Электропроводность и диэлектрические потери

Из всего многообразия физических свойств важнейшими свойствами, характеризующими вещество как диэлектрик, являются электрические — поляризация, электропроводность, диэлектрические потери и т. д. Многие годы диэлектрики применялись в основном как изоляторы. Поэтому наибольшее значение имели их малые электропроводности и диэлектрические потери, высокая электрическая прочность. В современных условиях диэлектрики используют не только в качестве пассивных элементов различных электрических схем. С их помощью осуществляют преобразование механической и тепловой энергии в электрическую (пьезоэлектрики и пироэлектрики). Ряд диэлектриков находит применение для детектирования, усиления, модуляции электрических и оптических сигналов. При этом важную роль играют такие свойства, как фотоэффект, электрооптические и гальвано-магнитные явления. [c.271]

Чисто электрический пробой имеет место, когда исключено влияние электропроводности и диэлектрических потерь, обусловливающих нагрев материала, а также отсутствует ионизация газовых включений. Для однородного поля и полной однородности структуры материала напряженность поля при электрическом пробое может служить мерой электрической прочности вещества. Такие условия уд -ется наблюдать для монокристаллов щелочно-галоидных соединений и некоторых органических полимеров. В этом случае достигает сотен мегавольт на метр и более. [c.67]

Поэтому стекло с низкими значениями электропроводности и диэлектрических потерь и высокой термостойкостью (кварцевое, пирекс , алюмоборосиликатные, малощелочное 13в) мало склонно к тепловому пробою и обладает соответственно высокой диэлектрической прочностью. Внутренние неоднородности и поверхностные дефекты стекла значительно снижают его пробивную напряженность. [c.457]

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ и ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ [c.45]

Облучение вызывает накопление заряда и пробой диэлектрика, повышает электропроводность и диэлектрические потери (табл. 22.8, 22.9), [c.193]

Чисто электрический пробой имеет место, когда исключено влияние электропроводности и диэлектрических потерь, обусловливающих нагрев материала, а также отсутствует ионизация газовых включений. В случае однородного поля и полной однородности структуры материала пробивные напряженности при электрическом пробое могут служить мерой электрической прочности вещества. [c.88]

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ ГАЗОВ [c.67]

С увеличением частоты число поворотов полярной молекулы в единицу времени растет и диэлектрические потери, вызванные током /аве, увеличиваются, становятся намного большими, чем потери от электропроводности. Растет и tg б, достигая максимума [c.163]

Температурные зависимости этих параметров в случае, когда преобладает электропроводность, приводятся на рис. 3.7,6. Все они экспоненциально возрастают с температурой, поскольку по этому закону изменяется с температурой проводимость (см. 2.1). Видно, что электропроводность дает значительный вклад в tg6 и е" при высоких температурах и при низких частотах. При низких температурах и весьма высоких частотах вкладом электропроводности в диэлектрические потери можно пренебречь. [c.77]

При кристаллизации стекол наряду с понижением их электропроводности и диэлектрической проницаемости уменьшаются также диэлектрические потери. [c.175]

Как уже отмечалось, диэлектрические материалы обладают высокими удельными сопротивлениями р и в них возможно наличие электростатических полей. Весьма важно для диэлектриков явление поляризации, с рассмотрения которого (см. гл. 15) и начинается третья часть книги. Большое значение для радиоэлектроники имеют также электропроводность диэлектриков (гл. 16) и диэлектрические потери (см. гл. 17). При воздействии на диэлектрик высокого напряжения может произойти пробой. Вопросы пробоя (см. гл. 18) очень важны для изучения надежности как диэлектриков, так и всей радиоэлектронной аппаратуры в целом. Помимо электрических свойств диэлектрических материалов в ряде случаев определяющее значение имеют и общие физико-химические свойства (см. гл. 19) — механическая прочность, нагревостойкость, влагостойкость, химостойкость и т. п. Важнейшие современные электроизоляционные материалы рассмотрены в гл. 20 активные диэлектрики — в четвертой части книги. [c.108]

Электриче- ский (электро- химический) Электро-и магнитооптические свойства Электропроводность Поляризуемость Диэлектрические потери Окислительно-восстановительный потенциал Потенциал течения и оседания Полярографическая активность компонентов [c.10]

