舉出一個(gè)電介質(zhì)材料:結(jié)構(gòu)影響特性,特性影響功能的例子
- 教育綜合
- 2024-06-06 12:59:53
電學(xué) 有什么東西既是絕緣體,又是電介質(zhì),請(qǐng)舉幾個(gè)例子
在靜電場(chǎng)作用下能產(chǎn)生極化的材料都是電介質(zhì),它們的電阻很大,因此,絕大多數(shù)絕緣材料都是電介質(zhì)。如空氣、玻璃、云母、高分子聚合物(如聚苯乙烯、聚酯等)。什么是電介質(zhì)?介電常數(shù)的意義是什么?
電介質(zhì) 電介質(zhì) : diàn jiè zhì 不導(dǎo)電的物質(zhì),如空氣、玻璃、云母片、膠木等. 電介質(zhì)包括氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)等范圍廣泛的物質(zhì).固態(tài)電介質(zhì)包括晶態(tài)電介質(zhì)和非晶態(tài)電介質(zhì)兩大類,后者包括玻璃、樹脂和高分子聚合物等,是良好的絕緣材料.凡在外電場(chǎng)作用下產(chǎn)生宏觀上不等于零的電偶極矩,因而形成宏觀束縛電荷的現(xiàn)象稱為電極化,能產(chǎn)生電極化現(xiàn)象的物質(zhì)統(tǒng)稱為電介質(zhì).電介質(zhì)的電阻率一般都很高,被稱為絕緣體.有些電介質(zhì)的電阻率并不很高,不能稱為絕緣體,但由于能發(fā)生極化過程,也歸入電介質(zhì).通常情形下電介質(zhì)中的正、負(fù)電荷互相抵消,宏觀上不表現(xiàn)出電性,但在外電場(chǎng)作用下可產(chǎn)生如下3種類型的變化:①原子核外的電子云分布電介質(zhì)的電氣特性
01 電介質(zhì)的基本特性 1.電介質(zhì)的四性: 極化特性 電導(dǎo)特性 損耗特性 擊穿特性 2.所有介質(zhì)中均發(fā)生的極化類型為電子式極化。 3.溫度和頻率對(duì)電子式極化都影響不大。 4.頻率對(duì)離子式極化無影響。 5.溫度對(duì)離子式極化有影響,溫度上升,離子式極化程度加強(qiáng)。 6.溫度對(duì)偶極子極化有明顯影響,對(duì)于極性氣體,溫度上升,偶極子極化程度減?。粚?duì)于極性液體、固體,溫度上升,偶極子極化程度先增大后減小。 7.頻率升高,偶極子極化程度先不變后減小。 8.電壓性質(zhì)(頻率)對(duì)夾層極化有明顯影響,只有直流或低頻交流下發(fā)生。 9.溫度升高,夾層極化程度減小。 10.對(duì)于液體和固體,溫度升高,介電常數(shù)先增大后減??;頻舉例說明材料的功能性和結(jié)構(gòu)性
一、結(jié)構(gòu)材料
材料,如鋼鐵,鋼鐵材料提高鋼質(zhì)量,性能,延長(zhǎng)生命周期,在鋼鐵材料生產(chǎn)、信息技術(shù)的應(yīng)用程序升級(jí)生產(chǎn)技術(shù),提高生產(chǎn)過程的自動(dòng)化和智能化水平,實(shí)現(xiàn)組織細(xì)化和精確控制,提高鋼清潔和高均勻性、低溫軋制,軋制臨界點(diǎn)溫度,鐵素體軋制等新技術(shù)。
二、功能材料
不同的功能可以分為以下幾類:
1、機(jī)械功能。主要指強(qiáng)化功能材料和彈性功能材料,如高晶體材料、超高強(qiáng)度材料等。
2、化學(xué)功能。
功能材料的分離:如分離膜、離子交換樹脂、高分子復(fù)合物等。反應(yīng)功能材料:如高分子試劑、高分子催化劑等。生物功能材料:固定化酶、生物反應(yīng)器等。
3、物理化學(xué)功能
電功能材料:如超導(dǎo)體、導(dǎo)電聚合物等。光學(xué)功能材料:光纖、感光聚合物等。能量轉(zhuǎn)換材料:壓電材料、光電材料等。
4、生化功能
醫(yī)用功能材料:人工腎、人工心肺等人工器官、可生物降解醫(yī)用縫合線、骨釘、骨板等。功能藥物:如緩釋聚合物、藥物活性聚合物、高分子農(nóng)藥等,生物可降解材料。
擴(kuò)展資料:
功能材料的分類方法如下:
1、根據(jù)化學(xué)鍵給材料分類??煞譃楣δ芙饘俨牧?、功能無機(jī)非金屬材料、功能有機(jī)材料和功能復(fù)合材料。
