Электропроводность диэлектриков связана с наличием в них свободных носителей. В отличие от металлов, в диэлектриках электропроводность может быть трех видов: электронная, ионная и молионная. Электропроводность диэлектриков определяется концентрацией носителей и их подвижностью в соответствии с известным соотношением: σ =е*n*μ.
Электронная электропроводность характеризуется перемещением в диэлектрике свободных электронов, дырок (электронных вакансий) и поляронов под действием электрического поля. Свободные носители заряда образуются в диэлектрике при различных энергетических воздействиях на него: при нагревании, воздействии света, радиации, инжекции зарядов в сильных электрических полях в диэлектрик из металлических электродов, ударной ионизации. Приобретаемой носителями заряда дополнительной энергии активации достаточно для преодоления запрещенной зоны и перехода их в зону проводимости.
Свободные электроны в диэлектрике поляризуют небольшую область окружающего их диэлектрика. Электрон, окруженный поляризованной областью, называется поляроном.Поляроны перемещаются вместе с электронами. Отметим, что электронная составляющая электропроводности в диэлектриках мала, так как мало количество свободных носителей; при ней отсутствует перенос вещества.
Ионная электропроводность связана с перемещением собственныхи примесныхионов через структурные дефекты диэлектрика: вакансии, границы зерен, микропоры. Она является основным видом электропроводности в диэлектриках, и связана с переносом вещества. И только в некоторых материалах при определенных условиях наблюдается смешанная ионно-электронная проводимость: например в слюде при t > 500оС, в титановой керамике и других.
Молионная электропроводность представляет движение заряженных коллоидных частиц вещества, называемых молионами. Наблюдается в коллоидных системах: лаках, эмалях, суспензиях, эмульсиях, происходит без электролитической диссоциации и не связана с образованием новых веществ.
Электропроводность твердых диэлектриков обуславливается движением носителей как через объем диэлектрика – называется объемной электропроводностью σv, так и по поверхности – поверхностная электропроводностью σs. Поверхностная электропроводность твердых тел при прочих равных условиях обусловлена присутствием влаги на поверхности диэлектрика.
Вода обладает значительной удельной проводимостью: ρv = 103…105Ом*м, и большой εr = 80. При тончайшем слое влаги на поверхности диэлектрика обнаруживается его заметная проводимость, зависящие от толщины слоя влаги. Но адсорбция влаги на поверхности связана с природой материала диэлектрика, состоянием его поверхности. Поэтому удельное поверхностное сопротивление рассматривают как свойство самого диэлектрика. Заметное влияние на удельное поверхностное сопротивление ρs диэлектрика обнаруживается при относительной влажности воздуха, превышающей 50…60%. Удельное поверхностное сопротивление тем выше, чем меньше полярность вещества, и чем чище поверхность диэлектрика.