유전체

기사 정보
전자기학
전기 자기 역사 교재
정전학 전하 쿨롱의 법칙 컨덕터 전하 밀도 유전율 전기 쌍극자 모멘트 전기장 전위 전기 플럭스/전위 정전 방전 가우스의 법칙 인덕션 절연체 편광 밀도 정전기 삼각전기
자기 정전기 앙페르의 법칙 비오트-사바르 법칙 가우스의 자기 법칙 자기장 자속 자기 쌍극자 모멘트 투과성 자기 스칼라 퍼텐셜 자화 자력 자기 벡터 퍼텐셜 오른손 법칙
전기역학 로렌츠 힘의 법칙 전자 유도 패러데이의 법칙 렌츠의 법칙 변위 전류 맥스웰 방정식 전자기장 전자기 펄스. 전자파 복사 맥스웰 텐서 포인팅 벡터 리에나르비셰르트 퍼텐셜 제피멘코의 방정식 와전류 런던 방정식 전자기장에 대한 수학적 설명
전기 네트워크 교류 캐패시턴스 직류 전류 전기 분해 전류 밀도 줄 가열 기전력 임피던스 인덕턴스 옴의 법칙 병렬 회로 저항 공명 공동 직렬 회로 전압 도파관
공변량 공식 전자기 텐서 (표준 – 에너지 텐서) 사류 전자파 4전위
과학자 암페르 바이오트 쿨롱 데이비 아인슈타인 패러데이 피조 가우스 헤비사이드 핸리다. 헤르츠 홉킨슨 제피멘코 줄 렌츠 리에나루 로렌츠 맥스웰 노이만 외르스테드 옴 포인팅 리치 사바토 가수. 스타인메츠 테슬라 톰슨 볼타 웨버 비헤르트 포아송
v t

전자기학에서 유전체(또는 유전체 재료 또는 유전체 매체)는 인가된 전기장에 의해 편광될 수 있는 전기 절연체이다.유전체 재료를 전기장에 배치하면 전하가 전기 도체처럼 물질을 통해 흐르지 않는다. 왜냐하면 전자는 물질을 통해 표류할 수 있는 느슨하게 결합되거나 자유로운 전자를 가지고 있지 않기 때문이다. 그러나 그 대신 그들은 평균 평형 위치에서 약간만 이동하여 유전체 편광 현상을 일으킨다.이온. 유전 분극으로 인해 정전하가 필드 방향으로 이동하며 음전하가 필드 반대 방향으로 이동한다(예를 들어 필드가 양의 x축과 평행하게 이동하면 음전하가 음의 x 방향으로 이동한다).이로 인해 내부 전계가 생성되어 유전체 자체의 전체 전계가 감소합니다.만약 유전체가 약하게 결합된 분자로 구성되어 있다면, 그 분자들은 편광될 뿐만 아니라 대칭축이 ^[1]장에 맞춰지도록 방향을 바꾸게 된다.

유전 특성에 대한 연구는 재료 ^[2][3][4]내 전기 및 자기 에너지의 저장 및 방산에 관한 것입니다.유전체는 전자, 광학, 고체 물리학 및 세포 생물 물리학에서 ^[5][6]다양한 현상을 설명하는 데 중요합니다.

용어.

절연체라는 용어는 낮은 전기 전도를 의미하지만 유전체는 일반적으로 높은 분극성을 가진 물질을 의미합니다.후자는 상대 유전율이라는 숫자로 표현됩니다.절연체라는 용어는 일반적으로 전기적 장애물을 나타내는 데 사용되며 유전체라는 용어는 물질의 에너지 저장 용량(편광에 의한)을 나타내는 데 사용됩니다.유전체의 일반적인 예는 캐패시터의 금속판 사이의 전기 절연 재료입니다.인가된 전계에 의한 유전체의 편광은 주어진 전계 ^[1]강도에 대한 콘덴서의 표면 전하를 증가시킵니다.

유전체라는 용어는 마이클 ^[7][8]패러데이의 요청에 따라 윌리엄 휴웰(dia + electric)에 의해 만들어졌다.완전 유전체는 전기전도율이 0(완전 도체 무한 도전도 ^[9]참조)인 물질로 변위 전류만을 나타내므로 이상적인 콘덴서인 것처럼 전기 에너지를 저장하고 반환합니다.

전기 자화율

유전체의 전기자극률θ는_e 유전체가 전기장에 반응하여 얼마나 쉽게 편광되는지를 나타내는 척도이다.이는 차례로 물질의 전기 유전율을 결정하며, 따라서 캐패시터의 용량에서 빛의 속도에 이르기까지 매체의 다른 많은 현상에 영향을 미칩니다.

이는 유도 유전체 편광 밀도 P에 대한 전계 E와 관련된 비례 상수(텐서일 수 있음)로 정의된다.

${\displaystyle \mathbf {P} =\varepsilon _{0}\chi _{e}\mathbf {E},}$

여기서 θ는₀ 자유 공간의 전기 유전율이다.

매질의 감수성은 그 상대적 유전율과 관련이 있다_r †

$\displaystyle \chi _{e}\=\varepsilon _{r}-1.}$

그래서 진공상태의 경우,

$\displaystyle \chi _{e}\ =0.}$

전기 변위 D는 편광 밀도 P와 다음과 같이 관련된다.

$\displaystyle \mathbf {D} \ = \ \ \ varepsilon _ { 0 } + \ mathbf { P } \ = \ \ \ varepsilon _ { 0 } \ left ( 1 + \ chi _ { e } \ right ) \ mathbf { E = \ varepsilon _ 0 }$

분산 및 인과관계

일반적으로 재료는 인가된 장에 반응하여 순간적으로 편광할 수 없다.시간의 함수로서 보다 일반적인 공식은

$\displaystyle \mathbf {P}(t)=\varepsilon _{0}\int _{-\infty }^{t}\chi _{e}\left(t-t'\right)\mathbf {E}(t'),d.}$

즉, 편광은 δ(δt_e)에 의해 주어진 시간 의존적 감수성을 갖는 이전 시간 전계의 회전이다.이 적분의 상한을 무한대로 확장할_e 수 있습니다. 단, δt < 0에 대해 δ(δt) = 0을 정의하는 경우입니다.순간 응답은 Dirac 델타 함수 감수성 δ_e(Delt) = δ_e(Delt)에 대응합니다.

선형 시스템에서는 푸리에 변환을 취하여 이 관계를 주파수의 함수로 쓰는 것이 더 편리합니다.컨볼루션 정리 때문에 적분은 단순한 곱이 된다.

$\displaystyle \mathbf {P}(\obega)=\varepsilon _{0}\chi _{e}(\obega)\mathbf {E}(\obega)}$

감수성(또는 동등한 유전율)은 주파수에 따라 달라집니다.주파수에 대한 민감도 변화는 재료의 분산 특성을 특징으로 한다.

더욱이 분극이 이전 시간에만 의존할 수 있다는 사실(즉, 인과 관계의 결과인 δt < 0의 경우 δ_e(δt) = 0)은 감수성 δ_e(δ)의 실제 및 가상의 부분에 크래머스-크로니그 제약을 가한다.

유전 분극

기본 원자 모형

유전체에 대한 고전적인 접근법에서, 그 물질은 원자로 구성되어 있다.각 원자는 음전하(전자) 구름으로 구성되어 있으며 그 중심에 양전하를 둘러싸고 있습니다.전계가 존재하는 경우 그림 오른쪽 상단에 나타나듯이 전하 구름이 왜곡된다.

중첩 원리를 사용하여 단순 쌍극자로 환원할 수 있습니다.쌍극자는 쌍극자 모멘트를 특징으로 하며, 이 쌍극자 모멘트는 M이라고 하는 파란색 화살표로 그림에 나타나 있다.유전체의 거동을 일으키는 것은 전기장과 쌍극자 모멘트 사이의 관계입니다.(쌍극자 모멘트는 그림에서 전장과 같은 방향을 가리키고 있습니다.)이것은 항상 그렇지만은 않습니다.대부분의 심플화이지만, 많은 재료에 해당됩니다.)

전기장이 제거되면 원자는 원래 상태로 돌아갑니다.이를 위해 필요한 시간은 소위 완화 시간, 즉 지수적 붕괴입니다.

