Словарь Брокгауза и Ефрона

    название, данное Майклом Фарадеем телам, не проводящим, или, иначе, плохо проводящим электричество, как, напр., воздух, стекло, различные смолы, сера и т. д. Подобные тела называются также изоляторами. До исследований Фарадея, произведенных в 30-х г., электрические явления изучались почти исключительно в проводниках; в основе всего учения об электричестве лежал принцип Ньютона — "actio in distans", т. е. действие наэлектризованных проводящих тел друг на друга, а также и на другие не наэлектризованные проводники — приписывалось особому свойству электрических жидкостей проявлять силу на расстоянии вполне независимо от окружающей эти тела изолирующей среды. Изоляторы, или Д., рассматривались как тела, способствующие лишь сохранению электрического заряда на поверхности проводников, их отношение ко всем электрическим явлениям предполагалось чисто пассивным. Совсем не таков взгляд на значение диэлектриков в современной теории. Путем опытов Фарадей доказал, что вещество Д., отделяющего собой два проводника, оказывает существенное влияние на наблюдаемые в них электрические явления. Это влияние резко обнаруживается при замене, напр., в конденсаторе воздушного слоя слоем какого-либо иного твердого Д. (см. Конденсатор). Подобное существенное значение Д. было замечено и сравнительно хорошо изучено еще задолго до Фарадея. Известный Кавендиш в 70-х годах прошлого ст. произвел целый ряд интересных опытов, обнаруживших с полной ясностью свойства различных диэлектрических веществ. Но эти опыты Кавендиша не были опубликованы вплоть до 1879 года и только благодаря Максвеллу сделались известными. Фарадей первый положил основание новому учению об электричестве, учению, по которому причина всех электрических действий заключается не в проводнике, а внутри отделяющих или окружающих эти проводники Д. При всех процессах электризации в действительности внутри Д. происходят особые изменения, возникает особое, пока еще хорошо не известное механическое явление, которое и обнаруживается видимым образом в развитии электрического состояния проводников. Все действия между наэлектризованными проводниками на самом деле представляют собой результат изменений, происходящих в промежуточной диэлектрической среде. Электрические действия передаются на расстояние не моментально, а распространяются в пространстве с известной конечной скоростью. Это учение Фарадея впоследствии было обработано математически Максвеллом и подтверждено многочисленными опытами, в особенности — замечательными опытами Герца (см. Герца опыты).

    Абсолютная пустота по всем своим свойствам в отношении к электрическим явлениям должна рассматриваться так же, как Д. Таким образом, тот механический процесс, который вызывает все электрические действия, необходимо должен происходить в эфире, наполняющем пустое пространство и проникающем во все тела. Эфир в пустоте и эфир в Д. обладает способностью подвергаться "электрическим" деформациям. Он до известной степени уподобляется упругим телам при обычных механических изменениях. Эфир в проводящих телах как бы лишен подобного свойства. Вернее — вещество проводящего тела оказывает действие на состояние эфира в этом теле и уничтожает возникающие в эфире электрические деформации. Вспомним, что и по отношению к световым и тепловым явлениям хорошие проводники электричества, металлы, представляются с иными свойствами, чем хорошие изоляторы — воздух, стекло. Металлы вообще не прозрачны для световых и тепловых лучей, изоляторы, или Д., напротив, прозрачны для лучей световых или тепловых. Свойство различных Д. по отношению их к электрическим явлениям характеризуется так называемой диэлектрической постоянной этих тел. Диэлектрическая постоянная (K) какого-нибудь Д. представляет собой отношение электроемкости конденсатора (см. Конденсатор), когда изолирующий слой в нем состоит из исследуемого Д., к электроемкости того же конденсатора с изолирующим слоем из воздуха. Из опытов получены следующие величины диэлектрических постоянных некоторых тел:

    ------------------------------------------------------------------------------

    | Для эбонита             | K = 2,21                             |

    |----------------------------------------------------------------------------|

    | Для каучука             | K = 2,12                             |

    |----------------------------------------------------------------------------|

    | Для парафина          | K = 1,68                             |

    |----------------------------------------------------------------------------|

    | Для серы                 | K = 2,4                              |

    |----------------------------------------------------------------------------|

    | Для стекла               | K = около 2,8 и более        |

    |----------------------------------------------------------------------------|

    | Для ксилола             | K = 2,39                             |

    |----------------------------------------------------------------------------|

    | Для керосина           | K = 2,04                             |

    |----------------------------------------------------------------------------|

    | Для алкоголя           | K = 26,5                             |

    |----------------------------------------------------------------------------|

    | Для воды                 | K = 76                               |

    ------------------------------------------------------------------------------

    При этом д-ая постоянная воздуха принимается равной 1. Д-ая постоянная характеризует и упругие свойства эфира в данном Д. по отношению к происходящим в эфире электрическим деформациям. По теории "коэффициент электрической упругости" = 4π/K.

    Электрические деформации, возникающие внутри эфира в Д. при кажущейся электризации поверхности проводящих тел вызывают различные изменения и в молекулярном строении самого Д. Объем Д. изменяется при этом, изменяются и оптические свойства тела. Вполне изотропные тела, как, напр., жидкости, превращаются при появлении электрических сил внутри них в тела, относящиеся к свету подобно кристаллам (см. Керра явление).

    До настоящего времени держится еще в разработке теория, по кот. электрические действия по-прежнему размариваются, как происходящие на расстоянии и подчиняющиеся в пустом пространстве известному закону Кулона (см. Кулона закон). Диэлектрические тела предполагаются по этой теории состоящими из огромного числа весьма маленьких проводящих зерен, которые отделены друг от друга абсолютно не проводящим электричество веществом. В каждом таком зерне внутри Д. допускают появление двух противоположных электричеств, когда находящиеся поблизости к Д. проводники подвергаются электризации. Действие на какое-либо проводящее тело других наэлектризованных проводников осложняется действием всех проводящих зерен Д., наэлектризованных вследствие индукции. Таким образом и эта теория, развитая впервые Моссоти, объясняет влияние Д. на электрические действия, наблюдаемые в проводящих телах. Диэлектрическая постоянная (K) какого-либо Д. дает возможность по этой теории найти отношение между объемом, занимаемым одними проводящими зернами в Д., и объемом всего Д. Если обозначим это отношение через ε, мы имеем, как показал Клаузиус, следующую зависимость между K и ε.

    K = (1 + 2ε)/(1-2ε)

    И. Боргман.

