Điện môi là gì? Bạn đã thực sự hiểu rõ về khái niệm này? Chúng có tính chất gì? được phân thành những loại nào?. Hãy cùng Cơ Khí Việt Hàn tìm hiểu thêm trong bài viết dưới đây.
Điện môi là gì?
Điện môi là nhóm chỉ các vật có khả năng cách điện. Trong phân tử của các chất điện môi, số lượng các điện tích tự do là rất ít. Điều này khiến cho khả năng mang điện của nó rất kém. Nhưng khi điện trường tăng vượt quá 1 giá trị giới hạn thì điện môi sẽ bị đánh thủng (mất đi tính cách điện). Mỗi điện môi khác nhau sẽ có một điện trường khác nhau, hằng số điện ε sẽ phụ thuộc vào tính chất của điện môi. Hằng số điện môi của chân không = 1.
Tính chất của chất điện môi
Điện môi sẽ bao gồm các chất có các tính chất đặc trưng dưới đây:
Độ tổn hao điện môi (Pa).
Độ thẩm thấu điện tương đối ( hằng số điện môi -ε)
Nhiệt độ chịu đựng.
Độ bền về điện của chất điện môi (Eđ.t)
Điện trở cách điện của chất điện môi.
Dòng điện trong chất điện môi (l)
Phân loại điện môi
Điện môi sẽ được chia thành 2 loại đó là điện môi thụ động và điện môi tích cực, vậy chúng có gì khác nhau? Cùng tìm hiểu ngay sau đây:
Chất điện môi thụ động
Đây chính là vật liệu cách điện và vật liệu tụ điện. Chúng là các vật chất được dùng làm chất cách điện và làm chất điện môi trong các tụ điện như mi ca, gốm, thủy tinh, polyme tuyến tính, cao su, sơn, giấy, bột tổng hợp, keo dính,…
Chất điện môi tích cực
Chất điện môi tích cực là các vật liệu có hằng số điện môi có thể điều khiển bằng:
Điện trường như gốm, thủy tinh,…
Cơ học: Chất áp điện như thạch anh
Ánh sáng: Chất huỳnh quang
Hằng số điện môi
Hằng số điện của môi trường sẽ đặc trưng cho tính chất điện của môi trường, là đại lượng không có thứ nguyên, tức là một số thuần túy, không có đơn vị. Chúng được gọi với các tên đầy đủ là độ điện thẩm tương đối, bằng tỷ số giữa độ điện thẩm của môi trường và độ điện thẩm chân không.
Hằng số chất điện môi ký hiệu là ε, nó biểu thị khả năng phân cực của điện môi. Biểu thức thể hiện dưới dạng:
Công thức tính hằng số điện môi
Trong đó:
Cd: Điện dung của tụ điện sử dụng chất điện môi
C0: Điện dung của tụ điện sử dụng chất điện môi là chân không hoặc không khí.
Chất điện môi dùng làm tụ điện sẽ cần có hằng số điện môi ε lớn, còn chất điện môi dùng làm chất dẫn điện có ε nhỏ.
Độ dẫn điện của điện môi là gì?
Độ dẫn điện của chất điện môi dạng lỏng sẽ phụ thuộc vào các yếu tố như: cấu trúc phân tử, nhiệt độ, tạp chất, hay sự hiện diện của điện tích to của các electron và ion. Đối với các chất điện môi lỏng phần to sẽ phụ thuộc vào mặt của độ ẩm và tạp chất.
Đối với các chất ở dạng khí có độ dẫn tương đối thấp. Điều này có thể xảy ra khi có sự có mặt của những hạt điện tích tự do, trước sự tác động của yếu tố bên ngoài và bên trong, điện tử và ion. Bức xạ tia X hay các loại phóng xạ, sự va chạm của những phân tử và hạt tích điện, yếu tố nhiệt.
Độ dẫn điện của các chất phân cực được tạo ra bằng cách sử dụng chất lỏng với những ion phân ly. Với các chất lỏng phân cực và không cực sẽ có sự khác nhau về độ dẫn. Do đó nếu như bạn làm sạch chất lỏng của tạp chất, nó sẽ làm giảm tính chất đang diễn ra. Cùng với sự gia tăng của độ dẫn của một chất lỏng và nhiệt độ của nó, sự giảm độ nhớt sẽ xảy ra, và điều này dẫn đến sự gia tăng tính di động của những ion.
Đối với chất điện môi rắn, độ dẫn điện sẽ được gây ra bởi sự di chuyển của những hạt điện tích của chất điện môi và tạp chất. Trong những trường hợp mạnh của dòng điện, tính dẫn điện được phát hiện.
Dòng điện trong chất điện môi (I)
Dòng điện chuyển dịch Ic.m ( dòng điện cảm ứng): Nó được sinh ra từ quá trình dịch chuyển phân cực của các điện tích liên kết trong chất điện môi xảy ra cho đến khi đạt được trạng thái cân bằng.
Dòng điện rò Irò: Được ra bởi các điện tích tự do và điện tử phát xạ ra chuyển động dưới tác động của điện trường. Nếu như rò lớn sẽ làm mất đi tính cách điện của điện môi.
Dòng điện tổng qua chất điện môi sẽ được tính bằng công thức: I = ICM + Irò.
Và sau khi quá trình phân cực này kết thúc thì qua chất điện môi chỉ còn dòng điện rò.
Tham khảo thêm:
- Báo giá tắc kê inox M8
- Nhập khẩu và phân phối con tán liền vành inox
- Nhứng điều cần biết về bu lông neo
Ứng dụng của hằng số điện môi
Hiện nay, hằng số điện môi được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như:
Sự phát triển van tim vi mô.
Lựa chọn, tạo ra các vật liệu điện môi tốt nhất để lắp đặt trong các hệ thống vi cơ điện tử (MEMS). Lĩnh vực điện tử đang ngày càng nỗ lực phát triển để có thể tạo ra các mạch nhanh hơn trong các gói nhỏ hơn.
Khám phá không gian với thiết bị truyền động cực nhạy cho kính thiên văn.
Hệ thống phòng thủ dựa trên công nghệ sắt thép với số lượng lớn.
Tự động hóa với thời gian phản ứng nhanh hơn để triển khai túi khí.
Ngoài ra nó còn được ứng dụng trong nhiều thiết bị công nghệ cao.
Thông qua bài viết trên, các bạn cũng đã nắm được Psi là gì? Có mấy loại giới hạn bền?. Bạn đang cần có nhu cầu mua các sản phẩm như bu lông inox, ốc vít inox,… để phục vụ trong sản xuất, bạn có thể tìm đến đơn vị chúng tôi. Cơ khí Việt Hàn đảm bảo sẽ mang đến cho bạn những sản phẩm chất lượng, uy tín nhất thị trường hiện nay.
Bài viết liên quan: