Điện môi là gì? Tính chất của điện môi như thế nào? Bạn có biết có bao nhiêu loại điện môi hiện nay hay không? Hãy cùng Blog Thiết Bị Điện khám phá ngay trong nội dung được chia sẻ sau đây.
Thuật ngữ điện môi đã và đang dần len lỏi vào trong cuộc sống hằng ngày của chúng ta, theo đó điện môi đóng một vai trò quan trọng cho việc cung cấp và chuyển đổi năng lượng điện cho các thiết bị. Trong nội dung sắp được https://blogthietbidien.com/ chia sẻ sau đây, hãy cùng nhau tìm hiểu xem điện môi là gì và tầm ảnh hưởng của điện môi với hệ thống điện nhé.
Điện môi là gì?
Điện môi có thể hiểu là một nhóm chất có khả năng cách điện do trong phân tử của các chất điện môi số lượng điện tích tự do rất ít, bởi vậy mà khả năng mang điện của chất điện môi rất kém. Tuy nhiên, khi điện trường tăng đột biến đến một giá trị giới hạn thì điện môi sẽ bị mất đi tính cách điện.
Mỗi một chất điện môi khác nhau sẽ có một điện trường khác nhau, hằng số điện ε phụ thuộc vào tính chất của điện môi. Hằng số điện môi trong chân không = 1.
Tính chất của điện môi
Điện môi sẽ có các tính chất đặc trưng như sau:
- 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 (Edt);
- Điện trở cách điện;
- Dòng điện trong điện môi (I)
Phân loại điện môi
Điện môi thường được chia thành 2 loại chính: điện môi thụ động và điện môi tích cực.
Chất điện môi thụ động
Điện môi thụ động là vật liệu cho tính chất cách điện và tích tụ điện, thường là mica, thủy tinh, polyme tuyến tính, cao su sơn, giấy và bột tổng hợp,…
Chất điện môi tích cực
Điện môi tích cực là các chất liệu có hằng số điện môi có thể điều khiển bằng điện trường (gồm gốm, thủy tinh), cơ học (thạch anh) và ánh sáng (các chất huỳnh quang).
Hằng số của điện môi
Hằng số điện môi đặc trưng cho tính chất điện của môi trường, đồng thời đây là đại lượng thứ nguyên (nghĩa là một hằng số thuần túy và không có đơn vị cụ thể). Ngoài ra, hằng số điện môi còn có tên đầy đủ là độ điện thẩm tương đối và độ điện thẩm chân không.
Hằng số điện môi có ký hiệu là ε, biểu thị khả năng phân cực của điện môi và được thể hiện bằng công thức sau đây.
ε = C/ C₀
Trong đó:
- Cd: điện dung của tụ điện sử dụng chất điện môi;
- C₀: điện dung của tụ điện dùng chất điện môi ở trong chân không hoặc không khí;
- ε: hằng số điện môi
Lưu ý: chất dùng để làm điện môi cho tụ điện cần phải có hằng số điện môi lớn và ngược lại.
Độ dẫn của điện môi là gì?
Độ dẫn của chất điện môi là một số liệu dùng để chỉ ra khả năng của chất điện môi, từ đó có thể để chỉnh được dòng điện. Độ dẫn của điện môi có ký hiệu là Ω, được tính bởi tỷ số giữa sức điện V và dòng điện I đi qua chất điện môi
Độ dẫn trong chất điện môi thường sẽ phụ thuộc ở 3 dạng rắn, lỏng, khí:
- Đối với chất điện môi ở dạng khí sẽ có độ dẫn tương đối thấp, điều này xảy ra khi chất điện môi có sự góp mặt của các hạt điện tích tự do, trước tác động của các yếu tố bên ngoài lẫn bên trong như điện tử và ion, bức xạ từ tia X, các loại phóng xạ, sự va chạm giữa các phân tử, nhiệt độ,…;
- Đối với chất điện môi ở dạng lỏng phụ thuộc vào các yếu tố như cấu trúc phân tử, nhiệt độ, tạp chất hay sự hiện diện của điện tích to của electron và ion hay độ ẩm và các tạp chất khác;
- Đối với chất điện môi ở dạng rắn được gây ra bởi sự di chuyển của hạt điện tích của chất điện môi và tạp chất, trường hợp dòng điện mạnh, chất điện môi sẽ có tính dẫn điện.
Dòng điện trong chất điện môi
Dòng điện chuyển dịch ICM (dòng điện cảm ứng) được sinh ra từ quá trình chuyển phân cực của các điện tích liên kết trong chất điện môi, quá trình này sẽ kết thúc cho đến khi đạt được trạng thái cân bằng.
Dòng điện rò I rò được tạo ra bởi các điện tích tự do và điện tử phát xạ dưới tác động của điện trường, nếu rò lớn sẽ làm chất điện môi mất đi tính cách điện ban đầu.
Dòng điện tổng chạy qua chất điện môi được tính bởi công thức: I = ICM x I rò
Ứng dụng của hằng số điện môi
Thời buổi hiện nay, hằng số điện môi góp một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực như:
- Phát triển van tim vi mô;
- Tạo ra vật liệu điện môi tốt nhất nhằm để lắp đặt trong hệ thống vi cơ điện tử (MEMS);
- Khám phá ra không gian với thiết bị truyền động cực nhạy cho kính thiên văn;
- Làm hệ thống phòng thủ dựa trên công nghệ sắt thép số lượng lớn;
- Phát triển túi khí;
- Ứng dụng cho công nghệ cao.
Thông qua bài viết vừa được blogthietbidien.com chia sẻ, chúng tôi hy vọng bạn sẽ có thêm thông tin bổ ích liên quan đến điện môi cũng như được điện môi là gì? Hãy chia sẻ bài viết đến với nhiều đọc giả hơn nhiều cảm thấy thông tin chúng tôi cung cấp hữu dụng nhé.