  1. Источник: Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона



  2. Большая Советская энциклопедия

    вещества, плохо проводящие электрический ток. Термин «Д.» (от греч. diá — через и англ. electric — электрический) введён М. Фарадеем (См. Фарадей) для обозначения веществ, через которые проникают электрические поля. В любом веществе, помещённом в электрическом поле, составляющие его электрические заряды (электроны, атомные ядра) испытывают силы со стороны этого поля. В результате часть зарядов направленно перемещается, образуя электрический ток. Остальные же заряды перераспределяются так, что «центры тяжести» положительных и отрицательных зарядов смещаются друг относительно друга. В последнем случае говорят о поляризации вещества. В зависимости от того, какой из этих двух процессов — электропроводность или поляризация — преобладает, принято деление веществ на изоляторы (Д.) и проводники (металлы, Электролиты, Плазма). Электропроводность Д. по сравнению с металлами очень мала. Их удельное сопротивление ρ порядка 108—1017 ом·см, а у металлов ρ Диэлектрики 10-6 — 10-4 ом·см. Существует и промежуточный класс — Полупроводники, свойства которых определяются процессами как электропроводности, так и поляризации.

    Количественное различие в электропроводности твёрдых Д. и металлов классическая физика пыталась объяснить тем, что в металлах есть свободные электроны, а в Д. все электроны связаны, т. е. принадлежат отдельным атомам, и электрическое поле не отрывает, а лишь слегка смещает их. Однако такое объяснение неточно. Как показывает современная квантовомеханическая теория, твёрдое тело представляет собой как бы гигантскую «молекулу», где каждый электрон принадлежит всему кристаллу в целом. Это в одинаковой степени справедливо и для Д., и для металлов. Причиной различного поведения электронов в металле и в Д. является различный характер распределения электронов по уровням энергии (См. Уровни энергии).

    Энергия электронов в твёрдом теле не может иметь произвольного значения. Области энергий, которыми электрон может обладать (разрешённые зоны), чередуются с интервалами энергий, которые электрон не может принимать (запрещённые зоны). Т. к., с одной стороны, электроны стремятся занять уровни с наименьшей энергией, а с др. стороны, в одном состоянии может находиться только один электрон, то электроны заполняют энергетические уровни от нулевого до некоторого максимального. В Д. верхний заполненный электронами энергетический уровень совпадает с верхней границей одной из разрешённых зон (рис. 1). В металлах же верхний заполненный электронами энергетический уровень лежит внутри разрешённой зоны (см. Твёрдое тело).

    Для того чтобы в твёрдом теле под действием электрического поля возник электрический ток (направленное движение электронов), необходимо, чтобы часть электронов могла увеличивать свою энергию под действием поля, т. е. переходить с нижних энергетических уровней на более высокие. В металле такой переход возможен, т.к. к заполненным уровням непосредственно примыкают свободные. В Д. же ближайшие свободные уровни отделены от заполненных запрещённой зоной, которую электроны под действием обычных не слишком сильных электрических полей преодолеть не могут. В Д. действие электрического поля сводится к перераспределению электронной плотности, которое приводит к поляризации Д. Распределение электронов по уровням энергии в полупроводниках и Д. сходно. Полупроводник отличается от Д. лишь более узкой запрещённой зоной. Поэтому при низких температурах свойства полупроводников и Д. близки, а при повышении температуры электропроводность полупроводников возрастает и становится заметной. Резкой грани между Д. и полупроводниками провести нельзя. Вещества с шириной запрещённой зоны ΔE эв относят к полупроводникам, а с ΔE > 2—3 эв — к Д.

    Выше шла речь о твёрдых Д. Однако Д. могут быть также жидкости (см. Жидкие диэлектрики) и газы. В обычных условиях все газы состоят в основном из нейтральных атомов и молекул и поэтому не проводят электрического тока, т. е. являются Д. С повышением температуры атомы и молекулы ионизируются и газ постепенно превращается в плазму, хорошо проводящую электрический ток. Ниже речь будет идти о твёрдых Д.

    Поляризация Д. Механизмы поляризации Д. могут быть различными. Они зависят от характера химической связи (См. Химическая связь), т. е. распределения электронных плотностей в Д. Например, в ионных кристаллах (См. Ионные кристаллы) (каменная соль NaCl и др.), где электроны распределены так, что можно выделить отдельные ионы, поляризация является результатом сдвига ионов друг относительно друга (ионная поляризация, рис. 2, а), а также деформации электронных оболочек отдельных ионов (электронная поляризация). Иными словами, поляризация в этом случае является суммой ионной и электронной поляризаций. В кристаллах с ковалентной связью (например, в алмазе), где электронные плотности равномерно распределены между атомами, поляризация обусловлена главным образом смещением электронов, осуществляющих химическую связь (рис. 2, б). В полярных Д. (например, твёрдый сероводород) группы атомов — молекулы или радикалы представляют собой электрические диполи, которые в отсутствии электрического поля ориентированы хаотически, а под действием поля эти диполи ориентируются вдоль него (рис. 2, в). Такая ориентационная (дипольная) поляризация типична для полярных жидкостей и газов. Сходный механизм поляризации связан с перескоком под действием электрического поля отдельных ионов из одних возможных положений равновесия в решётке в другие. Особенно часто такой механизм поляризации наблюдается в веществах с водородной связью (например, у льда), где ионы водорода имеют несколько положений равновесия.

    Поляризацию Д. характеризуют вектором поляризации P, который представляет собой дипольный момент единицы объёма Д. Дипольный момент нейтральной в целом системы зарядов есть вектор, равный произведению расстояния между центрами тяжести положительных и отрицательных зарядов на величину заряда одного знака. Направлен этот вектор от центра тяжести отрицательных к центру тяжести положительных зарядов. Вектор P зависит от напряжённости электрического поля Е. Поскольку сила, действующая на заряд, пропорциональна Е, то, естественно, что при малых полях величина Р пропорциональна Е. Коэффициент пропорциональности χ в соотношении P = χЕ называется диэлектрической восприимчивостью Д. Часто оказывается удобным вместо вектора P пользоваться вектором электрической индукции

    D = Е + 4πP.

    Коэффициент пропорциональности ε в соотношении D = εЕ называется диэлектрической проницаемостью. Ясно, что

    ε = 1 + 4πχ.

    В вакууме χ = 0 и ε = 1 (в системе единиц СГСЕ). Значение ε (или χ) является основной характеристикой Д.

    В анизотропных Д. (например, в некубических кристаллах) направление вектора поляризации P определяется не только направлением поля Е, но также выделенными направлениями среды, например осями симметрии кристалла (См. Симметрия кристаллов). Поэтому вектор P будет составлять различные углы с вектором Е в зависимости от ориентации Е по отношению к осям симметрии. В результате вектор D будет определяться через вектор E с помощью не одной величины ε, а несколькими величинами (в общем случае — шестью), образующими Тензор диэлектрической проницаемости (см. Анизотропия).

    Д. в переменном поле. Если электрическое поле Е изменяется во времени, то величина поляризации в заданный момент времени t не определяется значением поля Е в тот же момент времени t. Поляризация Д. не успевает следовать за вызывающим её электрическим полем, т.к. смещения зарядов не могут происходить мгновенно (рис. 3).

