Електрети | dLambow

(Electrets) -

Елекрети - същност на явлението и начини за използване

Какво е електрети?

Електрети (Electrets) са предмети с постоянен електрически заряд, който се запазва след излагане на външно електрическо поле. „Електрет“ е съкращение от „електрически магнит“. Електретите са аналог на постоянните магнити, но вместо магнитно поле, те създават електрическо поле.

Електрети (Electrets)

Понятието "електрет"

Понятието "електрет" се образува от:

• - "electr-", което означава "електричество" и
• - "-et", което идва от "магнит".

Т.е. значението на този термин е, че става дума за диелектричен материал, който има квази-постоянен електрически заряд или диполна поляризация. Така електретът генерира вътрешни и външни електрически полета и е електростатичен еквивалент на магнит.

Същност на електретите

Електретите са твърди аморфни или кристални вещества, които след поляризиране с външно електрическо поле могат продължително да запазват състоянието си на поляризация и следователно да създават електрическо поле в околното пространство. Електретите са в известна степен аналог на постоянните магнити.

Принцип на електретите

Принципът на електретите е, че когато се подложи диелектричен материал на външно електрическо поле, той се поляризира, т.е. заредените частици в неговата структура се изместват и създават разпределение на зарядите в материала. Ако този процес стане необратим, т.е. зарядите не се връщат в първоначалното си положение след премахването на полето, то материалът става електрет и запазва своята поляризация и електрическо поле.

Какво представляват електретните материали?

Електретът е материал, който запазва своята електрическа поляризация, след като бъде подложен на силно електрическо поле. Тогава положителният заряд в материала се измества постоянно в посоката на полето, а отрицателният заряд се измества постоянно в посока, противоположна на полето.

Описание на процеса

Описанието на процеса зависи от типа на електрета и метода за неговото получаване. Някои от основните видове електрети и методите за тяхното получаване са:

Термоелектрети (Thermoelectrets)

Thermoelectrets се получават чрез едновременно действие на електрическо поле и топлинно въздействие върху материала. Топлинното въздействие може да бъде нагряване или охлаждане, което променя структурата и проводимостта на материала и увеличава или намалява зарядите в него. Термоелектретите имат по-висока стабилност на заряда от другите видове електрети.

Фотоелектрети (Photoelectrets)

Photoelectrets се получават чрез едновременно действие на електрическо поле и светлина върху материала. Светлината може да бъде видима или ултравиолетова, което предизвиква фотоелектрични или фотоволтаични явления в материала и променя зарядите в него. Фотоелектретите имат способността да изчезват или да се регенерират при осветяване или затъмняване.

Електроелектрети (Electrolectrets)

Electrolectrets се получават чрез действие само на електрическо поле върху материала. Този метод е най-прост и широко използван за получаване на електрети от различни материали, като пластмаси, керамики, стъкло и други. Електроелектретите имат по-ниска стабилност на заряда от другите видове електрети.

Короноелектрети (Corona electrets)

Corona electrets се получават чрез действие на коронен разряд върху материала. Коронният разряд е вид електрически разряд, който се състои от ионизирани газове и свободни електрони. Когато тези заредени частици ударят материала, те му предават заряд, който се запазва в него. Короноелектретите имат по-висока плътност на заряда от другите видове електрети.

Какви са приложенията на електретите?

Електретите имат много приложения в различни области на науката, техниката, медицината и други. Някои от тях са:

Електретни микрофони

Елекретните микрофони използват електрети като електрически източници, които поддържат постоянно напрежение между две мембрани. Когато звуковите вълни удрят мембраните, те се деформират и променят капацитета на кондензатора, създаден от електрета. 

Това променя тока, който протича през кондензатора и създава електрически сигнал, който отразява звука. Електретните микрофони са много компактни, леки и дълготрайни. Те се използват в телефони, слушалки, компютри, видеокамери и други.

Електретни филтри

Елекретните филтри използват електрети като електрически заряди, които привличат и задържат фини частици от въздуха или други газове. Тези филтри имат по-висока ефективност и по-ниска загуба на налягане от обикновените филтри. Те се използват за пречистване на въздуха в помещения, автомобили, хладилници и други.

Електретни генератори

Елекретните генератори използват електрети като електрически източници, които произвеждат напрежение при механично движение. Тези генератори са много малки, леки и безшумни. Те се използват за харвестинг на енергия от вибрации, топлинни колебания или други източници. Те могат да захранват нискоенергийни устройства като сензори, часовници или импланти.

Електретни кондензатори

Елекретните  кондензатори използват електрети като диелектрици, които повишават капацитета на кондензаторите. Тези кондензатори имат по-висока стабилност и по-ниска загуба на енергия от обикновените кондензатори. Те се използват в електроника, комуникации, измервания и други.

-------
Ако темата ви харесва, споделете я с приятели. Ако са възникнали въпроси, задайте ги в коментарите по-долу. След седмица проверете за отговора.
----------------