КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Сопротивление диэлектрика
План лекции ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ДИЭЛЕКТРИКОВ ЛЕКЦИЯ 2.2 Вопросы для самопроверки 1. Что такое поляризация. 2. Как практически найти величину диэлектрической проницаемости. 3. Какие механизмы поляризации условно относят к мгновенным и почему. 4. Пояснить все известные механизмы поляризации. 5. Какие механизмы поляризации связаны с потерей энергии. 6. Чем отличаются линейные диэлектрики от нелинейных. 7. Что понимают под полярными и неполярными диэлектриками. 8. Как выглядит зависимость электрического смещения D от напряженности электрического поля Е для диэлектриков с без инерционными и релаксационными механизмами поляризации. 9. Какие значения имеет диэлектрическая проницаемость у газообразных, жидких и твердых диэлектриков. 10. Как можно представить модель диэлектрика. ТЕМА 2.2. Основные физические процессы в диэлектриках
2.2.1 Сопротивление диэлектрика 2.2.1 Электропроводность газов 2.2.3.Электропроводность жидких диэлектрических материалов 2.2.4.Электропроводность твердых диэлектриков 2.2.5. Поверхностная электропроводность твердых диэлектриков
Литература [1 – 4, 11 - 14, 29] Сопротивление диэлектрика при постоянном напряжении, т.е. сопротивление изоляции Rиз определяющее величину тока утечки, можно вычислить по формуле: , (2.2.1)
где U - приложенное напряжение; I - наблюдаемый ток. Сумма токов, вызванных различными видами поляризации, носит названия тока адсорбции Iаб, т.е. . В случае работы диэлектрика на постоянном напряжении поляризационные токи протекают лишь в короткие промежутки времени после включения и выключения напряжения (рис. 2.2.1). У большинства диэлектриков время существования тока абсорбции не превышает долей секунды, но в некоторых случаях оно может достигать десятков секунд и больше. Поскольку измерить поляризационные токи практически трудно, сопротивление изоляции обычно рассчитывают как частное от деления напряжения на величину тока, измеренную через 1 мин после включения напряжения. Рис. 2.2.1. Зависимость тока I в диэлектрике от времени воздействия постоянного электрического поля.
Особенностью электропроводности диэлектриков в большинстве случаев является ее неэлектронный (ионный) характер. Если твердые и жидкие диэлектрики длительно находятся под напряжением, то ток утечки через них с течением времени уменьшается или увеличивается, как это показано на рис. 2.2.1. Уменьшение тока утечки со временем (кривая I) свидетельствует о том, что электропроводность материала была в большой степени обусловлена ионами посторонних примесей, которые нейтрализовались вблизи электродов. Это явление носит название электрической очистки образца. Увеличение тока со временем (кривая 2) свидетельствует об участии в нем зарядов, являющихся структурными элементами самого материала, и о протекающем в диэлектрике необратимом процессе электрического старения, которое постепенно может привести к разрушению диэлектрика, т.е. его пробою. Электрическое старение наблюдается в некоторых твердых диэлектриках с ионным строением, например в керамике, содержащей двуокись титана TiO2. Для сравнительной оценки различных материалов в отношении их объемной и поверхностной электропроводностей, как было указано выше, чаще всего пользуются значениями удельного объемного сопротивления и удельного поверхностного сопротивления. Удельное объемное сопротивление численно равно сопротивлению куба, мысленно вырезанного из исследуемого материала, если ток проходит через две противоположные грани этого куба. Практически удобно определять для куба с ребром, равным 1 см, и выражать в омосантиметрах {ом × см}, В системе СИ определяют для куба с ребром, равным 1 м, и выражают в омометрах(Ом · м). При этом 1 О м × м == 100 О м × см Удельное объемное сопротивление плоского образца при однородном поле рассчитывают по формуле: , (2.2.2)
где R — объемное сопротивление образца, Ом S — площадь электрода, м2, h— толщина образца, м. Удельное поверхностное сопротивление s численно равно сопротивлению квадрата (любых размеров), мысленно выделенного на поверхности материала, если ток проходит через две противоположные стороны этого квадрата. Удельное поверхностное сопротивление измеряют в омах и рассчитывают по формуле: , (2.2.3) где Rs - поверхностное сопротивление образца материала между параллельно поставленными электродами шириной a и отстоящими друг от друга на расстоянии l (рис. 2.2.2).
Рис. 2.2.2. Размещение электродов 1 на поверхности образца из диэлектрического материала 2 при измерении В системе СИ удельная объемная проводимость выражается в сим × м-1 а удельная поверхностная проводимость - соответственно в сим. Полная проводимость твердого диэлектрика, соответствующая его сопротивлению изоляцииRиз, складывается из объемной и поверхностной проводимостей; поэтому сопротивление изоляции рассчитывают по формуле: , (2.2.4)
Дата добавления: 2014-01-20; Просмотров: 4545; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |