{"id":147803,"date":"2020-04-13T13:02:25","date_gmt":"2020-04-13T15:02:25","guid":{"rendered":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/?p=147803"},"modified":"2020-04-13T13:02:25","modified_gmt":"2020-04-13T15:02:25","slug":"dieletrico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/fisica\/dieletrico","title":{"rendered":"Diel\u00e9trico"},"content":{"rendered":"

Diel\u00e9tricos<\/strong> s\u00e3o os materiais que t\u00eam uma ampla gama de aplica\u00e7\u00f5es na fabrica\u00e7\u00e3o de componentes microeletr\u00f4nicos, como capacitores de deriva\u00e7\u00e3o para dispositivos de armazenamento de energia em larga escala.<\/p>\n

O diel\u00e9trico \u00e9 um material com baixa condutividade el\u00e9trica e, portanto, pode ser considerado um isolante.<\/p>\n

Esses materiais s\u00e3o usados para impedir o fluxo de eletricidade atrav\u00e9s deles, para que possam atuar como isoladores, esses materiais tamb\u00e9m podem ser usados para armazenar carga el\u00e9trica ou aumentar a capacit\u00e2ncia e s\u00e3o denominados diel\u00e9tricos.<\/p>\n

Nos diel\u00e9tricos, os el\u00e9trons est\u00e3o fortemente ligados ao n\u00facleo, para que n\u00e3o haja el\u00e9trons livres para condu\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Os diel\u00e9tricos t\u00eam poucos el\u00e9trons para condutividade el\u00e9trica e, portanto, possuem um dipolo.<\/p>\n

Os diel\u00e9tricos s\u00e3o usados para duas finalidades principais em equipamentos el\u00e9tricos: isolamento e armazenamento de energia el\u00e9trica.<\/p>\n

O diel\u00e9trico ser\u00e1 polarizado pela aplica\u00e7\u00e3o de um campo el\u00e9trico e os materiais diel\u00e9tricos armazenam a carga pela polariza\u00e7\u00e3o das mol\u00e9culas.<\/p>\n

O que \u00e9 diel\u00e9trico?<\/strong><\/p>\n

O campo diel\u00e9trico \u00e9 um ramo da f\u00edsica que cobre como os materiais isolantes separam diferentes cargas el\u00e9tricas em um capacitor. Um capacitor \u00e9 um dispositivo com duas placas de metal de cargas opostas, com um material isolante diel\u00e9trico entre os mant\u00e9m as cargas separadas.<\/p>\n

As propriedades que afetam os diel\u00e9tricos podem incluir expans\u00e3o t\u00e9rmica, condutividade t\u00e9rmica e calor espec\u00edfico.<\/p>\n

A for\u00e7a das cargas de intera\u00e7\u00e3o em um determinado material \u00e9 definida pela constante diel\u00e9trica.<\/p>\n

Todos os materiais, incluindo ar, \u00e1gua, vidro e diferentes partes do corpo humano, t\u00eam uma constante diel\u00e9trica espec\u00edfica, e os diel\u00e9tricos foram usados para desenvolver supercondutores, sistemas de telecomunica\u00e7\u00f5es \u00f3pticos e dispositivos microeletr\u00f4nicos.<\/p>\n

Os s\u00f3lidos n\u00e3o met\u00e1licos atuam como isoladores porque n\u00e3o conduzem cargas adequadamente, portanto, cargas positivas e negativas permanecem em lados opostos.<\/p>\n

As placas de um capacitor podem ser espa\u00e7adas por margens muito pequenas, com um material diel\u00e9trico intermedi\u00e1rio, diminuindo a for\u00e7a de um campo el\u00e9trico e impedindo o curto-circuito de um dispositivo.<\/p>\n

A capacit\u00e2ncia surge de uma raz\u00e3o entre a carga e a tens\u00e3o e \u00e9 medida proporcionalmente \u00e0 constante diel\u00e9trica do material isolante. Se a carga e a voltagem forem muito altas, o material diel\u00e9trico falhar, as cargas n\u00e3o poder\u00e3o mais ser separadas e poder\u00e1 haver calor suficiente para danificar o capacitor e os componentes eletr\u00f4nicos associados.<\/p>\n