    Т. к. любое переменное поле можно представить в виде совокупности полей, меняющихся по гармоническому закону (см. Фурье ряд, Фурье интеграл), то достаточно изучить поведение Д. в поле Е = Е0 × cos ωt, где ω — частота переменного поля. Под действием такого поля величины D и P будут колебаться также гармонически с той же частотой ω. Однако между колебаниями D и Е будет существовать разность фаз, что вызвано отставанием поляризации P от поля Е.

    Гармонический закон можно представить в комплексном виде: Е = E0eiωt (см. Комплексная амплитуда). Тогда D = D0eiωt, причём амплитуды колебаний D и Е связаны соотношением: D0 = ε (ω) E0. Диэлектрическая проницаемость ε (ω) в этом случае является комплексной величиной: ε(ω) = ε1 + iε2, и характеризуется двумя величинами ε1 и ε2, зависящими от частоты ω переменного поля. Абсолютная величина

    определяет амплитуду колебания D, а отношение (ε21) = tg δ определяет разность фаз δ между колебаниями D и Е. Величина δ называется углом диэлектрических потерь. Это название связано с тем, что наличие разности фаз δ приводит к поглощению энергии электрического поля в Д. Действительно, работа, совершаемая полем Е в единице объёма Д., выражается интегралом

    Взятый за один период колебания, этот интеграл обращается в ноль, если P и Е колеблются синфазно (δ = 0) или в противофазе (δ = π). В остальных случаях интеграл отличен от нуля. Доля энергии, теряемой за один период, равна ε2. В постоянном электрическом поле (ω = 0) ε2 = 0, a ε1 совпадает с ε.

    В переменных электрических полях очень высоких частот (например, электромагнитные волны оптического диапазона) свойства Д. принято характеризовать преломления показателем (См. Преломления показатель) n и поглощения показателем (См. Поглощения показатель) k (вместо ε1 и ε2). Коэффициент преломления n равен отношению скоростей распространения электромагнитных волн в Д. и в вакууме. Коэффициент поглощения k характеризует затухание электромагнитных волн в Д. Величины n, k и ε1, ε2 связаны соотношением:

    Дисперсия диэлектрической проницаемости. Зависимость диэлектрической проницаемости от частоты ω переменного поля ε(ω) = ε1(ω) + iε2(ω) называется дисперсией диэлектрической проницаемости. Характер дисперсии определяется процессом установления поляризации во времени. Если процесс установления поляризации — релаксационный (рис. 3, а), то дисперсия будет иметь вид, изображенный на рис. 4, а. Когда период колебания электрического поля велик по сравнению с временем релаксации τ (частота ω мала по сравнению с 1/τ), поляризация успевает следовать за полем и поведение Д. в переменном электрическом поле не будет существенно отличаться от его поведения в постоянном поле (т. е. ε1 = ε, ε2 = 0, как нарис. 3, а). При частотах ω » 1/τ Д. не будет успевать поляризироваться, т. е. амплитуда P будет очень мала по сравнению с величиной поляризации P0 в постоянном поле. Это значит, что ε1 — 1, а ε2 — 0. Т. о., ε1 с ростом частоты изменяется от ε до 1. Наиболее резкое изменение ε1 происходит как раз на частотах ω Диэлектрики 1/τ. На этих же частотах ε2 проходит через максимум. Такой характер дисперсии ε (ω) называется релаксационным. Если поляризация в процессе установления испытывает колебания, как показано нарис. 3, б, то дисперсия ε (ω) будет иметь вид, изображенный на рис. 4, б. В этом случае характер дисперсии называется резонансным.

    В реальном веществе дисперсия ε (ω) имеет более сложный характер, чем на рис. 4. На рис. 5 изображена зависимость ε (ω), характерная для широкого класса твёрдых Д. Из рис. 5 видно, что можно выделить несколько областей дисперсии в разных диапазонах частот. Наличие этих, обычно чётко разграниченных, областей указывает на то, что поляризация Д. обусловлена различными механизмами. Например, в ионных кристаллах поляризацию можно представить как сумму ионной и электронной поляризаций. Типичные периоды колебаний ионов Диэлектрики 10-13 сек. Поэтому дисперсия ε (ω), обусловленная ионной поляризацией, приходится на частоты Диэлектрики 1013 гц (инфракрасный диапазон). Характер дисперсии обычно резонансный. При более высоких частотах ионы уже не успевают смещаться и весь вклад в поляризацию обусловлен электронами. Характерные периоды колебаний электронов определяются шириной запрещённой зоны Д. Когда энергия фотона ћω (ћ — Планка постоянная) становится больше ширины запрещённой зоны, фотон может поглотиться, вызвав переход электрона через запрещённую зону. В результате электромагнитные волны на таких частотах (ω Диэлектрики 1015 гц — ультрафиолетовый диапазон) сильно поглощаются, т. е. резко возрастает величина ε2. При меньших частотах (в частности, для видимого света) чистые однородные Д., в отличие от металлов, обычно прозрачны. В полярных Д. под действием электрического поля происходит ориентация диполей. Характерные времена установления поляризации при таком ориентационном механизме сравнительно велики: τ Диэлектрики 10-6—10-8 сек (диапазон сверхвысоких частот). Характер дисперсии при этом обычно релаксационный. Т. о., изучая зависимость ε (ω), можно получить сведения о свойствах Д. и выделить вклад в поляризацию от различных механизмов поляризации.

    Диэлектрическая проницаемость разных веществ. Статическое значение диэлектрической проницаемости ε существенно зависит от структуры вещества и от внешних условий (например, от температуры), обычно меняясь в пределах от 1 до 100—200 (у сегнетоэлектриков до 104—105, таблица 1).

    Таблица 1. — Диэлектрическая проницаемость ε некоторых твёрдых диэлектриков

    --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    | Диэлектрик        | ε |

    |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

    | Kaмeнная соль, NaCI         | 6,3      |

    |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

    | Рутил, Ti02 (вдоль оптической оси)    | 170     |

    |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

    | Алмаз, С    | 5,7      |

    |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

    | Кварц, Si0        | 4,3      |

    |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

    | Лёд, Н20 (при — 5°С)         | 73       |

    |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

    | Титанат бария, ВаТi03 (при 20°С перпендикулярно     | 4000   |

    | оптической оси)         |   |

    --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    Такой разброс значений ε объясняется тем, что в разных веществах основной вклад в ε на низких частотах дают различные механизмы поляризации. В ионных кристаллах наиболее существенна ионная поляризация. На высоких частотах (ω ≥ 1014 гц) значения ε (ω) для разных ионных кристаллов близки к 1. Это обусловлено тем, что вклад от электронной поляризации, которая для этих частот только и имеет место, невелик. В ковалентных кристаллах, где основной вклад в поляризацию даёт перераспределение валентных электронов, статическая проницаемость ε мало отличается от высокочастотной ε1 (ω). При этом величина ε зависит от жёсткости ковалентной связи, которая тем меньше, чем у́же запрещённая зона Δ. Например, для алмаза (Δ = 5,5 эв) ε = 5,7. Для кремния (Δ = 1,1 эв) ε = 12. Большой вклад в ε1 даёт ориентационная поляризация. Поэтому в полярных Д. ε сравнительно велика, например для воды ε = 81.

