисер набирается по схеме, а это значит по одной штуке, то иглой длиннее 6 см работать будет неудобно. Жгуты из бисера крючком, схемы которых представлены в статье, связаны № 0,8 – 1. Размер этого инструмента зависит от предпочтений рукодельницы, плотности вязания, толщины нити и размера бисера.

Часто необходимость поменять размер крючка видна уже вначале работы, когда между бисеринками остаются большие просветы, или наоборот, они слишком плотно прижаты друг другу.

Алюминий

Al — Алюминий. «Крылатый металл» четвертый по проводимости после серебра, золота и меди. Алюминий хоть и проводит ток почти в полтора раза хуже меди, но он легче в 3,4 раза и в три раза дешевле. А если посчитать проводимость, то эквивалентный медному проводник из алюминия будет дешевле в 6,5 раз! Алюминий бы вытеснил медь как проводник везде, если бы не пара его противных свойств, но об этом в недостатках.

Чистый алюминий, как и чистое железо, в технике практически не применяется. Любой «алюминиевый» предмет состоит из какого-нибудь сплава алюминия. Сплавы могут содержать кремний, магний, медь, цинк и другие металлы. Их свойства отличаются очень сильно, и это необходимо учитывать при обработке. Ниже перечислены несколько самых распространенных марок алюминия: (Даны марки сплавов согласно номенклатуре Американской Алюминиевой Ассоциации (АА), Первая цифра — серия марок сплава, в зависимости от того, какой легирующей добавки больше, остальные цифры обычно не соотносятся с концентрацией и необходимо обращение к справочнику.)

• 1199. Чистый 99,99% алюминий. Бывает почти исключительно в виде фольги.
• 1050 и 1060. Чистый алюминий 99,5% и 99,6% соответственно. Из-за высокой теплопроводности иногда используется как материал для радиаторов. Мягок, легко гнется. Провода, пищевая фольга, посуда.
• 6061 и 6082. Сплавы: 6061: Si 0,6%, Mg 1,0%, Cu 0,28%, 6082: Si, Mg, Mn. Первый более распространен в США, второй — в Европе. Легко точить, фрезеровать. Наилучший материал для самоделок. Прочен. Легко поддается сварке, паяется твердыми припоями. Легко анодируется. Плохо гнется. Не годится для литья.
• 6060. Состав: Mg, Si. Более мягок, чем 6061 и 6082, при обработке резанием слегка «пластилиновый», за что его не любят токари. Распространен и дешев, других особых преимуществ не имеет. Дешевый алюминиевый профиль из непонятного сплава имеет хорошие шансы оказаться им.
• 5083. Сплав с магнием (>4% Mg). Отличная коррозионная стойкость, устойчив в морской воде. Один из лучших вариантов для деталей, работающих под дождем. Тоже может встретиться в магазине стройматериалов, наряду с другими подобными марками.
• 44400, он же «силумин». Сплав с большим процентом кремния (Si >8%). Литейный. Низкая температура плавления, при пайке твердыми припоями риск расплавить саму деталь. Хрупок, при изгибе ломается. На изломе видны характерные кристаллы.
• 7075. 2,1–2,9% Mg, 5,1–6,1% Zn, 1,2–1,6% Cu. Очень своеобразный сплав, отличается даже цветом (пленка окислов слегка золотистая). Неожиданно твердый для алюминия, по твердости сравним с мягкой сталью. Плохо анодируется. Не паяется вообще. Не предназначен для сварки. Не гнется и не куется вообще. Не годится для литья. Резанием обрабатывается отлично, прекрасно полируется. Хорош для ответственных деталей. Используется для винтов в велосипедах, в оружии (материал многих деталей винтовки M16).

Относительно невысокая температура плавления (660°С у чистого, меньше 600°С у литейных сплавов) алюминия делает возможным отливку деталей в песочные формы в условиях гаража/мастерской. Однако многие марки алюминия не годятся для литья.