A ci\u00eancia dos diel\u00e9tricos tem sido utilizada na fabrica\u00e7\u00e3o de placas de circuito e nos pequenos componentes que s\u00e3o montados nelas.<\/p>\n

Tamb\u00e9m \u00e9 poss\u00edvel fabricar pe\u00e7as microsc\u00f3picas em alta velocidade usando fontes de luz como luz vis\u00edvel, luz ultravioleta e raios-x.<\/p>\n

Filmes isolantes feitos de pol\u00edmeros complexos tamb\u00e9m atuam como diel\u00e9tricos para circuitos integrados muito pequenos e suas partes. As dimens\u00f5es menores do circuito significam que as correntes t\u00eam mais chances de vazar, e um aumento no calor pode danificar significativamente um componente do circuito que mal pode ser visto a olho nu.<\/p>\n

Os capacitores de armazenamento e a mem\u00f3ria n\u00e3o vol\u00e1til usam materiais com uma constante diel\u00e9trica alta para resistir aos efeitos de cargas fortes.<\/p>\n

Qualquer coisa, de um peda\u00e7o de metal ao ar e a ossos humanos, \u00e9 diel\u00e9trica e pode armazenar uma carga el\u00e9trica.<\/p>\n

Os cientistas que estudam materiais em nanoescala t\u00eam consci\u00eancia dos diel\u00e9tricos para ajudar a entender como a energia \u00e9 armazenada em v\u00e1rios materiais nanocomp\u00f3sitos. Ao fabricar estruturas em nanoescala, os pesquisadores podem controlar quantas bolhas de ar est\u00e3o dentro para ajustar a constante diel\u00e9trica.<\/p>\n

A import\u00e2ncia de fabricar materiais sem defeitos \u00e9 abordada usando microsc\u00f3pios especiais que podem medir propriedades diel\u00e9tricas de materiais isolantes.<\/p>\n

Materiais diel\u00e9tricos<\/strong> microscopicamente finos s\u00e3o constantemente fabricados com propriedades que se adequam a aplica\u00e7\u00f5es espec\u00edficas.<\/p>\n

Material diel\u00e9trico<\/strong><\/p>\n

Material diel\u00e9trico, isolante ou um condutor muito ruim de corrente el\u00e9trica.<\/p>\n

Quando os diel\u00e9tricos s\u00e3o colocados em um campo el\u00e9trico, praticamente nenhuma corrente flui neles, porque, diferentemente dos metais, eles n\u00e3o t\u00eam el\u00e9trons fracamente ligados ou livres que podem flutuar pelo material.<\/p>\n

Em vez disso, ocorre polariza\u00e7\u00e3o el\u00e9trica. As cargas positivas dentro do diel\u00e9trico s\u00e3o deslocadas minuciosamente na dire\u00e7\u00e3o do campo el\u00e9trico, e as cargas negativas s\u00e3o deslocadas minuciosamente na dire\u00e7\u00e3o oposta ao campo el\u00e9trico. Essa ligeira separa\u00e7\u00e3o de carga, ou polariza\u00e7\u00e3o, reduz o campo el\u00e9trico dentro do diel\u00e9trico.<\/p>\n

A presen\u00e7a de material diel\u00e9trico afeta outros fen\u00f4menos el\u00e9tricos.<\/p>\n

A for\u00e7a entre duas cargas el\u00e9tricas em um meio diel\u00e9trico \u00e9 menor do que seria no v\u00e1cuo, enquanto a quantidade de energia armazenada em um campo el\u00e9trico por unidade de volume de um meio diel\u00e9trico \u00e9 maior.<\/p>\n

A capacit\u00e2ncia de um capacitor preenchido com um diel\u00e9trico \u00e9 maior do que seria no v\u00e1cuo.<\/p>\n

Os efeitos do diel\u00e9trico nos fen\u00f4menos el\u00e9tricos s\u00e3o descritos em uma escala grande ou macrosc\u00f3pica, empregando conceitos como constante diel\u00e9trica, permissividade (qq.v.) e polariza\u00e7\u00e3o (consulte polariza\u00e7\u00e3o el\u00e9trica).<\/p>\n

O que \u00e9 permissividade?<\/strong><\/p>\n

Permissividade \u00e9 uma propriedade exibida por uma subst\u00e2ncia em que possui uma capacidade inata de resistir a uma carga el\u00e9trica induzida dentro de sua estrutura.<\/p>\n