    Методы измерения диэлектрической проницаемости различны для разных частот (см. Диэлектрические измерения).

    Поляризация диэлектриков в отсутствии электрического поля. До сих пор рассматривались Д., в которых поляризация возникала под действием внешнего электрического поля. Однако в ряде твёрдых Д. наличие поляризации может быть вызвано др. причинами. В пироэлектриках (См. Пироэлектрики) поляризация существует и без электрического поля. В таких кристаллах заряды располагаются столь несимметрично, что центры тяжести зарядов противоположного знака не совпадают, т. е. Д. спонтанно (самопроизвольно) поляризован. В пьезоэлектриках поляризация возникает при деформировании кристалла. Это связано с особенностями строения кристаллической решётки таких веществ (см. Пьезоэлектричество).

    Большой интерес представляют Сегнетоэлектрики, которые являются особой разновидностью пироэлектриков. Спонтанная поляризация сегнетоэлектриков существенно меняется, в отличие от обычных пироэлектриков, под влиянием внешних воздействий (температуры, электрического поля). Сегнетоэлектрики поэтому характеризуются очень большими значениями ε, сильной нелинейной зависимостью P от Е, доме́нной структурой (см. Домены) и наличием спонтанной поляризации лишь в определённом интервале температур. В этом смысле диэлектрические свойства сегнетоэлектриков аналогичны магнитным свойствам ферромагнетиков (См. Ферромагнетики).

    Поляризация в отсутствии электрического поля может наблюдаться также в некоторых веществах типа смол и стёкол, называемых электретами (См. Электреты). Поляризованные при высоких температурах, а затем охлаждённые, электреты сохраняют достаточно долгое время поляризацию без поля.

    Электропроводность Д. мала, однако всегда отлична от нуля (таблица 2). Носителями тока в Д. могут быть электроны и ионы. Электронная проводимость Д. обусловлена теми же причинами, что и электропроводность полупроводников (См. Полупроводники). В обычных условиях, однако, электронная проводимость Д. мала по сравнению с ионной. Ионная проводимость может быть обусловлена перемещением как собственных ионов, так и примесных. Возможность перемещения ионов по кристаллу тесно связана с наличием дефектов в кристаллах (См. Дефекты в кристаллах). Если, например, в кристалле есть вакансии (См. Вакансия) (незанятые узлы кристаллической решётки), то под действием поля ион может перескочить на соседнее с ним вакантное место. Во вновь образовавшуюся вакансию может перескочить следующий ион и т.д. В итоге происходит движение вакансий, которое приводит к переносу заряда через весь кристалл. Перемещение ионов может происходить и в результате перескоков ионов по междоузлиям. С ростом температуры ионная проводимость сильно возрастает. Заметный вклад в электропроводность Д. может вносить поверхностная проводимость.

    Пробой. Электрический ток в Д. пропорционален напряжённости электрического поля Е (Ома закон). Однако в достаточно сильных полях ток нарастает быстрее, чем по закону Ома. При некотором критическом поле Епрнаступает электрический пробой Д. Величина Епр называется электрической прочностью Д. (таблица 2). При пробое однородное то́ковое состояние становится неустойчивым и почти весь ток начинает течь по узкому каналу. Плотность тока j в этом канале достигает очень больших значений, что приводит к необратимым изменениям в Д.

    Табл. 2. — Удельное сопротивление ρ и электрическая прочность Епр некоторых твёрдых диэлектриков, используемых в качестве изоляционных материалов

    --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    | Диэлектрический материал      | ρ, ом·см  Епр, в/см  |

    |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

    | Кварцевое стекло    | 1016-1018          | 2—3·105          |

    |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

    | Полиэтилен     | 1015-1016          | 4·105       |

    |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

    | Слюда     | 1014-1016          | 1—2·106          |

    |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

    | Электрофарфор      | 1013-1014          | 3·105       |

    |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

    | Мрамор   | 108-109    | 2—3·105          |

    --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    На рис. 6 приведена зависимость плотности тока j от напряжённости электрического поля Е, рассчитанная в предположении, что ток однороден по сечению образца. Эта зависимость может быть описана соотношением:

    где удельное сопротивление ρ не постоянная величина, как в законе Ома, а зависит от j. Дифференцируя это соотношение, получим выражение:

    из которого видно, что, если величина

    отрицательна, то с ростом j величина

    может стать отрицательной (дифференциальное Отрицательное сопротивление). Состояние с отрицательным дифференциальным сопротивлением является неустойчивым и приводит к образованию канала тока при Е = Епр.

    В твёрдых Д. различают тепловой и электрический пробой. При тепловом пробое с ростом j растёт джоулево тепло и, следовательно, температура Д., что приводит к увеличению числа носителей тока n. В результате ρ падает. При электрическом пробое с ростом j также возрастает число носителей n, а ρ c увеличением n падает.

    В реальных Д. большую роль при пробое играют всегда присутствующие неоднородности. Они способствуют пробою, т.к. в местах неоднородности Е может локально возрасти. Необратимые изменения в Д., связанные с образованием токового канала при пробое, могут быть разного характера. Например, в Д. образуется сквозное отверстие или Д. проплавляется по каналу. В канале могут протекать химические реакции, например в органических Д. осаждается углерод, в ионных Д. выпадает металл (металлизация канала).

    Электрическая прочность жидких Д. в сильной степени зависит от чистоты жидкости. Наличие примесей и загрязнений существенно понижает Епр. Для чистых, однородных жидких Д. Епр близка к Епр твёрдых Д.

    Пробой в газах связан с механизмом ударной ионизации и проявляется в виде электрического разряда в газах (См. Электрический разряд в газах).

    Нелинейные свойства Д. Поляризация Д., как указывалось выше, пропорциональна напряжённости электрического поля. Однако такая линейная зависимость справедлива только для электрических полей, значительно меньших внутрикристаллических полей Екр Диэлектрики 108 в/см (см. Кристаллическое поле). Т. к. обычно Епр« Екр, то в большинстве Д. не удаётся наблюдать нелинейную зависимость P(Е) в постоянном электрическом поле. Исключение составляют сегнетоэлектрики, где в определённом интервале температур (в сегнетоэлектрической области и вблизи точек фазовых переходов) наблюдается сильная нелинейная зависимость P(Е).

    При высоких частотах электрическая прочность Д. повышается, поэтому нелинейные свойства любых Д. проявляются в высокочастотных полях больших амплитуд. В луче Лазера могут быть созданы электрические поля напряжённости 108 в/см. В таких полях становятся очень существенными нелинейные свойства Д., что позволяет осуществить преобразование частоты света, самофокусировку света (См. Самофокусировка света) и др. нелинейные эффекты (см. Нелинейная оптика).

    Д. в науке и технике используются прежде всего как Электроизоляционные материалы. Для этого необходимы Д. с большим удельным сопротивлением, высокой электрической прочностью (См. Электрическая прочность) и малым углом диэлектрических потерь (См. Диэлектрические потери). Д. с высоким значением ε используются как конденсаторные материалы. Ёмкость конденсатора, заполненного Д., возрастает в ε раз. Пьезоэлектрики широко применяются для преобразований звуковых колебаний в электрические и наоборот (приёмники и излучатели ультразвука, звукосниматели и др., см. Пьезоэлектрический датчик). Пироэлектрики служат для индикации и измерения интенсивности инфракрасного излучения (См. Инфракрасное излучение). Сегнетоэлектрики применяют в радиотехнике для создания нелинейных элементов, входящих в состав различных схем (усилители, стабилизаторы частоты и преобразователи электрических сигналов, схемы регулирования и др.).

    Д. используются и в оптике. Чистые Д. прозрачны в оптическом диапазоне. Вводя в Д. примеси, можно окрасить его, сделав непрозрачным для определённой области спектра (фильтры). Диэлектрические кристаллы используются в квантовой электронике (См. Квантовая электроника) (в квантовых генераторах света — лазерах и квантовых усилителях СВЧ). Ведутся работы по использованию Д. в вычислительной технике и т. п.

    Лит.: Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М., Фейнмановские лекции по физике, [в. 5] — Электричество и магнетизм, пер. с англ., М., 1966; Калашников С. Г., Электричество, 2 изд., М., 1964; Физический энциклопедический словарь, т. 1, М., 1960; Сканави Г. И., Физика диэлектриков (Область слабых полей), М. — Л., 1949; его же, Физика диэлектриков (Область сильных полей), М. —Л., 1958; Фрёлих Г., Теория диэлектриков, М., 1960; Хиппель А. Р., Диэлектрики и волны, пер. с англ., М., 1960; Желудев И. С., Физика кристаллических диэлектриков, М., 1968.

    А. П. Леванюк, Д. Г. Санников.

    Рис. 1. Уровни энергии электронов твёрдого тела группируются в разрешённые зоны (валентная зона и зона проводимости), разделённые запрещёнными зонами.

    Рис. 2. Поляризация диэлектриков в поле Е: а — ионная и электронная поляризации ионных кристаллов; б — электронная поляризация ковалентных кристаллов; в — ориентационная поляризация полярных диэлектриков.

    Рис. 3 а, б. Две характерные зависимости поляризации диэлектрика Р от времени t. Постоянное электрическое поле Е включается в момент времени t = 0.

    Рис. 4. а — релаксационный характер дисперсии диэлектрической проницаемости ε(ω), соответствующий зависимости P(t), изображенной на рис. 3, а; б — резонансный характер дисперсии диэлектрической проницаемости ε(ω), соответствующий зависимости, изображенной на рис. 3, б.

    Рис. 5. Зависимость ε1 твёрдого диэлектрика от частоты ω поля Е.

    Рис. 6. Зависимость плотности тока j от напряжения электрического поля Е в диэлектрике; пунктир соответствует неустойчивым состояниям.

  3. Источник: Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.



  4. Большой энциклопедический словарь

    ДИЭЛЕКТРИКИ - вещества, плохо проводящие электрический ток (удельное электросопротивление ~108-1012 Ом?см). Существуют твердые, жидкие и газообразные диэлектрики. Внешнее электрическое поле вызывает поляризацию диэлектриков. В некоторых твердых диэлектриках поляризация существует в отсутствие поля (спонтанная поляризация), что связано с особенностями их строения (см. также Пироэлектрики, Сегнетоэлектрики, Электреты).

  5. Источник: Большой Энциклопедический словарь. 2000.



  6. Современная энциклопедия

    ДИЭЛЕКТРИКИ, вещества, плохо проводящие электрический ток (удельное сопротивление порядка 1010 Ом?м). Существуют твердые, жидкие и газообразные диэлектрики. Внешнее электрическое поле вызывает поляризацию диэлектрика. В некоторых твердых диэлектриках поляризация существует и в отсутствие поля (спонтанная поляризация), что связано с особенностями их строения (например, сегнетоэлектрики). Диэлектрики используются как электрические изоляционные материалы (изоляторы). Диэлектриками являются стекло, фарфор, слюда и многие полимеры, например эбонит.

  7. Источник: Современная энциклопедия. 2000.



  8. Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

  9. Источник: Энциклопедия Брокгауза и Ефрона



  10. Физическая энциклопедия

    ДИЭЛЕКТРИКИ

    (англ. dielectric, от греч. dia — через, сквозь и англ. electric — электрический), вещества, плохо проводящие электрич. ток. Термин «Д.» введён Фарадеем для обозначения в-в, в к-рые проникает электрич. поле. Д. явл. все газы (неионизованные), нек-рые жидкости и тв. тела. Электропроводность Д. по сравнению с металлами очень мала. Их уд. электрич. сопротивление r — 108— 1017 Ом
    • см. Количеств. различие в электропроводности Д. и металлов классич. физика пыталась объяснить тем, что в металлах есть свободные эл-ны, а в Д. все эл-ны связаны с атомами. Электрич. поле не отрывает их от атомов, а лишь слегка смещает. Квант. теория твёрдого тела объясняет разные электрич. св-ва металлов и Д. разл. характером распределения эл-нов по уровням энергии. В Д. верхний заполненный эл-нами энергетич. уровень совпадает с верхней границей одной из разрешённых зон (в металлах он лежит внутри разрешённой зоны), а ближайшие свободные уровни отделены от заполненных запрещённой зоной, к-рую эл-ны под действием обычных (не слишком сильных) электрич. полей преодолеть не могут (см. ЗОННАЯ ТЕОРИЯ). Действие электрич. поля сводится к перераспределению электронной плотности, к-рое приводит к поляризации Д. Резкой границы между Д. и полупроводниками провести нельзя. В-ва с шириной запрещённой зоны?g<3 эВ условно относят к ПП, а с?g>3эВ — к Д.

    Поляризация. Механизмы поляризации Д. различны и зависят от характера хим. связи. Напр., в ионных кристаллах (NaCl и др.) поляризация явл. результатом сдвига ионов друг относительно друга (ионная поляризация; рис., а) и деформации электронных оболочек отд. ионов (электронная поляризация).