2、根據(jù)材料的物理特性給材料分類。它分為磁性材料、電學(xué)材料、光學(xué)材料、聲學(xué)材料、機(jī)械材料、化學(xué)功能材料等。
3、根據(jù)功能材料的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行分類,分為電子材料、軍事材料、核材料、信息工業(yè)材料、能源材料、醫(yī)療材料等。
參考資料:百度百科-功能材料
參考資料:百度百科-結(jié)構(gòu)材料
電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)是如何定義的?其物理意義是什么?與絕對(duì)介電常數(shù)的關(guān)系是
定義:其值等于以預(yù)測(cè)材料為介質(zhì)與以真空為介質(zhì)制成的同尺寸電容器電容量之比,該值也是材料貯電能力的表征。也稱為相對(duì)電容率。
物理意義:相對(duì)介電常數(shù),表征介質(zhì)材料的介電性質(zhì)或極化性質(zhì)的物理參數(shù)。不同材料不同溫度下的相對(duì)介電常數(shù)不同,利用這一特性可以制成不同性能規(guī)格的電容器或有關(guān)元件。能產(chǎn)生電極化現(xiàn)象的物質(zhì)統(tǒng)稱為電介質(zhì)。
與絕對(duì)介電常數(shù)的關(guān)系:相對(duì)介電常數(shù)=某介質(zhì)介電常數(shù)與真空介電常數(shù)的比值.
絕對(duì)介電常數(shù)又稱真空介電常數(shù)。(在真空中時(shí)),是一個(gè)物理常數(shù),符號(hào)為ε0,一般情況下為ε*ε0。
擴(kuò)展資料:
相對(duì)介電常數(shù)測(cè)量方法
相對(duì)介電常數(shù)εr可以用靜電場(chǎng)用如下方式測(cè)量:首先在兩塊極板之間為真空的時(shí)候測(cè)試電容器的電容C0。然后,用同樣的電容極板間距離但在極板間加入電介質(zhì)后測(cè)得電容Cx。然后相對(duì)介電常數(shù)可以用下式計(jì)算
εr=Cx/C0
在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,不含二氧化碳的干燥空氣的相對(duì)電容率εr=1.00053。因此,用這種電極構(gòu)形在空氣中的電容Ca來代替C0來測(cè)量相對(duì)電容率εr時(shí),也有足夠的準(zhǔn)確度。(參考GB/T 1409-2006)
對(duì)于時(shí)變電磁場(chǎng),物質(zhì)的介電常數(shù)和頻率相關(guān),通常稱為介電系數(shù)。
原理
介質(zhì)在外加電場(chǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷而削弱電場(chǎng),原外加電場(chǎng)(真空中)與最終介質(zhì)中電場(chǎng)比值即為介電常數(shù)(permitivity),又稱誘電率. 如果有高介電常數(shù)的材料放在電場(chǎng)中,場(chǎng)的強(qiáng)度會(huì)在電介質(zhì)內(nèi)有可觀的下降。
電介質(zhì)經(jīng)常是絕緣體。其例子包括瓷器(陶器),云母,玻璃,塑料,和各種金屬氧化物。有些液體和氣體可以作為好的電介質(zhì)材料。干空氣是良好的電介質(zhì),并被用在可變電容器以及某些類型的傳輸線。蒸餾水如果保持沒有雜質(zhì)的話是好的電介質(zhì),其相對(duì)介電常數(shù)約為80。
一個(gè)電容板中充入介電常數(shù)為ε的物質(zhì)后電容變大ε倍。
應(yīng)用
電介質(zhì)有使空間比起實(shí)際尺寸變得更大或更小的屬性。例如,當(dāng)一個(gè)電介質(zhì)材料放在兩個(gè)電荷之間,它會(huì)減少作用在它們之間的力,就像它們被移遠(yuǎn)了一樣。
當(dāng)電磁波穿過電介質(zhì),波的速度被減小,有更短的波長(zhǎng)
參考資料:百度百科-相對(duì)介電常數(shù)
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