Тема: Фізико-хімічні властивості діелектриків
Лекція № 14
Мета:Вивчити фізико-хімічні властивості діелектриків
Методи:словесний
План:
1 Фізичні властивості діелектриків
2 Хімічні властивості діелектриків
Матеріально-технічне забезпечення та дидактичні засоби, ТЗН:
Схеми
Вплив частоти. Якщо втрати в діелектрику зумовлені лише наскрізною провідністю, то вони не залежать від частоти. І навпаки, якщо втрати в конденсаторі спричиняються головним чином опором монтажних чи інших провідників та самих електродів, то розсіювання енергії зростає пропорційно квадрату частоти. Тому конденсатори, призначені для роботи на високих частотах, повинні мати мінімальний опір провідників, пластин і перехідних контактів.
Вплив частоти поля на значення показано на рис. 5.13. У випадку чисто дипольного механізму втрат частота вiдповiдає такому спiввiдношенню між частотою зовнішнього електричного поля i часом релаксації диполів, за якого втрата енергії на подолання диполями опору в’язкого середовища найбільша.
Діелектричні втрати мають суттєве значення для матеріалів установок високої напруги, високочастотної апаратури, оскільки вони пропорційні квадрату прикладеної до діелектрика напруги і частоти поля. Матеріал для роботи в таких умовах характеризується низькими значеннями кута втрат і діелектричної проникності.
Вплив температури. Як правило, суттєво зростає з підвищенням температури. Збільшення зумовлено зростанням у ньому струму провідності. У полярного діелектрика діелектричні втрати за певної температури, досягають максимального значення (рис. 5.14).
Це пояснюється двояким впливом підвищення температури: з одного боку, зростає ступінь орієнтації диполів, а значить і ; з іншого зменшуються втрати енергії на подолання опору в'язкого середовища і зменшення . Зростання до температури зумовлене втратами енергії на поворот все більшої кількості полярних молекул. Зменшення у неполярному діелектрику втрат в інтервалі температур пояснюється тим, що сильне нагрівання діелектрика утруднює орієнтаційну поляризацію дипольних молекул внаслідок зростання хаотичних теплових коливань молекул, які зменшують ступінь впорядкованості їх орієнтації. Зростання ,починаючи з температури і вище, викликане збільшенням струму провідності внаслідок зменшення в'язкості і збільшення швидкості переміщення носіїв струму (вільних іонів).
Вплив напруги. Вбагатьох випадках напруга практично не впливає на значення . В окремих же випадках до певних значень напруги Uвеличина не змінюється (рис. 5.15, точка А), але при подальшому зростанні напруги Uкрива (U) різко піднімається внаслідок процесу іонізації повітря чи інших газів у включеннях, вкраплених у матеріал ізоляції. Після досягнення максимуму в точці Б крива починає знижуватись, тому що зменшується спад напруги на газових включеннях внаслідок зростання їх провідності. Робоча напруга ізоляції повинна бути нижчою від напруги іонізації (точка А).
Література:
1 Конструкционные и электротехнические материалы: Учеб. для учащихся электротехн. спец. /В.Н. Бородулин, А.С. Воробьев, С.Я. Попов и др.; Под ред. В.А. Филикова. – М.: Высш. шк., 1990 2 Кузьмин Б.А., Самохацкий А.И. Металлургия, металловедения и конструкционные материалы. – М.: Высш. шк., 1984 3 Корицкий В.И. Электротехнические материалы. – Энергия. 1978 4 Электротехнические материалы. Справочник. Под ред. В.А. Березина. –М.: Энергоатомиздат, 1983 |