    ДИЭЛЕКТРИКИ1

    Рис. Поляризация диэлектриков: а — ионная; б — электронная; в — ориентационная.

    В кристаллах с ковалентной связью (напр., алмаз) поляризация обусловлена гл. обр. смещением эл-нов, осуществляющих хим. связь (рис., б). В т. н. полярных Д. (напр., твёрдый H2S) молекулы или радикалы представляют собой электрич. диполи, к-рые в отсутствии электрич. поля ориентированы хаотически, а в поле приобретают преимуществ. ориентацию (рис., в). Такая ориентационная поляризация типична для мн. жидкостей и газов. Сходный механизм поляризации связан с «перескоком» под действием электрич. поля отд. ионов из одних положений равновесия в другие. Особенно часто такой механизм наблюдается в в-вах с водородной связью, напр. у льда, где ионы водорода имеют неск. положений равновесия.

    Поляризацию Д. характеризуют электрич. дипольным моментом единицы объёма

    ДИЭЛЕКТРИКИ2

    где pi — дипольные моменты ч-ц (атомов, ионов, молекул), N — число ч-ц в единице объёма (см. ПОЛЯРИЗУЕМОСТЬ). Величина R зависит от напряжённости электрич. поля E. В слабых полях R=cE. Коэфф. пропорциональности c наз. диэлектрической восприимчивостью. Часто вместо вектора R пользуются вектором электрич. индукции:

    D=E+4pR=eE (в системе СГСЭ), (1)

    где 6 — диэлектрическая проницаемость. В вакууме c=0 и e=1 (в системе СГСЭ). Величины c и e — осн. характеристики Д. В анизотропных крист. Д. направление R определяется не только направлением поля Е, но и направлением осей симметрии кристалла. Поэтому вектор R составляет разл. углы с E в зависимости от ориентации Е по отношению к осям симметрии в кристалле. В этом случае e и c явл. тензорами.

    Диэлектрики в переменном поле. Если поле E быстро изменяется во времени t, то поляризация Д. не успевает следовать за ним. Между колебаниями R и E появляется разность фаз 8. Диэлектрич. проницаемость в этом случае представляют комплексной величиной: e=e'-ie", причем e' и e" зависят от частоты перем. электрич. поля w. Абс. величина|e|=?(e'2+e"2) определяет амплитуду колебания вектора индукции D, а отношение e'/e" определяет диэлектрические потери. В пост. электрич. поле e"=0, а e'=e.

    В перем. электрич. полях высоких частот (оптич. диапазон) св-ва Д. принято характеризовать показателями преломления n и поглощения k (вместо e' и e"). Первый равен отношению скоростей распространения эл.-магн. волн в Д. и в вакууме. Показатель поглощения k характеризует затухание эл.-магн. волн в Д. Комплексный показатель преломления равен n^=n(1+ik); величины n, k, e' и e" оказываются связанными соотношением:

    n(1+ ik)=?(e'-ie"). (2)

    Поляризация диэлектриков в отсутствии электрич. поля Е. В крист. Д., где ионы разного знака расположены в определённом порядке, поляризация может существовать и в отсутствии электрич. поля. Обычно она не проявляется, т. к. создаваемое электрич. поле компенсируется полем свободных зарядов, натекающих на поверхность кристалла извне и изнутри. Нарушение компенсации, приводящее к врем. появлению электрич. поля в кристалле, происходит в пироэлектриках — при изменении темп-ры кристалла и в пьезоэлектриках — при деформации. Разновидностью пироэлектриков явл. сегнетоэлектрики, в к-рых поляризация может существенно изменяться (как по величине, так и по направлению) под влиянием внешних воздействий. Поляризация в отсутствии поля может наблюдаться также в нек-рых в-вах типа смол и стёкол (см. ЭЛЕКТРЕТЫ).

    Электропроводность Д. мала, но отлична от нуля (табл.). Подвижными носителями заряда в Д. могут быть эл-ны и ионы. Электронная проводимость в обычных условиях мала по сравнению с ионной. Ионная проводимость обусловлена перемещением собств. и примесных ионов. Возможность перемещения ионов по кристаллу связана с наличием структурных дефектов в кристаллич. решётке. Если, напр., в кристалле есть вакансии, то под действием поля соседний ион может занять её, во вновь образовавшуюся вакансию может перейти след. ион и т. д. Перемещение ионов может происходить также по междоузлиям. С ростом темп-ры ионная проводимость возрастает. Заметный вклад в электропроводность Д. может вносить поверхностная проводимость (см. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ).

    Пробой. Электрич. ток j через Д. пропорционален напряжённости электрич. поля Е (закон Ома): j=sE, где а — проводимость Д. Однако в достаточно сильных полях ток нарастает быстрее, чем по закону Ома. При нек-ром критич. значении Eпр наступает электрич. пробой Д. Величина Eпр наз. электрической прочностью Д. (табл.). При пробое почти весь ток течёт по узкому каналу (см. ШНУРОВАНИЕ ТОКА).

    УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ r И ЭЛЕКТРИЧ. ПРОЧНОСТЬ Епр НЕК-РЫХ ТВЁРДЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ

    ДИЭЛЕКТРИКИ3

    В твёрдых Д. различают тепловой и электрич. пробой. При тепловом пробое с ростом j растёт темп-pa Д. (Джоулева теплота), что приводит к увеличению числа подвижных носителей заряда n и уменьшению r. При электрич. пробое с ростом поля Е возрастает генерация носителей под действием поля. В Д. пробою способствуют неизбежные неоднородности, т. к. в местах неоднородности поле Е может возрасти.

    Плотность тока в шнуре может достигать больших величин. Это может привести к разрушению Д.: образуется сквозное отверстие или Д. проплавляется по каналу; в канале могут протекать хим. реакции; напр., в органич. Д. осаждается углерод, в ионных кристаллах — металл (металлизация канала) и т. п.

    Электрич. прочность жидких диэлектриков в сильной степени зависит от чистоты жидкости. Наличие примесей и загрязнений существенно понижает Епр. Для чистых однородных жидких Д. Eпр близка к Eпр твёрдых Д. Пробой в газе связан с ударной ионизацией и проявляется в виде электрического разряда в газах.

    Нелинейные свойства. Линейная зависимость P=cЕ справедлива только для полей Е, значительно меньших внутрикристаллических полей (Екр=108 В/см). Т. к. Eпр<-Eкр. то в большинстве Д. не удаётся наблюдать нелинейную зависимость P(Е) в пост. электрич. поле. Исключение составляют сегнетоэлектрики, где в сегнетоэлектрич. области и вблизи фазовых переходов наблюдается сильная нелинейная зависимость P(Е). Однако нелинейные св-ва любых Д. проявляются в ВЧ полях больших амплитуд (Eпр растёт). В частности, в луче лазера, где могут быть созданы электрич. поля =108 В/см, нелинейные св-ва Д. становятся существенными. Это позволяет наблюдать преобразование частоты света, самофокусировку и др. нелинейные эффекты в диэлектрич. кристаллах (см. НЕЛИНЕЙНАЯ ОПТИКА).

