Электропроводность газов
Электропроводность жидкостей
Электропроводность жидкостей обусловлена ионами, образующимися при диссоциации молекул самой жидкости или ее примесей. В связи с увеличением энергии хаотического теплового движения молекул степень ионизации и концентрация ионов растет с повышением температуры по экспоненциальному закону. Поэтому и зависимость удельной проводимости от температуры тоже носит экспоненциальный характер.
Диссоциации молекул легче происходят в полярных жидкостях, чем в неполярных. Ввиду того, что энергия диссоциации полярных жидкостей значительно меньше, чем неполярных, их удельная проводимость существенно выше. Так, для сильно полярных жидкостей (дистиллированная вода, этиловый спирт, ацетон) ρ=103-105, для слабо полярных (совол, касторовое масло) ρ=108-1010, для неполярных (бензол, трансформаторное масло) ρ>1010-1013 Ом*м. В неполярных жидкостях молекулы основного вещества практически не диссоциируют на ионы, и их электропроводность обусловлена примесями, особенно полярных веществ.
В жидкостях (и газах) с примесями наблюдается молионная электропроводность, характерная для коллоидных систем, которые представляют собой тесную смесь двух веществ (фаз): при этом одна фаза в виде мелких частиц (капель, зерен, пылинок и т.п.) равномерно взвешена в другой. Из коллоидных систем наиболее часто встречаются в электронной технике эмульсии (обе фазы – жидкости) и суспензии (дисперсная фаза – твердое вещество, дисперсионная среда – жидкость).Стабильность эмульсий и суспензий объясняется наличием на поверхности частиц дисперсионной фазы электрических зарядов ( при одноименном заряде частицы взаимно отталкиваются). Такие заряженные частицы дисперсной фазы и называют молионами. При наложении на коллоидную систему электрического поля молионы приходя в движение, что выражается в виде электрофореза.
Примеры практического использования электрофореза – покрытие металлических предметов каучуком и смолами из их суспензий, обезвоживание различных материалов в электрическом поле и др.
Электропроводность газов обусловлена наличием в них некоторого количества заряженных частиц. Происхождение носителей заряда в газах объясняется различными факторами: радиоактивным излучением Земли, радиацией, проникающей из космического пространства, излучением Солнца; иногда тепловым движением молекул и т.п. При поглощении энергии бомбардирующей частицы молекула газа теряет электрон и превращается в положительный ион. Высвобождаемый при этом электрон «прилипает» к нейтральной молекуле, образуя отрицательный ион.
В электрическом поле часть из образовавшихся ионов уносится к электродам и там нейтрализуется. Это процесс определяет плотность тока j, которая растет при увеличении Е по закону Ома (рис.4. участок 1).
В поле Е1 все заряженные частицы, которые образуются в диэлектрике под действием внешних ионизаторов, уносятся электрическим полем к электродам, не рекомбинируя, а ток, протекающий через диэлектрик, достигает насыщения (Рис.4 , участок 2). Ток насыщения зависит от расстояния h между электродами в конденсаторе.
При напряженностях больше Ен, в газах начинается процесс ударной ионизации (участок 3). Образующиеся под действием внешних ионизаторов заряженные частицы ускоряются в электрическом поле и на длине свободного пробега приобретают энергию, достаточную для ионизации молекул газа. Плотность заряженных частиц увеличивается, ток растет, что приводит к пробою газового промежутка. Для воздуха при нормальных условиях процесс ударной ионизации наступает при Ен=106 В/м.
SHAPE \* MERGEFORMAT 