Диэлектрик реальный

Выше отмечалось, что независимое вычисление излучательных свойств реальных материалов является безнадежной задачей. Однако в соответствии с законом Кирхгофа задачу можно свести к проблеме вычисления поглощения. Эта проблема, по-видимому, проще, так как она имеет отношения к взаимодействию внешнего электромагнитного поля с электронами в твердом теле. Подробное обсуждение этого вопроса не входит в круг задач данной книги, поскольку результаты вычисления поглощательной способности в термометрии используются редко. Однако качественные расчеты поглощательной способности металлов и диэлектриков могут быть сделаны, в частности, в низкочастотной области, где применима классическая электромагнитная теория. Точность результатов такого расчета свойств индивидуальных материалов для оптической термометрии недостаточно высока. Хороший обзор оптических свойств металлов и диэлектриков сделан в работе [84]. [c.326]

Заканчивая рассмотрение различных видов поляризаций, отметим, что поляризация реальных диэлектриков имеет обычно сложный характер. Она является совокупностью отдельных простейших видов поляризации. В общем случае результирующий дипольный момент единичного объема диэлектрика (поляризуемость) [c.291]

У диэлектриков (и полупроводников) энергия Ферми приходится на запрещенную зону между валентной и зоной проводимости, т.е. энергия Ферми не соответствует энергии какого-либо реального электрона. [c.347]

Предлагаемая читателю книга состоит из двух частей. В первой части излагается теория индукционного нагрева металлов и высокочастотного нагрева диэлектриков. В этой части книги рассмотрены основные закономерности процессов и приведены приближенные методы расчета реальных систем для нагрева металлов и диэлектриков. Нашли отражение также вопросы расчета и моделирования индукционных устройств на ЭВМ. [c.3]

В реальном диэлектрике, обладающем конечным электрическим сопротивлением, существуют как связанные, так и свободные заряды. Электрическое поле, создаваемое этими зарядами, существует в вакууме между молекулами вещества. Такой подход к описанию поля в диэлектрике, соответствующий классической электродинамике, позволяет использовать любые формулы, справедливые для электрического поля в вакууме, и для расчета поля в диэлектрике, добавляя к плотности зарядов величину рсв- Например, формула Гаусса для электрического поля в вакууме div Е — p/sg, а для электрического поля в диэлектрике [c.138]

Полный ток в реальном диэлектрике складывается из тока проводимости и тока смещения [c.139]

У идеального диэлектрика проницаемость — чисто вещественная величина, поэтому угол б — ф О на - 0. В хорошо проводящем веществе, где токи проводимости преобладают над токами смещения, tg б у/((овок ) У 1, угол б - 90", фазовый сдвиг ф45 ", коэффициент затухания а = [ л/рц у, т. е. численно равен коэффициенту затухания электромагнитного поля в проводящей среде (см. 1-2). У реального диэлектрика угол потерь лежит в интервале от о до 90°, а фазовый сдвиг 0<ф<45°. [c.142]

Значение е изменяется от нуля до единицы. Степень черноты характеризует излучательную способность реального тела по сравнению с абсолютно черным телом. Степень черноты может зависеть от длины волны излучения. Различают спектральную е(Я, Т)=ех(Т) и интегральную г Т) степень черноты. Спектральная степень черноты для длины волны X и температуры Т определяется отношением интенсивности излучения реального тела /х Т) к интенсивности излучения /хо (Т) абсолютно черного тела при той же температуре. Твердые диэлектрики, имеющие шероховатую поверхность, обла- [c.408]

Для полупроводника или диэлектрика (рис. 8.2) термодинамическая работа выхода не соответствует работе выхода какого-либо реального электрона, если уровень Ферми лежит в запрещенной зоне и не совпадает ни с каким уровнем примеси. [c.209]

В идеальном диэлектрике этот угол равен 90°, os 90°=О, следовательно, Q=0. В реальных диэлектриках угол 0 меньше 90° на некоторый угол б, т. е. равен (90°—б). Но os (90°—б) =sin б. Тогда [c.23]

Тангенс угла диэлектрических потерь tg б — отношение суммы активных составляющих тока к сумме его реактивных составляющих в реальном диэлектрике (угол 5 — разность фаз между векторами поляризации электрических зарядов и напряженности электрического поля). [c.147]