    Применения. Многие Д. используются гл. обр. как электроизоляц. материалы. В частности, Д. с высоким Eпр используются как конденсаторные материалы. Пьезоэлектрики применяются для преобразований звук. колебаний в электрические и наоборот (см. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ); пироэлектрики — для индикации и измерения интенсивности ИК излучения; сегнетоэлектрики — как нелинейные элементы в радиоэлектронике. Вводя в Д. примеси, можно окрасить его, сделав непрозрачным для определённой области спектра (оптич. фильтры). Многие диэлектрич. кристаллы используются в квантовой электронике (в лазерах и квантовых усилителях СВЧ) и др.

  11. Источник: Физическая энциклопедия



  12. Химическая энциклопедия

    (англ. dielectric, от греч. dia - через, сквозь и англ. electric - электрический), в-ва, обладающие электрич. сопротивлением в пределах 1010 Ч 1020 Ом. м в постоянном электрич. поле при нормальной т-ре. Согласно зонной теории, твердые Д. при 0 К имеют целиком заполненную и совершенно пустую следующую (выше по энергии) разрешенные зоны, а ширина запрещенной зоны, в отличие от полупроводников, достаточно широка (DE3 / 3 эВ) (см. Твердое тело). Если Д. поместить между пластинами заряженного конденсатора, емкость конденсатора Спо сравнению с его емкостью в вакууме С 0 увеличится в e раз. Безразмерная величина e наз. диэлектрич. проницаемостью, она всегда больше 1 и зависит от хим. состава и строения Д. Увеличение емкости конденсатора в e раз происходит из-за того, что электрич. поле приводит к поляризации Д., т. е. возникновению электрич. дипольного момента единицы объема в-ва, к-рый направлен вдоль поля и равен векторной сумме диполъных моментов содержащихся в этом объеме частиц (атомов, ионов, молекул). Различают деформационную и ориентационную (тепловую) поляризации. Деформационная поляризация Д. появляется вследствие квазиупругого смещения под действием поля электронных оболочек относительно атомных ядер (электронная поляризация), смещения разноименно заряженных ионов в противоположных направлениях (в ионных кристаллах) или смещения атомов разного типа в молекуле (атомная поляризация). Обычно атомная поляризация составляет 5-15% от электронной. Деформац. поляризация характерна как для неполярных Д., молекулы к-рых не имеют постоянных дипольных моментов, так и для полярных Д.; в неполярных Д. это осн. вид поляризации. Она слабо зависит от т-ры и устанавливается очень быстро (за 10-14 Ч10-12 с). В не слишком сильных полях деформац. поляризация Р д пропорциональна напряженности поля Е. Для изотропных в-в

    101_120-7.jpg

    где a д - деформац. поляризуемость частиц Д., не зависящая от т-ры и имеющая размерность объема (см. Поляризуемость),< NA -> постоянная Авогадро. Ориентационная (тепловая) поляризация Д. происходит в полярных Д. из-за ориентации постоянных диполъных моментов молекул или их звеньев вдоль поля. Этот вид поляризации имеет релаксац. характер, т. к. диполи ориентируются в процессе теплового движения за определенное время релаксации t. Значение t зависит от т-ры и мол. структуры в-ва (подробнее см. ниже). Суммарная поляризация 1 моля в-ва Р M для неполярных в-в (газов и р-ров в неполярных р-рителях) связана с диэлектрич. проницаемостью e ур-нием Клаузиуса-Моссотти:

    101_120-8.jpg

    где М - мол. масса в-ва, d - егo плотность. Для полярных Д. справедливо ур-ние Ланжевена - Дебая:

    101_120-9.jpg

    где k - постоянная Больцмана, Т - т-ра, m - диполъный момент молекулы. Эти ур-ния используют для определения диполъных моментов по зависимости e от 1/Т: по углу наклона находят 4pAm2/9k, по отрезку, отсекаемому на оси ординат, - дeформац. поляризацию D =>4/3pAaDE>. В переменном поле каждая из трех составляющих поляризации Д. - электронная, атомная и ориентационная - проявляется в разных областях частотного спектра (рис.).

    101_120-10.jpg

    B диапазоне частот видимого света существенна только электронная поляризуемость a э; при этом, как установлено Дж. Максвеллом, e = n2, где n - показатель преломления света. Ур-ние (2) преобразуется в ур-ние Лоренца-Лоренца для молярной рефракции R:

    101_120-11.jpg

    Комбинируя измерения e в радиодиапазоне и n в видимой области спектра, можно, используя ур-ния (1)-(3), найти значения всех трех составляющих поляризации Д. Рефракция, являясь величиной аддитивной, практически не зависит от т-ры, давления и агрегатного состояния в-ва и используется для хим. анализа газов, жидкостей и их смесей, изучения строения сложных орг. и неорг. молекул (см. Рефрактометрия). Нек-рые кристаллич. Д. обладают самопроизвольной (спонтанной) поляризацией в отсутствие электрич. поля, что связано с достаточно низкой симметрией кристаллов (см. Пироэлектрики). Особая группа пироэлектриков - сегнетоэлектрики, у к-рых величина спонтанной поляризации резко меняется с т-рой и при определенной т-ре исчезает (фазовый переход 2-го рода, см. Кюри точка).

    Диэлектрические потери. В переменном электрич. поле ориентация по полю полярных молекул (или полярных звеньев макромолекул) отстает по фазе от вектора напряженности приложенного поля на угол d. В зависимости от соотношения между t и циклич. частотой поля w диэлектрич. проницаемость меняется от e: (при wt >> 1) до e0 (при wt << 1). При wt ~ 1 значение e заметно зависит от частоты и т-ры и наблюдается значит. поглощение энергии поля, к-рая превращается в тепло. Диэлектрич. проницаемость в этом случае характеризуется комплексной величиной e = e' Ч ie: (i - мнимая единица). Действительная часть e' соответствует диэлектрич. проницаемости Д., мнимая часть e: - коэф. диэлектрич. потерь. Отношение e:/e' = tgd наз. тангенсом угла диэлектрич. потерь; оно численно равно отношению двух составляющих тока, проходящего через заполненный данным Д. конденсатор, - активной и реактивной, или емкостной. Измерение tgd в зависимости от w и т-ры используется для изучения вращат. движений полярных частиц в среде (метод диэлектрич. релаксации). При этом используют ф-лу Дебая:

    101_120-12.jpg

    При частоте 101_120-13.jpg или при т-ре, соответствующей времени релаксации 101_120-14.jpg, кривая зависимости tgd oт w (при Т= const) или от T (при w = const) проходит через максимум. Значения tgd зависят от хим. строения Д., мол. структуры (для полимеров - и надмолекулярной структуры), а также от ряда внеш. факторов, напр., давления. Зависимость tgd от T позволяет фиксировать релаксационные и фазовые переходы в в-вах, в частности в полимерах.

