ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Диэлектрическая проницаемость смесей из "Физика диэлектрических материалов " На практике часто приходится встречаться с вопросом об определении диэлектрической проницаемости в сложного диэлектрика, представляющего собой смесь двух (или большего числа) компонентов. [c.135] Легко рассчитать е для модели конденсатора, диэлектрик которого состоит из двух различных однородных диэлектриков, соединенных между собой параллельно или же последовательно. [c.135] Формулы (2-78), (2-79), (2-78 ) и (2-79 ) могут быть полезны в ряде практических случаев. Так, В. Т. Ренне установил, что для бумаги достаточно хорошо подходит модель последовательно соединенных слоев твердого вещества бумаги, т. е. клетчатки (целлюлозы) и воздуха или (для случая пропитанной бумаги) клетчатки, пропиточной массы и остатков воздуха. [c.137] При выводе (2-80) и (2-82), как и других инженерных формул для расчета диэлектрической проницаемости твердого диэлектрика с газовыми включениями [пример — формула (2-85)], значение егаза принимается равным единице, а плотность газа — равной нулю. Формула (2-81), если в ней принять 8п.м = 1, преобразуется в (2-80), а (2-82), если в ней принять k=0, в (2-81). [c.138] На рис. 2-33 приведены значения диэлектрической проницаемости конденсаторной бумаги объемной массы I ООО кг/м при пропитке жидкими и твердыми пропиточными массами. [c.138] На рис. 2-35 дан график зависимости е смеси двух полярных жидких диэлектриков от соотношения содержания в смеси компонентов. [c.139] На рис. 2-37 дана удобная для практических расчетов номограмма, построенная на основе формулы (2-84). По левой вертикальной оси отложено отношение 61/82 диэлектрических проницаемостей компонентов (предполагается, что ei 82). На наклонной шкале отложено объемное содержание в смеси первого компонента, т. е. yi (в процентах). Соединив прямой две соответствующие данному конкретному случаю точки на двух упомянутых выше шкалах и продолжив эту прямую до пересечения с правой вертикальной шкалой, мы найдем на последней значение коэффициента k, помножив на который 82 мы получаем в. [c.140] Для корректных формул, описывающих диэлектрическую проницаемость статистических смесей, должны соблюдаться некоторые условия. Так, если значения ег всех компонентов смеси изменяются в одном и том же отношении, е должно измениться в том же отношении ( постулат пропорциональности Винера) в частности, формула должна оставаться справедливой, если вместо значений е, и е в нее будут подставлены значения соответствующих абсолютных диэлектрических проницаемостей еоВг и еое. Формула должна быть симметричной в отношении всех компонентов, т. е. е не должно изменяться в зависимости от того, какие номера г мы будем придавать тем или иным компонентам. Если значения 8,- для всех компонентов одинаковы, е должно совпадать с этим единственным значением если в смеси имеется лишь один компонент, т. е. т = 1 и /1 = 1, значение 8 должно совпадать с 81. Все эти условия достаточно очевидны, и мы приводим их лишь потому, что в литературе встречаются формулы, не удовлетворяющие этим условиям, а также неравенствам Винера (2-83). [c.142] В ряде случаев ставится задача расчета диэлектрической проницаемости матричных смесей, представляющих собой сплошной диэлектрик ( матрицу) , в который введены отдельные, не соприкасающиеся друг с другом включения — частицы второго диэлектрика. В некоторых случаях для расчета е матричной системы могут дать удовлетворительный результат приведенные выше формулы для статистических систем [так, мы уже отмечали хорошую применимость формулы (2-84) и графика рис. 2-36 для пепопластов, которые по сути дела являются типичными матричными смесями]. Однако в распоряжении работающих со смешанными диэлектриками имеются и специальные формулы для расчета 8 матричных смесей. Понятно, что на эти формулы требование симметрии по отнощепию к обоим компонентами омеси (стр. 142) уже не распространяется. [c.143] В формулах (2-95) и (2-96), как и ранее, через В1 обозначена диэлектрическая проницаемость материала матрицы. [c.143] В ту же формулу преобразуется и (2-96) при г/ 1. [c.144] На рис. 2-38 даны экспериментальные значения е для диэлектрика с различным объемным содержанием шарообразных проводящих включений и для сравнения графики уравнений (2-96) и (2-97). Видно хорошее совпадение экспериментальных данных с расчетными в диапазоне малых значений у. [c.144] Заметим также, что формулы, аналогичные формулам для расчета е, пригодны для определения магнитной проницаемости и коэффициента теплопроводности смесей различных веществ. [c.145] Таким образом, логариф-м-ический закон смешения для диэлектрических проницаемостей (2-84) соответствует арифметическому закону смешения для температурных коэффициентов диэлектрической проницаемости компонентов, т. е. прямолинейному графику зависимости ТК 8 от содержаний компонентов в смеси, в то время как законы (2-78) и (2-79) приводят к криволинейным графикам зависимости ТКе ог у1 и у2 (рис. [c.145] При более точных расчетах термокомпенсированных конденсаторов со смешанным диэлектриком следует принимать во внимание температурное расширение материалов диэлектрика и электродов (см. стр. 29 и 295—297). [c.147] Вернуться к основной статье