Какие вещества называются диэлектриками?

Диэлектриками называют вещества, в которых нет свободных носителей заряда (или их крайне мало), поэтому они практически не проводят постоянный электрический ток. При приложении электрического поля такие вещества не дают заметного тока проводимости, а реагируют поляризацией — в структуре смещаются заряды, возникают связанные диполи, и поле внутри ослабляется.

Ключевые признаки диэлектриков:

• очень большая удельная сопротивляемость и малый удельный ток при постоянном напряжении;

• способность поляризоваться (электронная, ионная, ориентационная, межфазная поляризация);

• наличие характерных параметров: относительная диэлектрическая проницаемость (εr), электрическая прочность (напряжение пробоя), тангенс угла диэлектрических потерь, удельное объемное/поверхностное сопротивление.

По строению/поведению выделяют:

• неполярные диэлектрики (например, алканы, полиэтилен): поляризация в основном электронная и ионная;

• полярные диэлектрики (например, вода, ПВХ): дополнительно ориентационная поляризация дипольных молекул;

• особые классы: сегнетоэлектрики (ферроэлектрики) со спонтанной поляризацией и гистерезисом.

Примеры диэлектриков: вакуум (идеальный эталон), сухой воздух и другие газы, изоляционные масла, твердые материалы — стекло, фарфор, слюда, керамики, резина, полимеры (ПТФЭ/фторопласт, полиэтилен, поликарбонат), бумага и текстолиты. Их используют как изоляторы и как материалы конденсаторов: они не пропускают ток проводимости, но позволяют проходить ток смещения, накапливая электрическую энергию.