    Электрическая прочность. При увеличении напряженности поля происходит пробой Д., т. е. Д. разрушается, теряет свои св-ва и превращается в проводник. Миним. напряженность поля E пр, при к-рой наблюдается пробой Д., наз. электрич. прочностью в-ва. Различают тепловой пробой - из-за разогрева образца проходящим током или из-за диэлектрич. потерь - и внутренний (или истинный) электрич. пробой - в результате лавинной ионизации, вызванной электрич. полем внутри Д. Значение Е пр при тепловом пробое зависит от условий теплообмена образца с окружающей средой, т. е. от разности т-р, теплопроводности и уд. теплоемкости, от размеров и формы образца, длительности действия электрич. напряжения. Значение Е пр при внутр. пробое определяется гл. обр. строением Д., наличием трещин, примесей и др., если они вызывают перераспределение напряженности поля внутри Д. Длит. воздействие внеш. электрич. поля снижает Е пр.Изучение зависимости Е пр от Е, Т и др. факторов служит для прогнозирования надежности электрич. изоляции. В таблице сопоставлены диэлектрич. св-ва нек-рых электроизоляц. материалов.

    101_120-15.jpg

    Применение. Д. применяют в приборостроении, электротехнике, радиотехнике, опто-, микроэлектронной и лазерной технике. В зависимости от назначения различают электроизоляционные (пассивные) и управляемые (активные) Д. В качестве электроизоляц. материалов используют прир. Д. -вакуумное пространство, чистую воду, воздух, др. газы; нефтяные масла (трансформаторное, конденсаторное), др. продукты переработки нефти; лаки на основе льняного и тунгового масел; древесину, изделия на основе целлюлозы (бумагу, картон, ткани), натуральный шелк, каучук, парафины, церезин, минералы (алмаз, кварц, слюда, сера, асбест, мрамор и др.), а также искусств. Д. - полимеры, стекла, ситаллы, сапфир, керамику и др. В зависимости от применения и условий эксплуатации Д. должен обладать совокупностью необходимых мех. св-в: твердостью, гибкостью, эластичностью, большим сопротивлением на разрыв. Электроизоляц. материалы могут подвергаться воздействию высоких или, наоборот, низких т-р, света, влаги, окислителей, жидких нефтепродуктов и т. п. В каждом из этих случаев подбирают Д., обладающие соответствующим строением и физ.-хим. св-вами. В качестве управляемых Д. используют сегнетоэлектрики (титанат бария, ниобат лития, сегнетокерамика и др.). В микроэлектронных устройствах на полупроводниках, в частности больших и сверхбольших интегральных схемах на кремнии и арсениде галлия, используются в качестве как пассивных, так и активных элементов тонкие (0,002-2,0 мкм) аморфные диэлектрич. пленки SiO2, Si3N4, бор- и фосфорсиликатных стекол. Перспективными являются диэлектрич. пленки оксида алюминия, нитридов бора и галлия. Лит.: Фрёлих Г., Теория диэлектриков, пер. с англ., М., I960; Хиппель А. Р., Диэлектрики и волны, пер. с англ., М., 1960; Пасынков В. В., Материалы электронной техники, М., 1980; Майофис И. М., Химия диэлектриков, М., 1981; Барфут Дж., Тейлор Дж., Полярные диэлектрики и их применения, пер. с англ., М., 1981; Богородицкий Н. П., Пасынков В. В., Тареев Б. М., Электротехнические материалы, 7 изд., Л., 1985. В. И. Белый.

  13. Источник: Химическая энциклопедия



  14. Энциклопедический словарь

    диэле́ктрики

    вещества, плохо проводящие электрический ток (электропроводность диэле́ктрики10-8 - 10-17 Ом-1·см-1). Существуют твёрдые, жидкие и газообразные диэлектрики. Внешнее электрическое поле вызывает поляризацию диэлектриков. В некоторых твердых диэлектриках поляризация существует в отсутствие поля (спонтанная поляризация), что связано с особенностями их строения (см. также Пироэлектрики, Сегнетоэлектрики, Электреты).

    * * *

    ДИЭЛЕКТРИКИ

    ДИЭЛЕ́КТРИКИ, вещества, плохо проводящие электрический ток (удельное электросопротивление ДИЭЛЕКТРИКИ108-1012 ОмЧсм). Существуют твердые, жидкие и газообразные диэлектрики. Внешнее электрическое поле вызывает поляризацию диэлектриков. В некоторых твердых диэлектриках поляризация существует в отсутствие поля (спонтанная поляризация), что связано с особенностями их строения (см. также Пироэлектрики(см. ПИРОЭЛЕКТРИКИ), Сегнетоэлектрики(см. СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКИ), Электреты(см. ЭЛЕКТРЕТЫ)).

  15. Источник: Энциклопедический словарь



  16. Большой энциклопедический политехнический словарь

    (англ. dielectric, от греч. dia - через, сквозь и англ. electric - электрический) - в-ва, практически не проводящие электрич. ток. К Д. относят электроизоляц. материалы. К Д. примыкают полупроводники, во чёткой границы между ними нет (см. Зонная теория). Д. бывают твёрдыми, жидкими и газообразными. Во внеш. электрич. поле они поляризуются (см. Поляризация диэлектриков). Важнейшие хар-ки Д.: диэлектрическая восприимчивость, диэлектрическая проницаемость и электрическая прочность. Д. применяются во мн. отраслях науки и техники.

  17. Источник: Большой энциклопедический политехнический словарь



  18. Большая политехническая энциклопедия

    ДИЭЛЕКТРИКИ — вещества, практически не проводящие электрический ток; бывают твёрдыми, жидкими и газообразными. Во внешнем электрическом поле Д. поляризуются. Их используют для изоляции электротехнических устройств, в электрических конденсаторах, в квантовой электронике и оптике.

  19. Источник: Большая политехническая энциклопедия



  20. Естествознание. Энциклопедический словарь

    (англ. dielectric, от греч. dia -через, сквозь и англ. electric - электрич.), в-ва, плохо проводящие электрич. ток (электропроводность <10-8 См/м). Существуют твёрдые, жидкие и газообразные Д. Внеш. электрич. поле вызывает поляризацию Д. В нек-рых тв. Д. поляризация существует в отсутствие поля (спонтанная поляризация), что связано с особенностями их строения (см. также Пироэлектрики, Сегнетоэлектрики, Электреты).

  21. Источник: Естествознание. Энциклопедический словарь



  22. Большой Энциклопедический словарь

  23. Источник: