Az elektromos vezetőképesség dielektrikumok - studopediya
A vezetőképesség dielektrikumok bár nagyon kicsi, összehasonlítva a vezetőképessége a vezetők, de nem nulla. A műszaki dielektrikumokon mindig van egy kis számú szabad töltések, ami mozog az elektromos mező. Ahhoz azonban, hogy helyesen meghatározni a jelenlegi keresztül a dielektromos (vagy szigetelő ellenállás) nem könnyű, mert a jelenlegi időtől függ.
A vezetőképesség a dielektromos általában határozza meg az átmenő áram. Azonban, míg van egy polarizációs dielektromos kapacitív töltőáram történik (előfeszítő áram) lehet létrehozni, amellyel a tévedés nagy vezetőképességű.
Vezetőképesség is függ a dielektromos aggregációs állapotot: gáz, folyadék, szilárd anyag dielektromos.
A vezetőképesség gázok. Gázok kis értékek az elektromos mező is rendkívül alacsony elektromos vezetőképesség. A jelenlegi, a gáz csak akkor fordul elő a jelenléte ezen ionok, vagy szabad elektronok. Az ionizációs semleges gáz molekulák fordulnak elő, mint a két folyamat eredménye:
1) hatása alatt a külső tényezők;
2) miatt ütközések töltött részecskék molekulákkal (erős mezők).
Külső tényezők okozzák a gáz ionizációja, például a fotonok energia Wf> Wout. Rendelkezik elegendő energiával ultraibolya és a kozmikus sugárzás és a radioaktív sugárzás.
3. ábra. ábra a függését áramsűrűség az elektromos mező J = f (E) egy gáz-halmazállapotú dielektromos.
3. ábra. A függőség az áramsűrűség a gáz intenzitásának
A kezdeti szakaszban (mielőtt feszültség E1) függőség közel van a lineáris. Itt a raktáron lévő pozitív és negatív ionok elegendő. Amikor E1 feszültség eléri a telítettség, azaz. E. összes ion elhagyó elektródák és tovább növeli a szilárdságot nem növeli az áramsűrűséget. A növekvő intenzitása a áramsűrűség állandó marad csak addig, amíg az ionizációs megvalósul külső tényeket.
Azonban, ha az intenzitás Eu áramsűrűség ismét növekedésnek indul, gyorsabban szerint Ohm-törvény. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a ütközésének elektronok egyre elegendő mozgási energia
(W = g E # 955; ≥ Wout) és ionizálás kezdődik. Ennek eredményeként a száma töltött részecskék gyorsan növekszik, és a további növekedése megfeszülne dielektromos letörés. A levegő normális körülmények között az ionizáció bekövetkezik intenzitású Ei ≈ 10 kV / cm.
Az elektromos vezetőképesség gáz normál működés nem függ a hőmérséklettől.
A vezetőképesség folyékony dielektrikumok. A villamos vezetőképesség folyékony dielektrikumok ez nagymértékben függ a két fő tényező:
1) a szennyeződések jelenléte;
2) a molekulaszerkezet (poláris vagy nempoláris).
Az apoláros folyadékok, száma töltéshordozók egységnyi térfogat kicsi, és a vezetőképesség kicsi, ha nincs szennyeződés. Folyékony dielektrikumokon könnyen szennyezett. Víz - a legelterjedtebb „szennyezés”, amely növeli az elektromos vezetőképesség a folyadék. Ez lehet három államban:
a) oldott molekuláris;
b) az emulzió formájában, azaz formájában apró cseppek, amelyek szuszpenzióban a dielektromos ..;
c) formájában felesleges vizet (a felesleges vizet a transzformátor olajban alján gyűlik, és Sovol - a felületen).
A vezetőképesség a dielektromos folyadék, amelynek nincs szennyeződés és szennyező anyagok ion.
Polar folyadékok mindig magasabb vezetőképesség, mint a nem-poláris folyadékok és annál nagyobb a permittivitását a vágásnál a magasabb disszociációs és vezetés. Erősen poláros folyadék (például víz) különböznek, így nagy vezetőképességű, amely nem tekinthető folyékony dielektrikumok, vezetékek és ionos vezető.
Apoláros dielektrikumokon kevésbé hajlamosak a disszociáció, azok kevesebb elektromos vezetőképesség.
A vezetőképesség bármely folyadék a hőmérséklettől függ. képlet lehet alkalmazni, hogy egy szűk hőmérséklet-tartományban megfelelő pontossággal # 947; = # 947; mintegy exp (# 945; · t), ahol a # 947; o és # 945; - állandók egy adott folyadék.
Mielőtt intenzitása E> 100 - 1000 kV / cm jelenlegi engedelmeskedik Ohm-törvény, majd az Ohm-törvény sérül, az ionizációs folyamat kezdődik.
A villamos vezetőképesség szilárd dielektrikumok. A teljes szilárd anyag dielektromos vezetőképesség megfelelő annak szigetelési ellenállás, az összege tömb és felületi vezetőképességet. Ezt az elválasztást a tény okozza, hogy a felület a dielektrikum, működő atmoszférában szennyezett ipari adszorbeálja a vizet, a por, gázok és egyéb anyagok, és nagy mértékben csökkenti az impedancia a dielektrikum.
A térfogati vezetőképességet szilárd dielektrikumok okozott mozgatásával mind a dielektromos ionokat és szennyező ionok. Hőmérsékletfüggése vezetőképességét szilárd szigetelő szennyezésekkel formában van
# 947; = A1 exp + A2 exp,
ahol A1 és W1 - paraméterek jellemzik a szennyező vezetőképesség;
A2 és W2 - jellemző paraméterek a belső vezetőképesség;
k - a Boltzmann állandó; T - abszolút hőmérséklet.
Viszonylag alacsony mezők (E1-feszültség), a vezetőképesség nem függ az elektromos térerősség figyelhető Ohm-törvény. elektron ionizáció kezdődik erős mezőket és a vezetőképesség meredeken nő.
A higroszkópos anyagok térfogati vezetőképességet függ a nedvességtartalom. A nedvesség jelenlétében, még nyomnyi mennyiségben, nagyban növeli a vezetőképesség (csökkenti rezisztencia). Néhány dielektrikumok vlagopogloschaemostyu nem ömlesztett, ömlesztett vezetőképesség nem függ a páratartalomtól (például kerámia).
Felületi vezetőképessége a dielektromos által határolt felület képes adszorbeálódni szennyező komponensek. Különösen erős hatással vannak az elektromos vezetőképesség a nedvességet. Néha egy nagyon vékony nedvességet felületén réteget, hogy lényegesen csökkentse a felületi ellenállás # 961; s.
Minden szilárd dielektrikumok osztható hidrofil és hidrofób. Hidrofób anyagok alacsony felületi ellenállása függ a páratartalom. A hidrofil anyagok nedvesség elosztott, vékony, folytonos rétegben a teljes felületen egyéb szennyező abban oldott, és a felületi ellenállás rohamosan csökken.
Polar dielektrikumok alacsonyabb értékű felületi ellenállású, jelentősen csökken a nedves környezetben. Különösen drámai csökkenését felületi ellenállása figyelhető meg poláris dielektrikumokban részben oldódnak vízben, amelyben egy elektrolit filmet képzünk a felületen. Továbbá, a felület poláris dielektrikumokra jobban tapadnak a különböző szennyeződések is csökkenését eredményezi a felületi ellenállása.