Sostanza che presenta una conducibilità
elettrica molta ridotta. Sinonimo di isolante elettrico.
D. è
quindi una sostanza attraverso la quale è possibile mantenere un campo
elettrico anche di gradiente elevato con una bassa spesa di energia. Il
parametro fondamentale per definire un corpo come
d. o meno, è la
sua
costante d. ║
Polarizzazione d.: un
d. sottoposto
ad un campo elettrico, subisce una variazione sia a livello subatomico sia
atomico e molecolare. Tale variazione è detta
polarizzazione e
può differenziarsi in relazione alla natura del
d. La
polarizzazione elettronica consiste in una deformazione della nube
elettronica che circonda i nuclei degli atomi: in particolare gli elettroni
tenderanno ad addensarsi sul lato della molecola rivolto nel senso del campo
elettrico crescente. La
polarizzazione atomica consiste nella
deformazione dei legami molecolari interatomici del
d.: gli atomi
più elettronegativi tendono ad allontanarsi da quelli più
elettropositivi. La
polarizzazione di orientamento consiste in una sorta
di parziale allineamento delle molecole di una sostanza in una sola direzione,
per effetto del campo elettrico. Ciò avviene a causa della distribuzione
non omogenea nelle singole molecole delle cariche positive e negative: ne segue
un generale orientarsi della carica negativa nel senso del campo crescente e
della positiva nel senso opposto. Tale allineamento è però
contrastato dalla struttura della sostanza stessa e dalle forze di adesione
intermolecolare (soprattutto quando si tratti di un solido). ║
Rigidità d.: il campo elettrico all'interno di un
d. non
può essere aumentato senza limitazioni. Infatti al suo crescere aumentano
le polarizzazioni elettroniche ed atomiche fino ad un punto tale per cui si
creano dei portatori ionici di cariche, cioè si ha una vera e propria
ionizzazione del materiale. Se si prova quindi ad aumentare il campo applicato
ad un
d. (ad esempio aumentando la differenza di potenziale fra le
armature di un condensatore piano fra le quali è posto il
d.) si
osserva che le caratteristiche del
d. stesso non variano sensibilmente
fino ad un campo elettrico limite, detto appunto
rigidità d. del
materiale, in corrispondenza del quale si ha un brusco calo della resistenza ed
un forte passaggio di corrente attraverso il
d. Il valore della
rigidità
d. di alcuni materiali comuni è raccolto nella
seguente tabella:
Aria secca (0 °C,
760 mmHg)
Bachelite 5,6 ÷
7
Carta paraffinata 40 ÷
50
Cartone compresso 1 ÷
10
Ebanite 5 ÷
25
Vetro 40 ÷
60
Olio per trasformatori 5 ÷
40
Paraffina solida 15 ÷
45
Porcellana 20 ÷
40
Tela bachelizzata 10 ÷
20
Mica 60 ÷
180
Polistirolo
24
Plexiglass
40
Polietilene
50
Teflon
60
║
Perdita d.: si indica con
questo termine la perdita di energia che un certo circuito, nel quale è
inserito un
d., ha nell'unità di tempo per effetto della debole
corrente che attraversa il
d. ║
Isteresi d.: è la
proprietà degli
elettreti di restare ancora polarizzati dopo la
rimozione del campo polarizzante. ║
Applicazioni dei d.: le
principali applicazioni dei
d. si hanno nell'industria elettrotecnica ed
elettronica. La scelta del
d. adatto per la singola applicazione
può essere condizionata da diversi fattori, quali la costante
d.,
la tangente di delta, le proprietà meccaniche, la resistenza ad ambienti
aggressivi, la rigidità
d. e così via. I
d. sono
impiegati soprattutto come materiali isolanti per conduttori elettrici o per la
protezione degli stessi da ambienti corrosivi o per motivi di sicurezza
(schermi). I
d. più impiegati sono quelli solidi (vetro, mica,
ceramiche, svariati tipi di materie plastiche, carta paraffinata) seguiti da
quelli liquidi (olio per trasformatori,
d. polarizzabili per condensatori
elettrolitici, olii al silicone). Invece i
d. gassosi (aria e gas inerti)
hanno trovato poche applicazioni.