Рис. 18.24. Векторные диаграммы идеального (а) и реального (б) диэлектриков

Определения отражательной и поглощательной способностей, а также степени черноты уже были приведены выше. Согласно результатам по распространению плоских волн, полученным с помощью электромагнитной теории, отметим, что проникновение падающего излучения в вещество в сильной степени зависит от поглощательных характеристик материала. В металлах тепловое излучение, падающее на поверхность, проходит не более нескольких сот ангстрем до полного поглощения, поскольку металлы являются сильными поглотителями. Поэтому состояние поверхности металлов сильно влияет на отражательную способность материала и его степень черноты. Радиационные свойства диэлектриков менее чувствительны к состоянию поверхности [58]. Реальные поверхности отличаются от идеальных шероховатостью, окислением и загрязнением. Поэтому для металлов наиболее важно описывать состояние поверхности, когда представ-, ляются экспериментальные данные о степени черноты, отражательной и поглощательной способностях. К сожалению, все еще [c.116]

Таким образом, выбор той или иной схемы замещения при описании свойств диэлектрика предопределяется его частотными характеристиками. Во многих диэлектриках имеет место более сложная, чем на рис. 3.5,а, частотная зависимость tg6. Усложняя схему замещения — комбинируя различные соединения С и R (рис. 3.5,6), — можно получить практически полное совпадение характеристики схемы замещения и реально наблюдаемой зависимости tg6(0L)). [c.75]

Рис. 4. Векторные диаграммы тока и напряжения в диэлектрике, находящемся в переменном электрическом поле а — диэлектрик без потерь (6 = 0) ,б — реальный диэлектрик

О для идеального диэлектрика 2 — 9 = для реального диэлектрика [c.19]

Оценка стабильности в эксплуатации жидкого диэлектрика для оборудования, рассчитанного на. многолетний срок службы, дорога и производится в опытной эксплуатации реального оборудования, конструкция которого, в том числе и жидкий диэлектрик, в основном выбрана. В настоящее время имеется большое и все увеличивающееся количество жидких диэлектриков, надежный выбор которых необходимо осуществлять на стадии разработки электроизоляционной конструкции. В этом случае проводят ускоренные испытания на стабиль- [c.67]

Известно, что емкость пленки, состоящей из сплошного слоя диэлектрика без пор и трещин, обратно пропорциональна ее толщине. В реальных условиях образующиеся пленки всегда имеют структуру с тем или иным количеством дефектов. Вследствие этого измеряемая емкость всегда превышает расчетную величину для идеальных пленок. Поэтому обратную величину емкости можно рассматривать как емкостную толщину реальных пленок, которая характеризует их защитные свойства. Следовательно, наибольшие значения величин обратной емкости относятся к пленкам с бездефектной структурой и высокими защитными свойствами. Если емкостную толщину Т)Т-нести к величине, характеризующей суммарную толщину пленки, которая применительно к процессам коррозии в высокотемпературной воде пропорциональна изменению веса электрода, то получаем критерий, который позволяет оценивать защитные свойства образующихся при коррозии пленок [c.204]

Плотность общего тока J равна векторной сумме плотностей токов смещения и проводимости, как это изображено на векторной диаграмме на комплексной плоскости рис. 17.1. Если бы диэлектрик был идеальным, т. е. без потерь (7,, = 0), ток был бы чисто реактивным и его плотность / = = сое еЕ на рис. 17.1 была бы направлена по мнимой оси под углом 90° к вектору Е. Однако у реальных диэлектриков, с отличной от нуля, суммарный ток сдвинут на угол 6 = 90° — ф относительно тока идеального диэлектрика (ф — угол сдвига фаз между током и напряжением). Чем больше тем больше угол б, характеризующий степень отличия реального диэлектрика от идеального. Угол б между векторами плотностей переменного тока диэлектрика и тока смещения на комплексной плоскости называют углом диэлектрических потерь. Тангенс этого угла [c.130]

В радиоэлектронике часто используют комплексные величины, что упрощает расчеты. Плотность тока, протекающего через реальный диэлектрик с потерями, при этом записывают в виде [c.131]

