docstxt/122606099516522.txt
Eriti suur dielektriline läbitavus on senjettelektrikutel, mis on ilma välise elektri mõjuta polariseerunud. Nende materjalide domeenides on kõik elektrilised momendid ühesuunalised ja domeenide ümberorienteerumine põhjustabki suurt dielektrilist läbitavust. Curie punktist alates kaovad senjettelektriku eriomadused. Senjettelektrikud leiavad kasutust elektro-, raadio- ja mõõttehnikas suurte mahtuvustega kondensaatorite valmistamisel. Elektreedid, piesoelektrikud ja vedekristallid on dielektrikud otseselt isoleermaterjalide hulka ei kuulu. Valdur Kübarsepp
Klassikaliselt jagunevad elektrimaterjalid: dielektrikud (isoleermaterjalid), pooljuhid, elektrijuhid, magnetmaterjalid. Lisaks on tänapäeval lisandunud elektrimaterjale, mis omadustelt kuuluvad mitmesse liiki või ei sobi üldse varasemalt antud klassikalise klassifikatsiooniga. Käesolevad töös annan ülevaate dielektrikutest ehk (elektri)isoleermaterjalidest.Mõiste dielektrik on siiski mõnevõrra laiem mõiste,kuna lisaks isoleermaterjalidele kuuluvad sinna ka näiteks elektreedid ja piesoelektrikud. 1.DIELEKTRIKUD 1.1 Elektrilised põhiomadused Dielektrikud leiavad kasutust peamiselt elektriisoleermaterjalidena. Dielektrikutel on väga väike elektrijuhtivus ja nad polariseeruvad elektriväljas. Dielektrikuid iseloomustavad järgmised elektrilised omadused: polarisatsioon, elektrijuhtivus, elektriline tugevus ja dielektrikuskaod. . Aine ehituse poolest jagunevad dielektrikud neutraalseteks ja polaarseteks. Neutraalsed
voolutugevus, magnetväli jne). Teist tüüpi ehk energiat muundavad materjalid on sellised, mis muundavad materjalisse siseneva energia mingiks muuks energiavormiks. Kuigi funktsionaalsete materjalide energia muundamise efektiivsus (kasutegur) on väiksem kui tavalistel tehnoloogilistel seadmetel, on nad väga perspektiivsed, silmas pidades tuleviku energiaallikaid. Paljud funktsionaalsed materjalid on pööratava või kahesuunalise toimega. Näiteks piesoelektrikud võivad tekitada elektrivoolu mehaanilise surve toimel või deformeeruda elektrivoolu toimel. Funktsionaalsetest materjalidest elemendid on väikeste mõõtmetega ja otsese toimega. Nende mõõtmed on tunduvalt väiksemad ja nad vajavad vähem toetavat infrastruktuuri, kui samu üleandeid täitvad elemendid tavalistest materjalidest. Seetõttu sobivad nad efektiivsete sensorite valmistamaks, mis segavad vähem keskkonda, mida nad mõõdavad ja mis üldiselt ei vaja kalibreerimist.
Kui lisandub elektriväljast tingitud jõud, leiavad osakesed uue, varasemaga võrreldes nihutatud asendi. Dielektrik on aine, milles elektrivälja mõjul toimub seotud laengukandjate nihkumine oma tasakaalu-asendi suhtes. See on dielektrikute polarisatsioon. Suhteline dielektriline läbitavus Suhteline dielektriline läbitavus on arv, mis näitab, mitu korda laengute vahel mõjuvad vm-vastastikmõju jõud antud keskkonnas on väiksemad kui vaakumis. =0/ >1 Senjettdielektrikud, piesoelektrikud ja elektreedid Elektreedid on teatavad dielektrilised materjalid, mis sobivatestingimustes tugeva elektrivälja abil elektriseerituna säilitavad kestvalt oma polariseerituse ka seda põhjustanud elektrivälja toime lakkamisel. Seega neil on olemas mäluefekt. N: kvarts, mirofonides Piesoelektrikud on ained, mis on suutelised polariseeruma mehaanilise pinge rakendamisel (nn piesoelektriline efekt). N: kvarts, mikroskoopiliste andurite, täiturite valmistamisel, kvartskell
Ferroelektrikute dielektrilised läbitavused võivad omandada väga suuri väärtusi, näiteks baariumtitanaadil kuni 4000. Elektreedid on sellised ferroelektrikud, mis on suutelised säilitama kord omandatud polarisatsiooniseisundit ka ilma polariseeriva elektriväljata. Seega neil on olemas mäluefekt. Elektreedid on kõvade ferromagneetikute dielektrilised analoogid. Neid kasutatakse mikrofonides. Piesoelektrikud on ained, mis on suutelised polariseeruma mehaanilise pinge (surve või venituse) rakendamisel (nn piesoelektriline efekt). Tuntuim piesoelektrik on kvarts. Pieso"pöördefekt seisneb piesoelektriku tüki mõõtmete muutumises elektrilise pinge rakendamisel. Piesoefekt leiab laialdast kasutamist mikroskoopiliste andurite ja täiturite valmistamisel, aga samuti ka aja mõõtmisel (kvartskell), väikeste ainekoguste massi
Elektromagnetism (kokku 70h) Elektrostaatika. Kehade elektriseerumine. Elektrilaeng. Positiivne ja negatiivne laeng. Elementaarlaeng. Elektriliselt isoleeritud süsteem. Laengu jäävuse seadus. Laetud keha, punktlaeng. Coulomb'i seadus. Elektriväli. Elektrivälja tugevus. Elektrivälja superpositsiooni printsiip. Elektrivälja jõujooned. Homogeenne elektriväli. Juht elektriväljas. Varjestamine. Dielektrik elektriväljas. Polarisatsioon. Dielektriline läbitavus. Piesoelektriline efekt, piesoelektrikud. Töö laengu liikumisel elektriväljas. Laetud keha potentsiaalne energia. Elektrivälja potentsiaal ja pinge. Ekvipotentsiaalipinnad. Kondensaator. Kondensaatori mahtuvus. Üksiku juhi mahtuvus. Plaatkondensaatori mahtuvus. Kondensaatorite ehitus ja liigid. Jada- ja rööbiti ühendatud kondensaatorpatarei mahtuvus. Laetud kondensaatori energia. Kondensaatorite kasutamine. Alalisvool. Vaba laengukandja. Juht, dielektrik ja pooljuht. Elektrivool. Elektrivoolu tekkimise tingimused.