이것이 물리학 모델의 본질이다.지금 유전체의 행동은 상황에 따라 다르다.상황이 복잡할수록 모델이 동작을 정확하게 설명할 수 있어야 합니다.중요한 질문은 다음과 같습니다.

• 전계가 일정합니까, 아니면 시간에 따라 변합니까?어떤 속도로요?
• 적용된 필드의 방향(물질의 이방성)에 따라 반응이 달라집니까?
• 반응은 어디에서나 같은가(소재의 동질성)?
• 경계 또는 인터페이스를 고려해야 합니까?
• 현장에 대한 반응이 선형입니까, 아니면 비선형입니까?

전계 E와 쌍극자 모멘트 M 사이의 관계는 유전체의 거동을 발생시키며, 이는 주어진 재료에 대해 다음 방정식으로 정의된 함수 F로 특징지을 수 있다.

전계의 유형과 재료의 유형이 모두 정의되면 관심 현상을 정확하게 예측하는 가장 단순한 함수 F를 선택한다.모델링할 수 있는 현상의 예는 다음과 같다.

• 굴절률
• 군속도 분산
• 복굴절
• 자기 초점
• 고조파 발생

쌍극자 편광

쌍극 분극은 극성 분자에 고유한 분극(방향 분극)이거나 핵의 비대칭 왜곡이 가능한 분자에서 유도될 수 있는 분극이다(왜곡 분극).방향 분극은 예를 들어 물 분자의 산소와 수소 원자 사이의 비대칭 결합 104.45° 각도에서 발생하는 영구 쌍극자에서 발생하며, 이는 외부 전기장이 없을 때 분극을 유지한다.이러한 쌍극자의 집합은 거시적 분극화를 형성한다.

외부 전계가 인가되면 화학적 결합과 관련된 각 영구 쌍극자 내 전하 간 거리는 방향 편광에서 일정하게 유지되지만 편광 방향 자체는 회전한다.이 회전은 분자의 토크와 주변 국소 점도에 따라 시간 척도에 따라 발생합니다.회전이 순간적이지 않기 때문에 이중극자 편광은 가장 높은 주파수에서 전기장에 대한 반응을 잃는다.분자는 유체에서 피코초당 약 1라디안을 회전하므로 이 손실은 약 10Hz¹¹(마이크로파 영역)에서 발생합니다.전계 변화에 대한 반응이 지연되면 마찰과 열이 발생합니다.

외부 전계가 적외선 주파수 이하로 가해지면 분자가 휘고 늘어나 분자 쌍극자 모멘트가 변한다.분자 진동 주파수는 분자가 구부러지는 데 걸리는 시간의 대략 역수이며, 이 왜곡 편광은 적외선 위에서 사라집니다.

이온 분극

이온 분극은 이온 결정(예: NaCl)에서 양 이온과 음 이온 사이의 상대적 변위에 의해 발생하는 분극이다.

결정이나 분자가 둘 이상의 원자로 구성되면 결정이나 분자의 원자 주위의 전하 분포는 양이나 음으로 기울어집니다.그 결과 격자진동이나 분자진동이 원자의 상대변위를 유도하면 양전하와 음전하의 중심도 변위한다.이러한 중심 위치는 변위의 대칭성에 영향을 받습니다.중심이 일치하지 않으면 분자나 결정에서 분극이 발생합니다.이 분극은 이온 분극이라고 불린다.

이온 분극은 강유전체 효과와 쌍극 분극을 일으킨다.특정 방향을 따라 영구 쌍극자의 방향을 정렬하여 발생하는 강유전체 전이를 순서-무질서 위상 전이라고 합니다.결정의 이온 분극에 의해 일어나는 전이를 변위상 전이라고 합니다.

세포내

이온 분극은 세포에서 에너지가 풍부한 화합물(미토콘드리아의 양성자 펌프)의 생산을 가능하게 하고, 혈장막에서 에너지적으로 불리한 이온의 이동 및 세포 간 통신(Na+/K+-ATPase)의 확립을 가능하게 한다.

동물 신체 조직의 모든 세포는 전기적으로 분극되어 있습니다. 다시 말해, 그들은 막 전위로 알려진 세포의 혈장 막 전체에 걸쳐 전압 차이를 유지합니다.이러한 전기적 분극은 이온 전달체와 이온 채널 간의 복잡한 상호작용에서 비롯된다.