Путем введения комплексной диэлектрической проницаемости реальный диэлектрик, обладающий удельной проводимостью на частоте со, заменяют идеальным с проницаемостью ё вместо действительной величины е. При этом уравнения электродинамики сохраняют свою форму, характерную для диэлектриков без потерь. [c.131]

Углом диэлектрических потерь б называется угол между общим током (/об) и током смещения (/см), показывающий, насколько угол сдвига фаз ф между током и напряжением меньше 90° при приложении напряжения к реальному диэлектрику с потерями [c.42]

При приложении напряжения к диэлектрику без потерь, например к воздушному конденсатору, угол сдвига фаз между емкостной составляющей тока / =i/ и напряжением был бы 90°. В реальном диэлектрике имеются потери, обусловленные активной составляющей тока /а, совпадающие по фазе с напряжением. В результате суммарный ток в диэлектрике будет отклоняться от 90° на угол б. [c.42]

Рис. 28. Векторная диаграмма напряжения и тока в реальном диэлектрике

Реальные кристаллы диэлектриков не могут не иметь дефектов строения, примесей и пр. Это создает возмож- [c.29]

Рассмотрим сначала металлическую решетку с размерностью 1М. Расчеты показывают, что условие одномерности и металлическая проводимость при низких температурах несовместимы одномерная система металлических атомов любой валентности в основном состоянии (Г=0) должна приобрести свойства диэлектрика. Реальные квазиодиомерные системы при понижении температуры также большей частью превращаются в диэлектрики. [c.119]

Возможности выявления дефектов при резонансных методах радиодефектоскопии в полупроводниках, ферритах и диэлектриках определяются потенциальной и реальной чувствительностью. Поскольку для выделения сигнала, несущего информацию о дефекте при резонансных методах радиодефектоскопии (РМРД), нет принципиальной необходимости в пространственной локализации излучения при обнаружении дефектов (если не ставится задача определения их координат и геометрии), то РМРД позволяют выявлять существенно меньшие дефекты, чем другие радиометоды. [c.237]

Поставленная задача может быть решена заменой конденсатора с потерями идеальным конденсатором с последовательно включенным активным сопротивлением (рис. 3-2, а) или идеальным конденсатором, шунтированным активным сопротивлением (рис. 3-2, б). Такие эквивалентные схемы, конечно, не дают полностью объясне- ия механизма диэлектрических потерь в реальных диэлектриках. [c.45]

Распространение эл.-магн, волн в реальных В. д. сопровождается затуханием, к-рое в осн. обусловливается двумя причинами. Во-первых, затухание связано с омическими потерями в диэлектрике, учитываемыми обычно введением комплексной диэлектрич. проницае-мости е=е (l jtgб), где tg6 — тангенс угла потерь. [c.307]

При уменьшении ш величина Д. п. в идеальном диэлектрике стремится к О (пропорц. со ). Однако реальные диэлектрики всегда обладают проводи.мостью а, с к-рой связаны потери энергии даже в случае эл.-статич. поля (W aE , см, Джоуля — Ленца закон). Потери, обусловленные проводимостью, часто включают в Д. п., принимая для малых частот г" — Апа (а. В сегнепюэлект-риках Д. н, могут быть велики на малых частотах и в отсутствие проводимости благодаря гистерезису сегне-тоэлектрическом у. [c.702]

В реальной МДП-с. вблизи границы раздела существуют связанные электронные состояния, непрерывно распределённые по энергии в пределах запрещённой зоны (обусловленные дефектами кристаллич. решётки, примесными ионами и т. д., концентрирующимися вблизи границы раздела полупроводник — диэлектрик). Перезарядка этих состояний при изменении 7 может происходить с разл. скоростью, поэтому в случае цере- [c.77]

