مقاله ای در مورد دی الکتریک این مقاله مطالبی را از انواع آموزش ها و کتاب های مهندسی برق گردآوری می کند. ساختار مولکولی ، گشتاور الکتریکی دی الکتریک توضیح داده شده است. دی الکتریک ماده ای است که خاصیت الکتریکی اصلی آن توانایی قطبش در میدان الکتریکی است.
ویژگی بارز دی الکتریکها وجود بارهای مثبت و منفی بسیار قوی در مولکولهای تشکیل دهنده ماده است. از بین انواع پیوندهای موجود برای دی الکتریک هایی که در مهندسی برق و رادیو استفاده می شود ، معمولی ترین آنها کوالانسی غیر قطبی ، کوالانسی قطبی یا هومئوپلار ، یونی یا هتروپلار ، گیرنده دهنده است. نیروهای اتصال نه تنها ساختار و ویژگیهای اساسی یک ماده را تعیین می کنند ، بلکه حضور لحظات الکتریکی آشفته یا منظم را در حجمهای میکرو یا ماکروسکوپی یک ماده در آن تعیین می کنند.
گشتاور الکتریکی در یک سیستم از دو بار الکتریکی با اندازه یکسان و مخالف در علامت q ظاهر می شود که در فاصله معینی از یکدیگر قرار دارند و با نسبت تعیین می شود؟ = ql
چنین سیستمی از بارها معمولاً دوقطبی نامیده می شود و مولکول تشکیل شده توسط این سیستم بارها را دوقطبی می نامند.
پیوند کووالانسی
زمانی بوجود می آید که اتم ها به مولکول ها می پیوندند ، در نتیجه الکترون های ظرفیتی اجتماعی می شوند و پوسته الکترون بیرونی به حالت پایدار اضافه می شود.
مولکول هایی با پیوند غیر قطبی کووالانسی زمانی بوجود می آیند که اتم هایی با همین نام مانند H2 ، O2 ، Cl2 ، C ، S ، Si و … با هم ترکیب شوند. و دارای ساختار متقارن هستند. در نتیجه همزمانی مراکز بارهای مثبت و منفی ، گشتاور الکتریکی مولکول صفر ، مولکول غیر قطبی و ماده (دی الکتریک) غیر قطبی است.
اگر مولکولهایی با پیوند کووالانسی به دلیل اشتراک دو جفت الکترون های ظرفیتی ، به عنوان مثال H2O ، CH4 ، CH3Cl و غیره ، از اتم های غیر مشابه تشکیل شوند ، عدم وجود یا وجود یک گشتاور الکتریکی به ترتیب متقابل اتم ها بستگی دارد. نسبت به یکدیگر با آرایش متقارن اتمها و بنابراین ، همزمانی مراکز بار ، مولکول غیر قطبی خواهد بود. با آرایش نامتقارن به دلیل جابجایی مراکز بارها در یک فاصله معین ، یک لحظه الکتریکی بوجود می آید ، مولکول قطبی نامیده می شود و ماده (دی الکتریک) قطبی است. مدلهای ساختاری مولکولهای غیر قطبی و قطبی در شکل زیر نشان داده شده است.
صرف نظر از اینکه دی الکتریک قطبی است یا غیر قطبی ، وجود یک گشتاور الکتریکی در مولکولها منجر به ظهور یک میدان الکتریکی ذاتی در هر حجم میکروسکوپی یک ماده می شود. با جهت گیری هرج و مرج گشتاورهای الکتریکی مولکولها به دلیل جبران متقابل آنها ، میدان کلی الکتریکی در دی الکتریک صفر است. اگر گشتاورهای الکتریکی مولکولها عمدتاً در یک جهت باشند ، میدان الکتریکی در کل حجم ماده بوجود می آید.
این پدیده در موادی با قطبش خود به خود (خود به خود) ، به ویژه در فروالکتریک مشاهده می شود.
اوراق قرضه یونی و اهدا کننده-پذیرنده
زمانی بوجود می آید که ماده ای از اتم های برخلاف شکل می گیرد. در این حالت ، اتم یک عنصر شیمیایی تسلیم می شود و دیگری یک الکترون را متصل می کند یا می گیرد. در نتیجه ، دو یون تشکیل می شود که بین آنها یک لحظه الکتریکی ایجاد می شود.
بنابراین ، با توجه به ساختار مولکول ها ، دی الکتریک را می توان به سه گروه تقسیم کرد:
- دی الکتریک های غیر قطبی ، گشتاور الکتریکی مولکول های آن برابر صفر است.
- دی الکتریک قطبی ، گشتاور الکتریکی مولکولهای آن غیر صفر است.
- دی الکتریک یونی ، که در آن یک گشتاور الکتریکی بین یونهای عناصر شیمیایی تشکیل دهنده ماده رخ می دهد.
وجود گشتاورهای الکتریکی در دی الکتریکها ، صرف نظر از دلایل وقوع آنها ، ویژگی اصلی آنها را تعیین می کند - توانایی قطبی شدن در یک میدان الکتریکی.