뉴런에서, 막에 있는 이온 채널의 유형은 보통 세포의 다른 부분에 걸쳐 다르며, 수지상, 축삭, 그리고 세포 본체에 다른 전기적 특성을 줍니다.결과적으로, 뉴런의 막의 어떤 부분은 흥분하기 쉬운 반면, 다른 부분은 흥분하지 않는다.

유전체 분산

물리학에서, 유전체 분산은 인가된 전계의 주파수에 대한 유전 물질의 유전율의 의존성입니다.편광의 변화와 전기장의 변화 사이에는 차이가 있기 때문에 유전체의 유전율은 전기장 주파수의 복잡한 함수이다.유전체 분산은 유전체 재료의 적용과 편광 시스템의 분석에 매우 중요하다.

이것은 물질 분산으로 알려진 일반적인 현상의 한 가지 예입니다. 즉, 파동 전파를 위한 매체의 주파수 의존 응답입니다.

주파수가 높아지면:

1. 쌍극자 편광은 더 이상 10Hz 안팎의¹⁰ 마이크로파 영역에서 전계의 진동을 따라갈 수 없다.
2. 이온 분극 및 분자 왜곡 분극은 10Hz 안팎의 적외선¹³ 또는 원적외선 영역을 통과하는 전계를 더 이상 추적할 수 없다.
3. 전자 편광은 약 10Hz의¹⁵ 자외선 영역에서 반응을 잃는다.

자외선 이상의 주파수 영역에서는 모든 물질에서 유전율이 상수 θ에₀ 근접한다. 여기서 θ는₀ 자유공간의 유전율이다.유전율은 전장과 편파 사이의 관계의 강도를 나타내기 때문에 편파 과정이 응답을 잃으면 유전율이 감소한다.

유전체 완화

유전체 완화란 물질의 유전율에서 순간적인 지연(또는 지연)을 말합니다.이는 일반적으로 유전 매체(예: 캐패시터 내부 또는 두 개의 큰 전도 표면 사이)에서 변화하는 전장과 관련된 분자 분극 지연에 의해 발생합니다.변화하는 전기장의 유전체 완화는 변화하는 자기장의 이력(예: 인덕터 또는 변압기 코어)과 유사한 것으로 간주될 수 있다.이완은 일반적으로 선형계 응답의 지연 또는 지연이므로 예상되는 선형 정상 상태(균형) 유전체 값에 대해 유전체 이완이 측정된다.전기장과 편파 사이의 시간 차이는 깁스 자유 에너지의 되돌릴 수 없는 열화를 의미한다.

물리학에서, 유전체 완화란 외부의 진동하는 전기장에 대한 유전 매체의 완화 반응을 말합니다.이 완화는 종종 유전율의 관점에서 주파수의 함수로서 설명되며, 이상적인 시스템에서는 데비 방정식으로 설명될 수 있다.한편, 이온 및 전자 편광과 관련된 왜곡은 공진 또는 발진기 유형의 동작을 나타냅니다.왜곡 공정의 특성은 샘플의 구조, 구성 및 주변 환경에 따라 달라집니다.

데비 릴렉스

드바이 완화(debye relaxation)는 다이폴의 이상적인 비상호작용 집단의 유전체 완화 반응이다.이는 보통 매질의 복소 유전율 θ에서 필드의 각 주파수 θ의 함수로 표현된다.

${\displaystyle {\hat\varepsilon } = \varepsilon _{\infty }+{\frac {\Delta \varepsilon }{1+i\Omega \displon }}},$

여기서 θ는_∞ 고주파수 한계에서의 유전율, θθ = θ - θ_s∞ 여기서 θ는_s 정적 저주파 유전율, θ는 매체의 특성 완화 시간입니다.복소 유전율의 실부$\delta {\displaystyle {}^{}}$(\$displaystyle \varepsilon ')$와 가상부 $(\$로 분리하면 다음과 같이 ^[10]됩니다.

$({displaystyle}\varepsilon '&=\varepsilon '_{\infty}+{\infty}-\varepsilon_{\infty}}{1+\Omega ^{2}\class ^{2}}\[3pt]\varepsilon_{\fracilon})$

Note that the above equation for ${\displaystyle {\hat {\varepsilon }}(\omega )}$is sometimes written with ${\displaystyle 1-i\omega \tau }$ in the denominator due to an ongoing sign convention ambiguity whereby many sources represent the time dependence of the complex electric field with ${\displaystyle \exp (-i\omega t)}$$\displaystyle \expi\obega$ t$}$는 exp$$$$( + ${\displaystyle i}$ ${\displaystyle \omega }$t $){displaystyle$$$\$expi\obega$ t$\}$를 ${\displaystyle \mathrm{사용}}$하는 반면, 앞의 표기법에서는 실재 및 상상의 부분을 나타내는$$ $함수{\displaystyle {}^{}}$((\$displaystyle$ \$varepsilon$ $'')$와$$((\$displaystyle \varepsilon$ '')는${\displaystyle \stackrel{}{}{=}^{}}$i)로 주어진다.$tyle \hat \varepsilon$ }$=$ \$varepsilon '+i\varepsilon ''$ } （ ${\displaystyle )}$ $conv{\displaystyle \stackrel{}{}}$ ） ${\displaystyle =}$ ${\displaystyle (}$ - ${\displaystyle i}$ i ${\displaystyle {（}^{}}$ $displaystyle \hat \varepsilon$}$$= \$varepsilon '-i\varepsilon$$$} $ty$ in in in ty ty ty ty ty ty ty ty 。^[11]

유전체 손실은 손실 접선으로도 표시됩니다.

${\displaystyle \tan(\displaystyle) = frac {\varepsilon '} {\varepsilon _{s} - \varepsilon _{\infty } -\varepsilon _{s}\displaysty} ^2$

이 완화 모델은 물리학자 피터 데바이에 의해 도입되었고 이름을 따왔다.^[12]이는 완화 시간이 1회뿐인 동적 편광의 특징이다.

데비 방정식의 변종

콜-콜 방정식

이 방정식은 유전체 손실 피크가 대칭적 확대를 나타낼 때 사용됩니다.

콜-데이비슨 방정식

이 방정식은 유전체 손실 피크가 비대칭 확폭을 나타낼 때 사용됩니다.

하브릴리아크-네가미 완화

이 방정식은 대칭 및 비대칭 확폭을 모두 고려합니다.

콜라우슈-윌리엄-와트 함수

확장된 지수 함수의 푸리에 변환입니다.

퀴리-본 슈바이들러의 법칙

이는 적용된 DC 필드에 대한 유전체의 응답을 보여 주며, 멱함수에 따라 동작하며, 이는 가중 지수 함수에 대한 적분으로 표현될 수 있습니다.

근전도

파라유전도는 유전체 유전율 텐서가 단위 매트릭스에 비례할 때 유전체의 공칭 거동이다. 즉, 인가된 전계가 인가된 전장과 평행한 다이폴의 편광 및/또는 정렬을 일으킨다.상사성 물질과의 유추와는 달리, 파라유전체 물질에는 영구적인 전기 쌍극자가 존재할 필요가 없다.필드를 제거하면 쌍극자 편광은 ^[13]0으로 돌아갑니다.부전율 거동을 일으키는 메커니즘은 개별 이온의 왜곡(핵에서 전자 구름의 위치)과 분자의 편광 또는 이온의 조합 또는 결함이다.

파라유전성은 전기 쌍극자가 정렬되지 않은 결정 단계에서 발생할 수 있으며, 따라서 외부 전기장에 정렬하여 이를 약화시킬 가능성이 있습니다.

대부분의 유전체 재료는 부전율이다.유전율이 높은 부유전체 재료의 구체적인 예는 티탄산 스트론튬이다.

LiNbO₃ 결정은 1430K 이하의 강유전체이며, 이 온도 이상에서는 무질서한 부전위상으로 변환됩니다.마찬가지로 다른 페로브스카이트도 고온에서 근전도성을 보인다.

