Artikel tentang dielektrik. Artikel ini menyatukan materi dari berbagai tutorial dan buku teknik elektro. Struktur molekul, momen listrik dielektrik dijelaskan. Dielektrik adalah zat yang sifat listrik utamanya adalah kemampuan untuk mempolarisasi dalam medan listrik.
Ciri khas dielektrik adalah adanya muatan positif dan negatif yang digabungkan kuat dalam molekul yang membentuk zat. Dari jenis ikatan yang ada untuk dielektrik yang digunakan dalam teknik listrik dan radio, yang paling umum adalah kovalen non-polar, kovalen polar atau homeopolar, ionik atau heteropolar, donor-akseptor. Gaya hubungan menentukan tidak hanya struktur dan sifat dasar suatu zat, tetapi juga keberadaan momen-momen listrik yang berorientasi kacau atau teratur dalam volume mikro atau makroskopik suatu zat.
Momen listrik muncul dalam sistem dua muatan listrik yang besarnya sama dan berlawanan tanda ± q, terletak pada jarak tertentu l satu sama lain, dan ditentukan oleh rasio? = ql.
Sistem muatan seperti itu biasanya disebut dipol, dan molekul yang dibentuk oleh sistem muatan ini disebut dipol.
Ikatan kovalen
muncul ketika atom bergabung menjadi molekul, sebagai akibatnya elektron valensi disosialisasikan dan kulit elektron terluar ditambahkan ke keadaan stabil.
Molekul dengan ikatan kovalen non-polar muncul ketika atom dengan nama yang sama, seperti H2, O2, Cl2, C, S, Si, dll digabungkan. dan memiliki struktur yang simetris. Akibat kebetulan pusat muatan positif dan negatif, momen listrik molekul adalah nol, molekul non-polar dan zat (dielektrik) non-polar.
Jika molekul dengan ikatan kovalen terbentuk dari atom yang berbeda karena penggunaan bersama pasangan elektron valensi, misalnya, H2O, CH4, CH3Cl, dll, maka ada atau tidaknya momen listrik akan tergantung pada susunan atom yang saling menguntungkan. relatif satu sama lain. Dengan susunan atom yang simetris dan, oleh karena itu, kebetulan pusat-pusat muatan, molekulnya akan menjadi non-polar. Dengan susunan yang asimetris akibat perpindahan pusat-pusat muatan pada jarak tertentu, timbul momen listrik, molekul tersebut disebut polar dan zat (dielektrik) bersifat polar. Model struktur molekul non-polar dan polar ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Terlepas dari apakah itu dielektrik polar atau non-polar, kehadiran momen listrik dalam molekul menyebabkan munculnya medan listrik intrinsik di setiap volume mikroskopis suatu zat. Dengan orientasi momen listrik molekul yang kacau karena kompensasi timbal baliknya, medan listrik total dalam dielektrik adalah nol. Jika momen listrik molekul berorientasi terutama dalam satu arah, maka medan listrik muncul di seluruh volume zat.
Fenomena ini diamati pada zat dengan polarisasi spontan (spontan), khususnya, pada feroelektrik.
Ikatan ionik dan donor-akseptor
muncul ketika suatu zat terbentuk dari atom yang berbeda. Dalam hal ini, atom dari satu unsur kimia menyerah, dan yang lain menempel atau menangkap elektron. Akibatnya, dua ion terbentuk, di antaranya momen listrik muncul.
Jadi, menurut struktur molekul, dielektrik dapat dibagi menjadi tiga kelompok:
- dielektrik non-polar, momen listrik molekulnya sama dengan nol;
- dielektrik polar, momen listrik molekulnya bukan nol;
- dielektrik ionik, di mana momen listrik terjadi antara ion-ion unsur kimia yang membentuk zat.
Kehadiran momen listrik dalam dielektrik, terlepas dari alasan kemunculannya, menentukan properti utama mereka - kemampuan untuk mempolarisasi dalam medan listrik.