Для идентификации механизма диэлектрических потерь используют главным образом два метода снятие частотной зависимости в изотермических условиях и определение температурной зависимости tg б при постоянной частоте поля. Максимумы на кривых частотной зависимости tg 6 совпадают с точками перегиба на кривых дисперсии электропроводности и диэлектрической проницаемости. [c.137]

В нейтральных жидкостях диэлектрические потери обусловлены только электропроводностью, если жидкость не содержит примесей с дипольными молекулами. Электропроводность нейтральных чистых жидкостей, как было указано ранее, чрезвычайно мала, благодаря чему малы и диэлектрические потери. Примером может служить тщательно очищенное от примесей нефтяное конденсаторное масло, которого очень мал и может быть рассчитан по формуле (76). [c.72]

Явление теплового пробоя сводится к разогреву материала в электрическом поле до температур, соответствующих его растрескиванию, обугливанию и другим видам термического разрушения, связанным с чрезмерным возрастанием сквозной электропроводности или диэлектрических потерь. Величина напряжения, при котором происходит тепловой пробой, является характеристикой не столько самого диэлектрика, сколько изготовленного из него электроизоляционного изделия, в противоположность электрическому пробою, когда пробивная напряженность служит характеристикой только самого материала. [c.100]

Ранее — в гл. 1—3 — рассматривались различные явления, происходящие в диэлектриках под действием электрического поля электропроводность, поляризация и диэлектрические потери. Чем выше приложенное к изоляции электрическое напряжение, тем больше ток утечки, тем больше емкостный ток (в случае работы изоляции под переменным напряжением) и заряд образуемой изоляцией емкости, тем больше рассеяние энергии в изоляции но во всем предыдущем изложении предполагалось что при повышении приложенного к диэлектрику напряжения в нем не происходит резких и необратимых изменений и он сохраняет свойства электроизоляционного материала. [c.203]

Влияние химического состава стекла на величину диэлектрических потерь аналогично его влиянию на электропроводность стекла, т. е. компоненты, увеличивающие электропроводность стекла (например, щелочные окислы), увеличивают также и диэлектрические потери в стекле. [c.644]

Электропроводность стекол резко возрастает с повышением температуры и с увеличением содержания ионов Ы, Ыа, К, РЬ, Сз. Тангенс угла диэлектрических потерь кварцевого прозрачного стекла = О, а для большинства стекол составляет (3—100) 10" . Закаленные стекла имеют диэлектрические потери, примерно в 2 раза большие. [c.394]

Высокие диэлектрические потери приводят к разогреву и тепловому пробою диэлектриков в сильных электрических полях, снижению добротности и избирательности колебательных контуров. В связи с этим стремятся снизить tgS диэлектрических потерь. Они могут быть следующих видов потери на электропроводность, релаксационные потери (включая миграционные), резонансные и ионизационные потери. [c.107]

У неполярных жидких диэлектриков, молекулы которы) не имеют дипольного момента, диэлектрические потери определяются только электропроводностью. В соответствии с этим их диэлектрические потери будут расти с ростом температуры по закону роста электрической проводимости и не будут зависеть от частоты. При изучении диэлектрических потерь в полярных диэлектриках следует помнить, что они складываются из двух составляющих потерь от токов утечки [c.54]

Удельные диэлектрические потери и угол диэлектрических потерь. Диэлектрическими потерями называют мощность, поглощаемую в диэлектрике под действием приложенного напряжения. Потери мощности вызываются электропроводностью и медленными поляризациями. Если в диэлектрике имеют место газовые включения (поры), то при работе его на высоких напряжениях и высоких частотах происходит ионизация газа в порах, что вызывает потери на ионизацию. [c.159]

Диэлектрические потери в газообразных диэлектриках. В слабых электрических полях диэлектрические потери в газах обусловливаются электропроводностью. Сквозной ток утечки /ск. протекающий через конденсатор с газовым диэлектриком, весьма мал и tg6 для такого конденсатора при 50 Гц обычно не более 10 . [c.161]

Диэлектрические потери в твердых диэлектриках. В неполярных твердых диэлектриках диэлектрические потери вызваны электропроводностью, а в полярных — электропроводностью и дипольной поляризацией. Выше (см. 5.3) отмечалось, что в твердых диэлектриках дипольная поляризация представляет собой деформацию звеньев, сегментов или ориентацию полярных групп молекул в электрическом поле. Изменение tg б от температуры и частоты для твердых неполярных и полярных диэлектриков такие же, как и для жидких (рис. 5.21—5.23). [c.164]

Диэлектрические потери в сегнетоэлектриках определяются электропроводностью и доменной поляризацией. Изменения tg й от температуры и частоты для них такие же. как и для твердых полярных диэлектриков. [c.165]

При тепловом пробое п,, уменьшается с ростом температуры окружающей среды (рис. 5.39, в). Уменьшение вызывается ростом теплоты, выделяющейся в образце за счет диэлектрических потерь, и уменьшением теплоты, отводимой от образца в окружающую среду. На постоянном напряжении диэлектрические потери вызываются электропроводностью и определяются электрическим сопротивлением образца. Для плоского конденсатора их рассчитывают по формуле U /R --= U l pjh). На переменном напряжении с уче- [c.180]

В слабых полях, т. е. при напряженностях ниже точки ионизации диэлектрические потери в газах очень малы, и они рассматриваются как идеальные диэлектрики, в которых потери энергии могут быть только за счет электропроводности, так как в неполярных газах диэлектрических потерь нет, а в полярных — поворот диполей совершается без затраты энергии и поэтому без диэлектрических потерь. [c.23]

О явлениях, обусловленных поляризацией диэлектрика, можно судить по значению диэлектрической проницаемости, а также угла диэлектрических потерь, если поляризация диэлектрика сопровождается рассеянием энергии, вызывающим нагрев диэлектрика. В нагреве технического диэлектрика могут участвовать содержащиеся в нем немногочисленные свободные заряды, обусловливающие возникновение под воздействием электрического напряжения малого сквозного тока, проходящего через толщу диэлектрика и по его поверхности. Наличием сквозного тока объясняется явление электропроводности технического диэлектрика, численно характеризуемой значениями удельной объемной электрической проводимости и удель- [c.16]

Все газы отличаются весьма малой электропроводностью, и угол диэлектрических потерь в связи с этим будет ничтожно мал, особенно при высоких частотах. Значение Ig б может быть вычислено по формуле (3-15). [c.50]

Диэлектрические потери в аморфных, веществах ионной структуры — неорганических стеклах — связаны с явлением поляризации и электропроводности. [c.54]

При небольшом, порядка 5—10 мол.%, количестве щелочных окислов в стекле обнаружить максимумы на кривых внутреннего трения становится затруднительным. Вероятно, это вызывается теМт что щелочные ионы в стекле распределяются неравномерно, т. е. в стекле образуются небольшие по размерам области, обогащенные ионами щелочных элементов. Наличие таких областей в натриево- и литиевосиликатных стеклах, содержащих окислы щелочных элементов в количестве менее 15—20 мол.%, доказано с помощью метода электронной микроскопии, определения рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами, рассеяния световых лучей, электропроводности и диэлектрических потерь. Распределение этих неоднородных областей в стекле и их объем зависят от состава стекол, а также от условий их тепловой обработки, т, е, от температуры и длительности прогрева. [c.119]

Важную в электротехнике характеристику электроизоляционного материала — пробивную напряженность — в приложении к фарфору, как правйло, определяют сопротивлением материала тепловому проплавлению. Это явление связано с быстрым нарастанием силы тока и нагреванием изолятора вследствие прогрессирующего повышения электропроводности с повышением температуры. Изолятор работает безотказно, если выделяющееся в нем тепло уравновешивается теплоотдачей изолятора в окружающую среду. В противном случае при повышении температуры изолятора увеличиваются ионная электропроводность и диэлектрические потери, что в свою очередь сопровождается дальнейшим выделением тепла, и таким образом создаются условия для резкого повышения силы тока и разрушения изолятора (тепловой пробой). [c.565]

Различные физические и физико-химические механизмы, приводящие к развитию в диэлектриках необратимых процессов — старения, пробоя и механического разрушения, — существенно различаются во времени. В случае, когда потеря электрической прочности происходит из-за быстрых электронных процессов (электронных лавин, освобождения поляронов, см. 3.1), необратимые процессы развиваются за время 10 с. При других механизмах диэлектрик выходит из строя за гораздо более длительные временные промежутки. Например, электротепловой пробой развивается за время 10 —10 с, т. е. гораздо медленнее, чем элект-ронный пробой. При этом механизме пробоя количество теплоты, выделяющееся в диэлектрике под воздействием электрического ноля за счет электронроводности и диэлектрических потерь, превосходит величину теплоотдачи в окружающую среду. В результате тепловой баланс диэлектрика нарушается, что приводит к потере тепловой устойчивости из-за повышения электропроводности диэлектрика с ростом температуры, перегреву и в конечном итоге — к пробою. [c.52]