Kui paigutada dipool homogeensesse elektrivälja, satuvad dipooli moodustavad laengud +q ja q suuruselt võrdsete, kuid vastupidiste jõudude f1 ja f2 mõju alla.need jõud moodustavad jõupaari,mille õlg on lsin. Tekib moment M=pEsin. Senjettdielektrikud- prototüübiks nn. Seignette'i sool (KNaC4H4O6 4H2O), ained mis sarnaselt magnetväljale ferromagneetikutes säilitavad elektrilise polarisatsiooni ka pärast väljast eemaldamist. Piesoelektrikud- kristalsete ainete mõõtmete muutumine elektrivälja toimel. See nähtus võimaldab lihtsa mehaanika abil luua häid elektrivõngete stabilisaatoreid (kristall resoneerib elektrivõngetele, mille võnkesagedus ühtib kristallplaadi mehaanilise omavõnkesagedusega).Elektreedid- jäävad pärast elektrivälja eemaldamist polariseerituks (analoogselt püsimagnetitele magnetväljas).Kondensaator ja tema elektrimahtuvus-kondensaator on kehade süsteem, mis on loodud mingi kindla
rakendatava elektrivälja tugevusest E ei ole lineaarne . Ferroelektrikute dielektrilised läbitavused võivad omandada väga suuri väärtusi, näiteks baariumtitanaadil kuni 4000. 2. Elektreedid on sellised ferroelektrikud, mis on suutelised säilitama kord omandatud polarisatsiooniseisundit ka ilma polariseeriva elektriväljata. Seega neil on olemas mäluefekt. Elektreedid on kõvade ferromagneetikute dielektrilised analoogid. Neid kasutatakse mikrofonides. 3. Piesoelektrikud on ained, mis on suutelised polariseeruma mehaanilise pinge (surve või venituse) rakendamisel (nn piesoelektriline efekt). Tuntuim piesoelektrik on kvarts. Pieso"pöördefekt seisneb piesoelektriku tüki mõõtmete muutumises elektrilise pinge rakendamisel. Piesoefekt leiab laialdast kasutamist mikroskoopiliste andurite ja täiturite valmistamisel, aga samuti ka aja mõõtmisel (kvartskell), väikeste ainekoguste massi mõõtmisel kvartsi kristalli omavõnkesageduse muutumise põhjal jne. 4
Teravikule antakse objekti suhtes mõnevoldine negatiivne potentsiaal. Kui teraviku kaugus objektist on 0,1 1nm, siis hakkab see kiirgama elektrone. Tekib külm- e. autoemissioon. Seda võimaldab tunneliefekt.teravikku juhib arvuti poolt juhitav piesoelektrilisest materjalist kolmsõrmik. Piesoelektrikud on ained, mis elektriväljas muudavad pisut oma mõõtmeid ja liigutavad seetõttu nõela. Nii tagatakse pinna skaneerimine ja muutumatu kaugus uuritavast objektist. Tunnelivoolu muudab tugevalt vahekauguse muutumine. Skaneeritava pinna reljeef ilmub arvuti kuvarile. Tunnelmikroskoobi abil saab näha üksikaatomeid Järgmisel slaidil on kujutatud grafiidi kristallvõre tunnelmikroskoobi abil. Grafiidi kristallvõre tunnelmikroskoobis.
eristatakse purustavaid ja mittepurustavaid katseid (teime). 46) Dielektrikud ja isoleermaterjalid. Nende kasutusvaldkonnad. Dielektrikud leiavad kasutamist peamiselt elektriisoleermaterjalidena; nendele pöörataksegi käes- olevas peatükis põhitähelepanu. Mõiste dielektrik on siiski mõnevõrra laiem, kuna lisaks isoleer- materjalidele kuuluvad sinna ka näiteks elektreedid ja piesoelektrikud. Dielektrikutel on väga väike elektrijuhtivus ja nad polariseeruvad elektriväljas. Dielektrikute hulka kuuluvad kõik gaasid ning osa vedelikke ja tahkeid aineid. Aine ehituse poolest jagunevad dielektrikud neutraalseteks ja polaarseteks. Neutraalsed dielektrikud koosnevad aatomitest ja molekulidest, mille positiivse ja negatiivse laengu keskmed ühtivad (näit. vesinik, inertgaasid, polüeteen). Polaarsed
mis peavad samaaegselt omama väikest elektri- takistust, suurt soojusjuhtivust, elektroerosioonikind- lust (kontaktide lagunemiskindlust sädelahenduste toimel), keevitumiskindlust, samuti keemilist ja mehaanilist vastupidavust. Ükski metall ega kee- 73 3. ELEKTRIMATERJALID materjalidele kuuluvad sinna ka näiteks elektreedid ja piesoelektrikud. 3.1. Sissejuhatus Dielektrikutel on väga väike elektrijuhtivus ja nad polariseeruvad elektriväljas. Dielektrikute hulka kuuluvad kõik gaasid ning osa vedelikke ja tahkeid aineid. Aine ehituse poolest jagunevad dielektrikud
annaabi.ee 