부전도는 가능한 냉동 메커니즘으로 연구되어 왔습니다. 단열 프로세스 조건에서 전계를 인가하여 부전류를 편광하면 온도가 상승하고 필드를 제거하면 ^[14]온도가 낮아집니다.부전류를 분극시켜 주변 온도로 되돌리고(여분의 열을 방산하여), 냉각 대상물과 접촉시켜 최종적으로 분극 제거함으로써 작동하는 히트 펌프는 냉장됩니다.

조정성

조정 가능한 유전체는 전압이 ^[15]인가될 때 전하를 저장하는 능력이 변화하는 절연체입니다.

일반적으로 저온에서 동작하는 디바이스에는 Strontium Titanate(SrTiO
₃)가 사용되고 상온 디바이스에는 Barium Strontium TiO(BaSrTiO
_1−x
x
3)가 사용됩니다.다른 잠재적 재료로는 마이크로파 유전체와 카본나노튜브(^[15][16][17]CNT) 복합재료가 있다.

2013년 스트론튬 티탄산 스트론튬 층과 산화 스트론튬 층이 혼합된 다중 시트 층은 최대 125GHz에서 작동할 수 있는 유전체를 생성했습니다.그 물질은 분자선 에피택시를 통해 만들어졌다.이 둘은 티탄산 스트론튬 층 내에서 변형률을 발생시켜 안정성과 ^[15]조절성을 떨어뜨리는 불일치 결정 간격을 가지고 있습니다.

BaSrTiO와
_1−x
x
3 같은 시스템은 주변 온도 바로 아래의 부전류-강유전체 전환을 통해 높은 조정성을 제공합니다.필름은 결함으로 인해 상당한 손실을 입습니다.

적용들

콘덴서

상업적으로 제조되는 콘덴서는 일반적으로 높은 유전율을 가진 고체 유전체를 저장되는 양전하와 음전하 사이의 매개체로 사용합니다.이 재료는 기술적 맥락에서 콘덴서 ^[18]유전체라고 종종 언급됩니다.

이러한 유전체 재료를 사용하는 가장 확실한 장점은 전하가 저장되는 전도판이 직접 전기적으로 접촉하는 것을 막는다는 것입니다.그러나 더 중요한 것은 높은 유전율을 통해 주어진 전압에서 더 많은 전하를 저장할 수 있다는 것입니다.이는 전하밀도 θ가_ε 균일한 2개의 도전판 사이에 유전율 θ와 두께 d를 갖는 선형 유전체의 경우를 처리함으로써 알 수 있다.이 경우 전하 밀도는 다음과 같이 표시됩니다.

${\displaystyle\varepsilon}=\varepsilon {V}{d}}$

단위 면적당 캐패시턴스(capacitance)는

$({displaystyle c}={varepsilon}{V}={varepsilon}{d})$

이를 통해 δ가 클수록 전하가 축적되어 캐패시턴스가 커진다는 것을 쉽게 알 수 있다.

콘덴서에 사용되는 유전체 재료도 이온화에 내성이 있도록 선택된다.이렇게 하면 절연 유전체가 이온화되기 전에 캐패시터가 더 높은 전압에서 작동하여 바람직하지 않은 전류를 허용하기 시작할 수 있습니다.

유전체 공진기

유전체 공진기 발진기(DRO)는 좁은 주파수 범위(일반적으로 마이크로파 대역)에서 편광 응답의 공진을 나타내는 전자 부품입니다.이는 유전율이 크고 소산 계수가 낮은 세라믹의 "퍽"으로 구성됩니다.이러한 공진기는 종종 발진기 회로에서 주파수 기준을 제공하기 위해 사용됩니다.차폐되지 않은 유전체 공진기를 유전체 공진기 안테나(DRA)로 사용할 수 있다.

BST 박막

2002년부터 2004년까지 미국 육군 연구소는 박막 기술에 대한 연구를 실시했습니다.강유전체 박막인 BST(Barium Strontium Titanate)는 전압 제어 발진기,^[19] 조정 가능한 필터 및 위상 시프터와 같은 무선 주파수 및 마이크로파 구성 요소의 제작을 위해 연구되었습니다.

이 연구는 극한의 ^[20]온도에서 지속적으로 작동하는 광대역 전기장 조정 장치를 위한 고도로 조정 가능한 마이크로파 호환 재료를 육군에 제공하기 위한 노력의 일환이었다.이 작업은 전자 ^[21]부품에 대한 박막 지원 장치인 벌크 바륨 스트론튬 티탄산염의 조정성을 개선했습니다.

