Materialet izoluese

Materialet dielektrike

Materialet dielektrike shërbejnë për izolimin e pjesëve të ndryshme përçuese të cilat gjenden në tension, me qëllim mbrojtjeje, qoftë të personelit që është i lidhur drejtëpërsëdrejti me aparatin elektrik, qoftë të mbrojtjes së materialit përçues nga ndikimet e jashtme. Këto kanë afinitet ta mbajnë rrymënelektrike brenda kufijve të përçuesve. Në këtë mënyrë pengojnë humbjen e energjisë dhe i mbrojnë njerëzit nga kontaktet direkte me përçues në të cilët është mëkëmbur rryma elektrike.
Materialet dielektrike shpeshherë quhen edhe materiale izoluese. Një ekuivalencë e tillë ekziston edhe pse ka raste kur kjo ekuivalencë nuk është e mundur.
Dielektrikët ideal kanë rezistencë pambarimisht të madhe, ndësra përçueshmëria e tyre është e barabartë me zero. Mirëpo dihet se çdo material, qoftë përçues i mirë apo dielektrik, në vetvete ka një sasi elektronesh të lira të cilat, varësisht nga forcat e mbrendshme lidhse të atomeve përkatëse përcaktojnë karakterin e materialit përkatës përçues ose dielektrik.
Kushtet atmosferike dhe ndotjet industriale ndikojnë në masë të madhe në veçoritë e materialeve dielektrike. Veçanërisht, ndotja e ambientit zvogëlon rezistencën e materialeve dielektrike dhe kështu mund të prishet lehtë gjendja në vetë strukturën e materialit dielektrik.

Materialet dielektrike në fushën elektrike

Grimcat e materialeve dielektrike, në pikëpamje elektrike mund të jenë neutrale ose të elektrizuara. Bartësit e ngarkesave elektrike mund të jenë elektronet, jonet, molekulat, grupe molekulash dhe grimcat makroskopike.
Kjo bartje e ngarkesave elektrike paraqitet si rezultat i ndikimit termik, fushës elektrike, reaksioneve kimike etj.
Përderisa te metalet, bartësit e ngarkesave praktikisht nuk varen prej strukturës së rrjetit, me ç'rast elektronet valente lëvizin lirisht nëpër të, në materialet dielektrike lëvizja e grimcave tv elektrizuara është e kufizuar, sepse shumica e tyre është ngushtë e lidhur me ambientin përreth në një shkallë të caktuar dhe, se për aktivizimin e tyre duhet shpenzuar bjë sasi bukur të madhe të energjisë.
Vetëatomi sillet si grimcë neutrale në pikëpamje elektrike, sepse ngarkesa elektrike pozitive e bërthamës e barabartë Z, ku Z-është numri i protoneve në bërthamv, është e njejtë me ngarkesën elektrike të elektroneve, por me elektricitet të kundërt, të cilat gjenden përreth bërthamëssë atomit.
Përveç kësaj, sasikompensuese të elektrizimeve të kundërta në atom, nëse nuk vepron fusha e jashtme elektrike, është përputhja e qendrave të elektrizimit në të cilat është e koncentruar e tërë ngarkesa e një polariteti.
Si rrjedhim, atomet nuk formojnë dipole elektrike dhe se për këtë shkak atomet e tilla i quajmë jopolare

Polarizimi i dielektrikut

Kur materiali izolues vendoset në fushë elektrike, të gjitha grimcat elementare të elektrizuara në atom dhe molekula i nënshtrohen ndikimit të forcave elektrostatike. Kjo ngjan në tërë materialin dielektrik prej shtrese në shtresë. Gjatë këtij veprimi, bërthamat e lektrizuara pozitivisht zhvendosen në drejtim tv fushës, ndësra elektronet, që nuk janë të lira, lëvizin në drejtim të kundërt.
Këto zhvendosje janë shumë të vogla, sepse ndikimit të forcave elektrostatike u kundërvihen frocat e brendshme të atomeve dhe molekulave. Nëse intensiteti i fushës elektrike është konstant, mbas një kohe të caktuar grimcat do të ndërpresin lëvizjen e tyre. Rezultat i ndikimit të fushës është që molekulat neutrale, ose atomet neutrale bëhen polare. Nga kjo, ky fenomen e ka marrë emrin polarizim i dielektrikut.
Në përgjithësi,dallojmë këto lloje polarizimesh të materialeve dielektrike :

• Polarizimi elektronik,
• Polarizimi jonik,
• Polarizimi i orientuar ose dipol.

Përçueshmëria elektrike e materialeve izoluese

Me dielektrikë ose materiale izoluese kuptojmë ato materiale që nuk kanë elektrone të lira. Megjithatë, këtë kusht e plotëson vetëm vakuumi, i cili merret si dielektrik ideal, ndërsa dielektrikët e tjerë pak a shumë i afrohen gjendjes së vakuumit. Në fakt, të gjitha materialet izoluese kanë një sasi, sado të vogël, grimcash të elektrizuara të cilat nën veprimin e fushës elektrike mund të lëvizin në krahasim me ambientin rreth e përçark. Përçueshmëria specifike elektrike e materialeve izoluese është njëra nga karakteristikat themelore. Edhe te materialet shumë të mira dielektrike, përçueshmëria specifike elektrike ndryshon nga zero.
Te materialet izoluese në gjendje të gaztë, elektronet dhe jonet janë bartësit kryesorë të ngarkesave elektrike. Nëse intensiteti i fushës elektrike është i madh, elektronet dhe jonet në gaza të ndryshme izoluese përfitojnë energji. Një pjesë e grimcave të elektrizuara, gjatë jonizimit, përsëri neutralizohen. Ky proces i neutralizimit të tyre quhet rekombinim. Pjesa tjetër e elektroneve nën ndikimin e fushës elektrike përsëri kthehet në elektroda dhe humbin elektrizimin vetjak.

Referimet

• "Materialet Elektroteknike" - Dr.Alajdin Abazi , Dr.Jusuf Krasniqi
• "Science of materials" - T.J.Lewis and P.E.Secker
• "Solid state physics" - A.J.Dekker
• "Physics of dielectric materials" - B.Tareev