Твердые диэлектрики являются более или менее плохими проводниками тепла, что связано с их низкой электропроводностью. Величина диэлектрических потерь Б них, как правило, сильно возрастает с ростом температуры. В этом и заключается предпосылка к электро-тепловому пробою. Если при данио1М приложенном напряжении во внутренних объемах диэлектрика не может установиться тепловое равновесие, то при достаточно длительном воздействии напряжения произойдет разрушение диэлектрика он обуглится или расплавится, что приведет к короткому замыканию электродов — к электротеиловому пробою. Возможность электротеплового пробоя сводится к вопросу теплового равновесия если количество тепла, выделяющегося внутри диэлектрика за счет диэлектрических потерь будет все время больше количества тепла, выделяющегося в дан-1 ых условиях в окружающую среду, то электротепловой пробой неизбежен при достаточно длительном приложении напряжения. В большинстве случаев изменение мощности диэлектрических потерь технических твердых диэлектриков может быть выражено следующей форму-6 83 [c.83]

В книге рассматриваются физические явления, происходящие в электроизоляционных и других диэлектрических материалах под воздействием электрического поля (электропроводность, поляризация, диэлектрические потери, пробой и др.) параметры, количественно определяющие электрические свойства диэлектрических материалов зависимость этих параметров от различных факторов (температура, влажность, радиация, величина и частота приложенного напряжения и время выдержки под напряжением и Др.) важнейшие общне физические (влажностные, тепловые и лучевые) свойства диэлектрических материалов. [c.2]

Газы в слабых электрических полях и при не очень высоких температурах обладают весьма малой удельной проводимостью. При этих условиях весьма немногочисленные свободные носители заряда — электроны и ионы — образуются лишь под действием внешних ионизаторов невысокой интенсивности—космических лучей и естественного ионизирующего излучения. Поэтому при указанных условиях газы являются отличными диэлектриками с удельным сопротивлением порядка 10 Ом-м, практически не имеющим диэлектрических потерь (tg б порядка 10 ). Повышение электропроводности газов происходит при высоких температурах, начиная с 10 — Ю К, когда энергия теплового движения частиц газа велика и при столкновении они могут ионизовать друг друга (происходит термическая ионизация). Термоионизация воздуха нарастает, начиная с температуры 8000 К. При 20 ООО К воздух ионизуется практически полностью [c.545]

В неполярных жидкостях, так же как и в газах, диэлектрнчб ские потери малы н определяют ся только электропроводностью если в жидкости нет полярных примесей. В полярных жидких диэлектриках наряду с потеря ми от электропроводности ос новпое место занимают диэлектрические потери, связанные с ди польно-релаксационнон поляризацией, которые в десятки и сотни раз превосходят потери в неполярных материалах. [c.24]

В технических электроязоляционных материалах, помимо потерь от сквозной электропроводности и потерь от замедленной поляризации, возникают диэлектрические потери, которые сильно влияют на электрические свойства диэлектриков. Эти потери вызываются наличием изолированных друг от друга посторонних проводящих или гюлуироводящих включений углерода, оксидов железа они значительны даже при малом содержании таких примесей в электроизоляционном материале. [c.45]

В веществах кристаллической струклуры с плотной упаковкой ионов при отсутствии примесей, искажающих решетку, диэлектри-Ч( ские потери весьма малы. При повышенных температурах в гаких веществах появляются потери от сквозной электропроводности. К веществам этого типа относятся многочисленные кристаллические неорганические соединения, имеющие большое значение в современном производстве электротехнической керамики, например корунд (А1Рз), входящий в состав ультрафарфора. Примером соединений такого рода является также каменная соль, чистые кристаллы которой обладают ничтожными потерями малейшие примеси, искажа-юш,ие решетку, резко (на два-три порядка) увеличивают диэлектрические потери, [c.53]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...