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