ссылки

1. Электрический проводник (с.ф.). Ecured. Гавана, Куба Получено от: ecured.cu
2. Электрические проводники (с.ф.). Получено с: aprendeelectricidad.weebly.com
3. Лонго Дж. (2009) Электрические проводники. Восстановленный от: vivirhogar.republica.com
4. Мартин Т. и Серрано А. (с.ф.). Проводники в электростатическом равновесии. Политехнический университет Мадрида. Испания. Получено от: montes.upm.es
5. Перес Дж. И Гарди А. (2016). Определение электрического проводника. Получено из: definicion.de
6. Свойства электрических проводников (с.ф.). Получено с: neetescuela.org
7. Википедия, Свободная энциклопедия (2018). Электропроводность Получено с: en.wikipedia.org
8. Википедия, Свободная энциклопедия (2018). Электрический проводник Получено с: en.wikipedia.org

Вязание снопиков

Набираем 26 петель (или любое другое количество, кратное 12, плюс 2 кромочные) и вяжем:

• 1, 3, 5 и 7-й ряды — 6 лицевых, 6 изнаночных и т.д. до конца ряда; 
• 2-й и все четные ряды — «как смотрят петли»; 
• 9-й ряд — первые 3 петли снимаем на булавку и оставляем перед работой, вторые 3 петли вяжем лицевыми, после этого вяжем петли с булавки, 6 изнаночных и т.д. до конца ряда; 
• 11, 13, 15 и 17-й ряды — 6 изнаночных, 6 лицевых и т.д. до конца ряда. 
• 19-й ряд — 6 изнаночных, 1, 2 и 3-ю петлю снимаем на булавку и оставляем перед работой, 4, 5 и 6-ю провязываем лицевыми, после этого вяжем петли с булавки и т.д. до конца ряда; 
• 21-й ряд — рисунок повторяем с 1-го ряда. 

Рисунок 243. «Снопики» Рисунок 244. Схема вязания снопиков

Пять самых прекрасных рисунков на одежде, которые можно связать спицами

Рассмотрим несколько рисунков для вязания.

Миниатюрные косички

Итак, первым из самых красивых является рисунок миниатюрных косичек.

Совет: чтобы его связать – запаситесь терпением. Не используйте слишком толстую пряжу, иначе рисунок будет некрасивым.

Схема дана ниже, где горизонтальные линии – это внешние петли, вертикальные линии – это внутренние.

Необходимо иметь в виду, что набор начальный имеет десять петель и 2 кромочных, А в высоту – шестнадцать столбцов.

Цепочка из косичек

Горизонтальные линии – внутренняя петелька.

Вертикальные – внешняя наружняяя.

Птичка с цифрой 3 сверху – три петельки вместе с накидом. Третья петля накидывается на первую и вторую. Первая провязывается внешней, снова накид и вторая вяжется снаружи.

Каждый ряд будет равнять пяти петелькам плюс 2 добавочные и для того, чтобы не терять симметричность – 2 кромочные.

На схеме показана лицевая сторона. Оборотную сторону можно увидеть на рисунке.

Косы с орнаментом

Схема:

Рисунок ниже объясняет значение фигур на схеме

Здесь должно быть по двадцать три петельки и двадцать семь столбцов. Оборотные клетки выполняются по рисунку. А по схеме делается только наружный столбец. Зеленые клетки на схеме означают, что петелек там нет.

Такая прекрасная композиция будет шикарно смотреться на вашем кардигане.

Фигурная коса

Данный вид вяжется простыми перекрестами из четырех петелек.

Горизонтальная линия означает внутреннюю петлю.

Вертикальная – наружную.

В этом узоре горизонтальный столбец состоит из четырнадцати петелек, затем идут 2 петли и 2 по краям. По вертикали вяжется с первого столбца по восемнадцатый, затем нужно вязать повторяя с третьего ряда.

На схеме указаны только наружные столбцы. Изнаночная вяжется по рисунку.

Ажурный узор

Один из самых красивейших узоров для женских кофточек. На схеме показаны только лицевые столбики, а внутренние вяжутся по рисунку.

Горизонтальный раппорт состоит из шестнадцати петель, трех петель и 2 кромочных. Вертикальный раппорт состоит из двадцати шести рядов.

Материалы и компоненты для изготовления жгутов

Материалы, используемые в авиационных жгутах, имеют высокую надежность и могут применяться и военной технике. Например, термоусадочные трубки фирмы Raychem и Deray. После усадки они достаточно мягкие (в отличие от дешевых трубок), стойкие к истиранию.

Отдельно стоит сказать о применяемых соединителях. Для Российской техники используют цилиндрические и прямоугольные соединители, например: СНЦ, РСТВ, ОНЦ-БС, 2РМД, 2РМДТ (фото 6), в металлическом корпусе.

Фото 6 – Соединитель СНЦ 23 с кожухом и контактами (radionel.ru)

Любые жгуты состоят из одних и тех же компонентов:

– провода (силовые и сигнальные); – соединители, наконечники, клеммные колодки; – защитные материалы (обмоточная лента, гофрированная и термоусаживаемая трубки, защитные оболочки и чулки); – крепления жгута (хомуты, держатели). Разница в цене между специальными материалами и тем, что мы применяем для себя – домой или в машину – в разы.

Есть много специальных электротехнических материалов, но они, как правило, очень дороги или редки. А зачастую мы просто не знаем, что использовать (это касается и материалов и инструмента) в конкретной ситуации и тут начинается «колхоз».

Источники

Вольфрам — не очень пластичный материал, поэтому спиральку из лампы накаливания
вряд ли удастся выпрямить и использовать по своему разумению. Если вдруг понадобится
вольфрамовый стержень — вам пригодится любой магазин по сварочному делу, электрод для
TIG-горелки без содержания лантана и других присадок. Проволоку для нитей накала самодельной
техники нетрудно купить на eBay.

• Цветовая маркировка электродов:
• Зеленый — чистый вольфрам.
• Красный, оранжевый — вольфрам + торий. Радиоактивно! Не шлифовать, не резать — пыль опасна!
• Голубой — вольфрам + сложная смесь.
• Черный, желтый, синий — вольфрам + лантан.
• Серый — вольфрам + церий.
• Белый — вольфрам + цирконий.

Ссылки

1. Электрический провод (н.д.). Извлечен. Гавана Куба. Получено с: ecured.cu
2. Электрические проводники (н.д.). Получено с: aprendeelectricidad.weebly.com
3. Лонго, Дж. (2009) Электропроводники. Получено с: vivehogar.republica.com
4. Мартин Т. и Серрано А. (н.э.). Проводники в электростатическом равновесии. Политехнический университет Мадрида. Испания. Получено с: montes.upm.es
5. Перес, Дж., И Гардей, А. (2016). Определение электрического проводника. Получено с: deficion.de
6. Свойства электрических проводников (н.ф.). Получено с: neetescuela.org
7. Википедия, Бесплатная энциклопедия (2018). Электропроводность. Получено с: es.wikipedia.org
8. Википедия, Бесплатная энциклопедия (2018). Электрический проводник. Получено с: es.wikipedia.org

Что такое проводники и диэлектрики

Проводники — вещества, со свободными электрическими зарядами, способными направленно перемещаться под воздействием внешнего электрического поля. Такими особенностями обладают:

• металлы и их расплавы;
• природный углерод (каменный уголь, графит);
• электролиты — растворы солей, кислот и щелочей;
• ионизированный газ (плазма).

Главное свойство материалов: свободные заряды — электроны у твёрдых проводников и ионы у растворов и расплавов, перемещаясь по всему объёму проводника проводят электрический ток. Под воздействием приложенного к проводнику электрического напряжения создаётся ток проводимости. Удельное сопротивление и электропроводимость — основные показатели материала.

Смотрите это видео на YouTube

Свойства диэлектрических материалов противоположны проводникам электричества. Диэлектрики (изоляторы) — состоят из нейтральных атомов и молекул. Они не имеют способности к перемещению заряженных частиц под воздействием электрического поля. Диэлектрики в электрическом поле накапливают на поверхности нескомпенсированные заряды. Они образуют электрическое поле, направленное внутрь изолятора, происходит поляризация диэлектрика.

В результате поляризации, заряды на поверхности диэлектрика стремятся уменьшить электрическое поле. Это свойство электроизоляционных материалов называется диэлектрической проницаемостью диэлектрика.

Использование

При применении диэлектриков — одного из наиболее обширных классов электротехнических материалов — довольно четко определилась необходимость использования как пассивных, так и активных свойств.

Диэлектрики используются не только как изоляционные материалы.

Пассивные свойства

Пассивные свойства диэлектрических материалов используются, когда их применяют в качестве электроизоляционных материалов и диэлектриков конденсаторов обычных типов. Электроизоляционными материалами называют диэлектрики, которые не допускают утечки электрических зарядов, то есть с их помощью отделяют электрические цепи друг от друга или токоведущие части устройств, приборов и аппаратов от проводящих, но не токоведущих частей (от корпуса, от земли). В этих случаях диэлектрическая проницаемость материала не играет особой роли или она должна быть возможно меньшей, чтобы не вносить в схемы паразитных ёмкостей. Если материал используется в качестве диэлектрика конденсатора определённой ёмкости и наименьших размеров, то при прочих равных условиях желательно, чтобы этот материал имел большую диэлектрическую проницаемость.

Активные свойства диэлектриков

Активными (управляемыми) диэлектриками являются сегнетоэлектрики, пьезоэлектрики, пироэлектрики, электролюминофоры, материалы для излучателей и затворов в лазерной технике, электреты и др.