2004년 미국 ARL 연구진은 극소 농도의 수용체 도판트가 ^[22]BST와 같은 강유전체 물질의 특성을 어떻게 극적으로 바꿀 수 있는지를 연구했다.

연구자들은 BST 박막을 마그네슘으로 "도핑"하여 그 결과의 "구조, 미세 구조, 표면 형태학 및 막/기질 조성 품질"을 분석했습니다.Mg 도프 BST 필름은 "향상된 유전 특성, 낮은 누출 전류 및 양호한 조정성"을 보여 마이크로파 조정 ^[19]가능 장치에서 사용할 수 있는 잠재력을 보였습니다.

몇 가지 실제 유전체

유전체 재료는 고체, 액체 또는 기체일 수 있습니다.(고진공은 ^[23]상대 유전율이 통일성일 뿐이지만 거의 무손실 유전체일 수도 있습니다.)

고체 유전체는 아마도 전기 공학에서 가장 일반적으로 사용되는 유전체이며, 많은 고체들은 매우 좋은 절연체입니다.몇 가지 예로는 도자기, 유리, 그리고 대부분의 플라스틱이 있다.공기, 질소 및 육불화황은 가장 일반적으로 사용되는 세 가지 기체 유전체입니다.

• 파릴렌과 같은 공업용 코팅은 기판과 그 환경 사이에 유전체 장벽을 제공한다.
• 미네랄 오일은 유체 유전체로서 변압기 내부에서 광범위하게 사용되며 냉각에 도움이 됩니다.전기 등급의 캐스터 오일과 같이 유전율이 높은 유전 유체는 코로나 방전을 방지하고 캐패시턴스를 증가시키기 위해 고전압 캐패시터에 자주 사용됩니다.
• 유전체는 전기의 흐름에 저항하기 때문에 유전체의 표면에는 과도한 전하가 고립되어 있을 수 있습니다.이는 유전체를 문지르면 우발적으로 발생할 수 있습니다(삼전 효과).이것은 Van de Graff 발생기 또는 전기 인두와 같이 유용하거나 정전기 방전의 경우처럼 잠재적으로 파괴적일 수 있습니다.
• 특수 가공된 유전체(강유전체와 혼동해서는 안 됨)는 과도한 내부 전하를 유지하거나 편광을 "동결"시킬 수 있습니다.일렉트렛은 반영구적인 전계를 가지며, 자석에 해당하는 정전기다.일렉트렛은 가정과 산업에 많은 실용성을 가지고 있다.
• 일부 유전체는 기계적 응력을 받았을 때 전위차를 발생시키거나 외부 전압이 재료에 인가되면 (등가적으로) 물리적 형상을 변화시킬 수 있다.이 성질은 압전이라고 불립니다.압전 재료는 매우 유용한 유전체의 또 다른 종류이다.
• 일부 이온 결정과 고분자 유전체는 자발적인 쌍극자 모멘트를 나타내며, 이는 외부에서 인가되는 전기장에 의해 반전될 수 있습니다.이러한 행동을 강유전체 효과라고 합니다.이러한 재료는 외부에서 적용된 자기장 내에서 강자성 재료가 작동하는 방식과 유사합니다.강유전체 재료는 종종 매우 높은 유전율을 가지고 있기 때문에 콘덴서에 매우 유용합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

추가 정보

• Jackson, John David (10 August 1998) [1962]. Classical Electrodynamics (3rd ed.). John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-30932-1. OCLC 535998.

• Scaife, Brendan K. P. (3 September 1998). Principles of Dielectrics. Monographs on the Physics & Chemistry of Materials (2nd ed.). Oxford University Press. ISBN 978-0-198-56557-4.

외부 링크

• 유전학에 대한 파인만의 강의
• 전기장의 유전체 구체
• 케임브리지 대학에서 재료과학(DoITPoMS) 교육 및 학습 패키지 '유전물질'을 위한 IT 보급
• Wikisource 텍스트:
  • "Dielectric". Encyclopedia Americana. 1920.
  • "Dielectric". Encyclopædia Britannica (11th ed.). 1911.