Esse campo el\u00e9trico externo \u00e9 geralmente chamado de densidade do fluxo el\u00e9trico, e os materiais que resistem \u00e0 forma\u00e7\u00e3o do campo s\u00e3o conhecidos como diel\u00e9tricos ou, mais comumente, isoladores.<\/p>\n

A medi\u00e7\u00e3o dessa propriedade \u00e9 feita em unidades do farad (unidade de capacit\u00e2ncia do Sistema Internacional de Unidades) por metro, como uma medida da capacit\u00e2ncia el\u00e9trica, e a densidade do fluxo el\u00e9trico \u00e9 medida em coulombs por metro quadrado, com um coulomb sendo definido como um valor da carga el\u00e9trica que pode ser transferida em um segundo, onde existe uma corrente constante de um ampere.<\/p>\n

Os valores de permissividade el\u00e9trica s\u00e3o, portanto, expressos como uma raz\u00e3o da densidade do fluxo el\u00e9trico imposta versus a for\u00e7a real do campo el\u00e9trico que \u00e9 gerado no material.<\/p>\n

As medidas dessa propriedade tamb\u00e9m variam dependendo do meio e s\u00e3o frequentemente expressas como v\u00e1cuo ou permissividade relativa.<\/p>\n

A permissividade a v\u00e1cuo \u00e9 uma medida pura do valor em espa\u00e7o livre ou vazio, e \u00e9 frequentemente referida como constante el\u00e9trica, ou permissividade absoluta ou constante, e possui um valor estabelecido de 8.854187 x 10-12<\/sup> farads por metro. Permissividade relativa, por outro lado, \u00e9 a representa\u00e7\u00e3o da densidade do fluxo el\u00e9trico em um meio, uma vez que ela se compara diretamente com o que esse valor seria no v\u00e1cuo, onde a permissividade absoluta \u00e9 irrestrita.<\/p>\n

Embora os valores de permissividade possam ser razoavelmente f\u00e1ceis de calcular, h\u00e1 outros fatores na natureza que tamb\u00e9m os influenciam e podem resultar em permissividade complexa.<\/p>\n

A gera\u00e7\u00e3o dessa propriedade ocorre apenas quando um campo el\u00e9trico \u00e9 aplicado; portanto, o resultado pode ter diferen\u00e7as de fase variadas em um meio com base no pr\u00f3prio material e na frequ\u00eancia angular do campo el\u00e9trico.<\/p>\n

Outros fatores como a temperatura tamb\u00e9m podem afetar os resultados, e a permissividade complexa da \u00e1gua \u00e9 um exemplo em que a temperatura e os solutos dissolvidos, como sal e outros minerais na \u00e1gua do mar versus \u00e1gua doce, podem ter um impacto significativo nos valores de permissividade.<\/p>\n

Mudan\u00e7as na permissividade da \u00e1gua do mar s\u00e3o importantes para a compreens\u00e3o dos efeitos que o meio exerce sobre a radia\u00e7\u00e3o de microondas nas comunica\u00e7\u00f5es globais e para a pesquisa em ci\u00eancias atmosf\u00e9ricas.<\/p>\n

Na eletr\u00f4nica moderna, os fatores de permissividade s\u00e3o importantes na cria\u00e7\u00e3o de materiais isolantes. Isso se torna cada vez mais importante \u00e0 medida que os componentes do circuito integrado se tornam cada vez menores, em uma escala molecular at\u00f4mica. O vazamento de corrente entre transistores e outros componentes em projetos de circuitos multicamadas pode degradar o circuito ou impedir que ele funcione completamente.<\/p>\n

Em contraste com essa necessidade de diel\u00e9tricos eficazes, materiais com fortes valores de permissividade s\u00e3o \u00fateis em capacitores, mem\u00f3ria de computador e outras aplica\u00e7\u00f5es em que a energia el\u00e9trica deve ser transferida e armazenada com efici\u00eancia.<\/p>\n

Fonte:<\/strong> physics.info\/www.khanacademy.org\/www.wisegeek.org\/www.sciencedirect.com\/automationforum.co\/courses.lumenlearning.com\/www.ncbi.nlm.nih.gov\/eng.libretexts.org\/farside.ph.utexas.edu<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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