Металлическое состояние. Основанием для выделения М, в отд. класс веществ служит деление всех веществ по электрич. свойствам на проводники и изоляторы (полупроводники и полуметаллы занимают промежуточное положение). М.— проводники. Однако нек-рые элементы в зависимости от кристаллич. структуры могут быть проводниками (М.), изоляторами (ди- лектриками), полупроводниками или полуметаллами. Примеры 8п (белое олово — М., серое — полупроводник) С (графит — полуметалл, алмаз — диэлектрик, см. Полиморфизм). В результате можно говорить о металлич. состоянии вещества, понимая под этим такое состояние, при к-ром в теле есть достаточно большое кол-во коллективизиров. подвижных электронов (электронов проводимости или свободных электронов), причём их подвижность не есть результат термич. возбуждения если тело в данном состоянии существует вплоть до Г = о К, то и при Т = О К в нем есть электроны проводимости. Наличие электронов проводимости — оояэат. признак структуры М. Представление о М. как о веществе, состоящем из положит, ионов и свободных электронов, достаточно точно отражает строение реальных М. Электроны компенсируют силы отталкивания, действующие между положительно заряженными ионами, и тем самым свявывают их в твёрдое тело или жидкость. Электроны проводимости определяют не только электрич., магн., оптич. и др. типично электронные свойства, но и их теплопроводность, а при низких темп-рах — теплоёмкость. Значительна роль электронов в сжимаемости М. и др. механич. характеристиках, их наличие делает М. пластичным. [c.113]

Выражение (3.233) определяет поток энергии d g, излучаемой элементарной площадкой d,F, внутри телесного угла dш в направлении, образующем угол ф с нормалью к поверхности. Тела, излучение которых подчиняются закону Ламберта, называются диффузными излучателями. Излучение реальных твердых тел, как правило, не подчиняется закону Ламберта. Металлы имеют максимум интенсивности при углах ф = 40—80°, т е. при наблюдении поверхности под значительным углом. Напротив, диэлектрики дают наибольщую интенсивность излучения в направлении нормали и малое значение при больших углах ф. В инженерных расчетах эти осложнения часто не учитывают с целью облегчения анализа реальные поверхности трактуются как диффузные излучатели. [c.252]

ГО что ведущие мировые производители приборов силовой электроники и прежде всего, мощных полевых транзисторов, тиристоров, биполярных транзисторов с изолированным затвором (JGBT-приборов), сделали ставку на использование в качестве базовой именно технологии прямого соединения пластин. При этом речь идет о широком использовании в промышленном производстве исходных кремниевых пластин диаметром 200 мм. Аналогичная ситуация складывается и в производстве низковольтных и маломощных высокочастотных У СБИС на основе структур кремния на диэлектрике. Подтверждением этому является го, что по имеющимся прогнозам в 2000 г. предполагалось поставить на мировой рынок около 2 млн штук структур кремния на диэлектрике циаметром 200 мм (этой цифрой оценивалась реальная потребность в гаких структурах). При этом 80 % от этого количества планировалось произвести методом прямого соединения пластин. [c.83]

Вполне реальными для широкого практического освоения в ближайшем будуш ем являются процессы получения высококачественных моно-кристаллических слоев кремния, арсенида галлия и других полупроводниковых материалов на изолирующих (в том числе некристаллических) подложках большой площади, а также процессы эпитаксиального выращивания многослойных гетерокомпозиций типа металл—диэлектрик-полупроводник. В последнем случае, помимо традиционных эпитаксиальных технологий, целесообразно использовать интенсивно разрабатываемые в последние годы процессы создания скрытых проводящих и диэлектрических слоев, путем высокодозовой ионной имплантации ( ионного синтеза ) и последующего термического отжига. Успешная реализация последних требует детального исследования закономерностей дефектообразования и механизма протекающих процессов на различных этапах ионного синтеза и последующей твердотельной эпитаксии. Пока такого рода исследования проводятся в основном в применении к кремнию. На очереди другие важнейшие полупроводниковые материалы. [c.86]

Известно несколько методов оценки совместимости материалов и жидких диэлектриков на основе хлораро-матических углеводородов (пирохлора, клофена). Так, в соответствии с методом [Л. 2-115] нагревают образец жидкости (50 мл) и испытуемого материала в стеклянной пробирке с притертой пробкой при 100 °С в течение семи суток. Размер поверхности материала выбирается таким образом, чтобы обеспечить примерно такое же соотношение с жидкостью, как и в реальной аппаратуре. Для листовых материалов, поверхность которых обычно бывает значительной, рекомендуется образец плошадью 25 мм . После окончания испытания pv жидкого диэлектрика не должно быть ниже 10 ом-ом. По другой методике [Л. 2-116] испытание осуществляется в течение 14 суток при 90 °С. [c.86]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...