- •Классификация диэлектриков по виду поляризации
- •Электропроводность диэлектриков
- •Электропроводность газов
- •Электропроводность жидкостей
- •Электропроводность твердых диэлектриков
- •Поверхностная электропроводность твердых диэлектриков
- •Виды диэлектрических потерь в электроизоляционых материалах
- •Диэлектрические потери, обусловленные поляризацией
- •Диэлектрические потери, связанные со сквозной электропроводностью
- •Ионизационные диэлектрические потери
- •Диэлектрические потери, обусловленные неоднородностью структуры
- •Диэлектрические потери в газах
- •Диэлектрические потери в жидких диэлектриках
- •Диэлектрические потери в твердых диэлектриках
- •Пробой газов в однородном электрическом поле
- •Пробой газов в неоднородном электрическом поле
- •Пробой жидких диэлектриков
- •Пробой твердых диэлектриков
- •Влажностные свойства диэлектриков
- •Влажность изоляционных материалов
- •Влагопроницаемость изоляционных материалов
- •Механические свойства диэлектриков
- •Хрупкость изоляционных материалов
- •Вязкость изоляционных материалов
- •Параметр (число) Рейнольдса является безразмерным и определяется отношением:
- •Нагревостойкость диэлектриков. Классы нагревостойкости
- •Холодостойкость изоляционных материалов
- •Теплопроводность изоляционных материалов
- •Тепловое расширение изоляционных материалов
- •Химические свойства диэлектриков
- •Воздействие излучений высокой энергии на изоляционные материалы
- •Термо-эдс в металлах
- •Температурный коэффициент линейного расширения проводников
- •Требования, предъявляемые к проводниковым материалам
- •Различные типы проводников
- •Сверхпроводники и криопроводники
- •Примеси замещения и примеси внедрения
- •Примеси замещения. Ковалентные структуры типа алмаза
- •Примеси замещения. Ковалентные полупроводниковые соединения
- •Примеси замещения. Полупроводники с ионными решетками
- •Примеси внедрения. Ковалентные структуры типа алмаза
- •Примеси внедрения. Ионные структуры
- •Воздействие внешних факторов на электропроводность полупроводников влияние тепловой энергии
- •Влияние деформации на электропроводность полупроводников
- •Воздействие света на электропроводность полупроводников
- •Влияние сильных электрических полей на электропроводность полупроводников
- •Основные виды магнитных потерь
- •Свойства и область применения технически чистого железа, а также листовых электротехнических сталей с разным содержанием кремния
- •Свойства и область применения сплавов со специальными свойствами (термокомпенсационные сплавы, сплавы для изготовления постоянных магнитов на основе металлов)
- •Сплавы на основе ферритов для изготовления постоянных магнитов, их достоинства и недостатки
- •Состав и область применения аустенитных и нержавеющих сталей в электротехнике
- •Состав и область применения конструкционных чугунов и сталей в электротехнике
- •Магнитодиэлектрики
- •Состав и область применения сплавов с высокой магнитострикцией
- •Технология изготовления ферритов
Электропроводность газов
При небольших напряженностях внешнего электрического поля газы практически считаются идеальными диэлектриками.
Ионизациягаза, т.е. расщепление его нейтральных молекул на положительные и отрицательные ионы, которая происходит под действием внешних факторов, называетсянесамостоятельнойилинесобственной.
Внешними факторами могут быть: рентгеновские лучи, ультрафиолетовые лучи, космические излучения, а также сильный термический разогрев газа.
Электропроводность газа, обусловленная внешними ионизаторами, небольшая.
Если к газу приложить сильное электрическое поле с большой напряженностью, под действием кинетической энергии нейтральные молекулы будут интенсивно распадаться на положительные и отрицательные ионы, что приводит к появлению самостоятельнойилисобственнойионизации.
В любом газе невозможен бесконечный рост концентрации положительных и отрицательных ионов, что объясняется их частичным соединением в нейтральные молекулы, т.е. наблюдается процесс рекомбинации.
Рисунок 15 – Ампер-вольтная характеристика газа
Uн - напряжение насыщения;
Uи – напряжение ионизации;
Uпр– напряжение пробоя.
На первом участке ампер-вольтной характеристики газа до Uнвыполняется закон Ома, т.е. зависимость линейна, что объясняется ионизацией нейтральных молекул газа на положительные и отрицательные ионы и их частичной рекомбинацией.
На втором участке при увеличении напряжения до значения Uиток не изменяется, что обусловлено выносом разноименных ионов на электроды и уменьшением их концентрации в межэлектродном промежутке.
Участки IиIIампер-вольтной характеристики газа соответствуютнесамостоятельной (несобственной) ионизации.
На третьем участке напряжение до значения Uпрувеличивается, что обусловленофотоннойиударной ионизациями (появляется механизмсамостоятельной (собственной) ионизации).
После пробоя газообразного диэлектрика (UUпр) теоретически напряжение падает до нулевого значения, а ток бесконечно возрастает (режим короткого замыкания в газообразном диэлектрике).
Электропроводность жидкостей
Жидкости могут быть полярными и неполярными. Это связано со строением их молекул.
В неполярных жидкостях электропроводность будет появляться из-за наличия в них диссоциированных примесей, например влаги.
В полярных жидкостях электропроводность может быть обусловлена диссоциацией молекул не только примесей, но и молекул самой полярной жидкости. Ток в таких жидкостях может быть обусловлен как перемещением ионов, так и относительно крупных заряженных коллоидных частиц.
Полярные жидкости всегда имеют повышенную проводимость по сравнению с неполярными. Сильнополярные жидкости обладают настолько высокими значениями проводимости, что рассматриваются уже не как жидкие диэлектрики, а как проводники с ионной электропроводностью.
Чтобы получить высококачественные электроизоляционные жидкости, применяется их электрическая очистка, т.е. выдержка в течение определенного времени под напряжением. В результате этого разноименные ионы примесей будут выноситься на электроды, разряжаясь на них, тем самым, увеличивая удельное сопротивление такой жидкости. С ростом удельного сопротивления жидкости наблюдается снижение ее диэлектрической проницаемости.
Воздействие повышенной температуры на жидкость приводит к увеличению ее электропроводности. Электропроводность увеличивается, поскольку с ростом температуры уменьшается вязкость жидкости и увеличивается степень ее тепловой диссоциации.