Потери в неоднородных диэлектриках

Потери в неоднородных диэлектриках [c.139]

Для потерь в неоднородных диэлектриках по механизму Максвелла — Вагнера (поляризация за счет токов смещения в проводящей фазе и скопление зарядов на границе с непроводящей фазой) при отсутствии другого рода механизмов поляризации характерна зависимость [c.172]

Полученные результаты для упрощенной модели неоднородного диэлектрика качественно не изменяются, если вместо двух будет любое число слоев различных материалов, границы раздела которых перпендикулярны силовым линиям электрического поля. Картина качественно не меняется и для произвольной формы проводящих включений. Частота релаксации и максимума миграционных потерь в любом случае может быть приближенно оценена по формуле (4.48). [c.113]

Диэлектрические потери, обусловленные неоднородностью структуры, наблюдаются в слоистых диэлектриках, из пропитанной бумаги и ткани, в пластмассах с наполнителем, в пористой керамике в миканитах, микалексе и т. д. [c.50]

Ввиду разнообразия структуры неоднородных диэлектриков и особенностей содержащихся в них компонентов не существует общей формулы расчета диэлектрических потерь этого вида. [c.50]

Диэлектрические потери в твердых веществах неоднородной структуры. К твердым веществам этого типа, используемым в качестве диэлектриков, принадлежат материалы, в состав которых входит не менее двух компонентов, механически смешанных друг с другом. К неоднородным диэлектрикам относится прежде всего керамика. Любой керамический материал представляет собой сложную многофазную систему. В составе керамики различают кристаллическую фазу, стекловидную и газовую (газы в закрытых порах). [c.56]

Произведение tg называют коэффициентом диэлектрических потерь. В зависимости от значения tg 6 диэлектрики подразделяют на низкочастотные (tg = 0,1...0,001) и высокочастотные (tg < 0,001). К основным источникам потерь диэлектрика относятся его поляризация и электрическая проводимость, ионизация газов в имеющихся порах и неоднородность структуры из-за примесей и включений. [c.602]

С нагревом двухслойных диэлектриков при наличии воздушного промежутка, включенного последовательно с нагреваемым диэлектриком, приходится сталкиваться весьма часто при практическом осуществлении высокочастотного нагрева. В случае нагрева неоднородного диэлектрика, когда нагреваемое тело состоит из смеси нескольких диэлектриков, но достаточно хорошо перемешанных, расчеты можно производить путем определения для смеси фактора потерь е tg 6. [c.16]

Основными характеристиками древесины при высокочастотном нагреве в электрическом поле высокой частоты, как и для любого другого диэлектрика, являются диэлектрическая проницаемость и тангенс угла потерь. Так как древесина представляет неоднородный диэлектрик, то ее характеристики сильно меняются при изменении, например, влажности древесины. Так, относительная диэлектрическая проницаемость сухой древесины = 2ч-4 (при измерениях на постоянном токе), а относительная диэлектрическая проницаемость воды = 81 ед. Если представить такой случай, когда влажность древесины меняется от О до 100%, то, очевидно, диэлектрическая проницаемость ее может возрасти от 2—4 [c.115]

Собственные колебания имеют и самостоятельное физическое значение, хотя это и не используется при решении неоднородных задач. Они описывают электромагнитное поле, колеблющееся с заданной частотой в заданной системе металлических и диэлектрических тел — такое колебание возможно только при определенных значениях диэлектрической проницаемости. Формула (9.10) имеет простой физический смысл — если в системе есть потери, например потери в стенках или на излучение, то незатухающие колебания при отсутствии источников возможны только при условии, что диэлектрик излучает энергию при помещении в поле, т. е. если мнимая часть его диэлектрической постоянной положительна. [c.95]

В этом параграфе будут получены стационарные функционалы для собственных значений однородных задач, поставленных в первой главе. Мы рассмотрим задачи, возникающие при исследовании закрытых резонаторов, частично заполненных однородным диэлектриком, как с идеальными стенками, так и с потерями в стенках (внутренние задачи), а также при наличии излучения (внешние задачи). Будут рассмотрены также системы с неоднородным диэлектрическим заполнением. [c.147]

Ионизационные диэлектрические потери свойственны диэлектрикам в газообразном состоянии. Ионизационные потери проявляются в неоднородных электрических полях при напряженностях, превышающих значение, соответствующее началу ионизации данного газа. [c.80]

Для удобства рассмотрения диэлектрических потерь в твердых веществах, последние можно подразделить на четыре группы диэлектрики молекулярной структуры, ионной структуры, сегнетоэлектрики и диэлектрики неоднородной структуры. [c.75]

Диэлектрические потери в изоляторе, характеризующиеся углом диэлектрических потерь, обусловлены неоднородностью фарфора (или подобного ему керамического изделия) как диэлектрика. Наибольшее влияние на возрастание диэлектрических потерь так же, как и на повышение электропроводности, имеют ионы щелочных металлов. Зерна кварца, глинозема и кристаллы муллита отличаются более высокими диэлектрическими свойствами. [c.564]

Формулы (3-4), (3-5) и (3-5 ) имеют чрезвычайно широкое применение. Они справедливы для любых размеров и конфигураций участка изоляции. Если в отдельных частях объема диэлектрика последний неоднороден, так что значения tg б и других параметров его в различных местах не одинаковы, эти формулы также применимы, но в этом случае под б следует понимать некоторое усредненное, эффективное значение tg 6 по всему объему диэлектрика в электроизоляционной технике обычным является определение эффективного значения tgб неоднородного диэлектрика по известным значениям Р, (О и С. Если поле в участке изоляции неоднородное, диэлектрические потери в отдельных частях объема изоляции могут быть весьма различными, но формулы (3-4), (3-5) и (3-5 ) опять-таки дают общую величину потерь, независимо от их распределения по объему. [c.168]

Ионизационные диэлектрические потери свойственны пористым и слоистым диэлектрикам с газовыми включениями, а также газам при резко неоднородных полях и при напряженностях, превышающих начальную точку ионизации. В этом случае потери можно рассчитать по следуюш,ему уравнению [c.22]

Неоднородность структуры диэлектрика, обусловленная случайными примесями или отдельными компонентами, намеренно введенными в диэлектрик для требуемого изменения его свойств, может приводить к появлению дополнительных диэлектрических потерь. Случайными примесями в диэлектрике могут быть, в частности, полу-проводящие вещества, например восстановленные "окислы, образовавшиеся в диэлектрике или попавшие в него в процессе изготовления. [c.80]

Прогресс в разработке высококачественных диэлектрических материалов существенно расширил возможности волноводных линий с диэлектрическим заполнением, в которых удачно сочетаются малые потери и уменьшенные поперечные размеры [5, 6]. Однако для практической реализации фильтров на волноводах с диэлектриками требуется иная элементная база, чем для реализации фильтров на незаполненных волноводах, в которых в качестве резонансных элементов используются обычно объемные резонаторы. Последние создаются путем установки в волноводе металлических неоднородностей в виде диафрагм, штырей и т. д. [c.6]

Миграционные потери существуют в таких неоднородных диэлектриках, как гетинакс, текстолит, слюдопласты, керамические материалы. В тгроскопичцых диэлектриках (бумага, пенопласты, пористая керамика и т. п.) миграционные потери возникают при увлажнении, так как проводимость воды велика. Поэтому tg 5 заметно возрастает при увеличении влажности. [c.113]

Структурная поляризация обусловлена наличием слоев с различной проводимостью, образованием объемных зарядов, особенно при высоких градиентах напряжения (высоковольтная поляризация). Происходит в твердых диэлектриках слоистой или другой неоднородной структуры (гетинаксы, текстолнты, миканиты, бумажно-бакелитовые изоляторы проходные), связана с большими диэлектрическими потерями, как поляризация -замедленного типа. [c.8]

В твердых диэлектриках сложной, неоднородной структуры, у ко-.торых одновременно представлены несколько фаз (аморфная, кристаллическая, газовая, жидкая), диэлектрические потери зависят от по- [c.26]

Таким образом, в твердых диэлектриках могут быть потери, обусловленные поляризацией, сквозной электропроводностью, неоднородностью структуры и ионизацией. Потери за счет электронной поляризации весьма незначительны. К материалам с такими потерями относят полиэтилен, фторопласт, полистирол, отвержденную полиэфирную смолу. И наоборот, материалы с ди-польно-релаксапионной и ионно-релаксационной поляризацией обладают большими потерями. К таким материалам относят полиуретаны, эбонит, оргстекло, фенолформальдегидные и совмещенные эпоксидные смолы, неорганические стекла. Но чаще всего в твердых неоднородных диэлектриках, какими являются стеклопластики, могут быть все виды потерь одновременно. Величину диэлектрических потерь можно характеризовать удельными по- [c.100]

Помимо полных диэлектрических потерь Р во всем участке изоляции часто рассматривают также удельные диэлектрические потери р (или плотность мощности потерь), т. е. предел отношения потерь к объему изоляции, когда последний стремится к нулю. В частном случае однородного элекиического поля (плоский конденсатор, см. с. 18) с однородным же диэлектриком удельные диэлектрические потери равны частному от деления полных диэлектрических потерь на объем диэлектрика между электродами. В случае же неоднородного поля удеяьные потери в разных точках диэлектрика различны, так как различны напряженности электрического поля в разных точках кроме того, если диэлектрик неоднороден, при расчете удельных потерь необходимо учитывать и раз- [c.30]

Миграционные потери существуют в таких неоднородных диэлектриках, как гети-накс, текстолит, слюдонласты, керамические материалы. В гигроскопичных диэлектриках (бумага, пенопласты, пористая [c.142]

При электротепловой пробое очень большое значение имеют условия охлаждения. При пробое образца диэлектрика в виде пластинки между плоскими электродами теплоотдача может происходить в двух направлениях через торцы диэлектрика и через его толщу на электроды. Направление основного тенлопотока внутри диэлектрика имеет важное значение. В первой теории электротеплового пробоя, предложенной К. В. Вагнером, было принято, что электротепловой пробой возможен только в случаях, когда твердый диэлектрик обладает резко выраженной неоднородностью в нем имеется место с резко повышенными диэлектрическими потерями, в котором выделяется наибольшее количество тепла. Это место является предопределенным местом электротеплового пробоя. Если представить себе это место в виде канала с очень малым диаметром (резко выраженная неоднородность), то почти вся теплоотдача из него будет происходить в радиальном направлении, как показано схематически на рис. 2-34, так как в этом направлении будут более благоприятные условия для отвода тепла большая разность температур и большое сечение, пропорциональное толщине диэлектрика. Количество тепла, отводимого из этого канала, может быть [c.72]

Аналогичные условия отражения могут быть реализованы и без применения диэлектриков полное отражение от закритич. волновода — плавным уменьшением расстояния между отражателями (рис. 1, в), сильное отражение на частотах, близких к критич. частотам внутр. волновода,— внесением неоднородностей скачкообразным иамененвем расстояния между отражателями (рис. 1, г) или ограничением размеров отражателей (рис. д). Высокодобротные колебания будут иметь в этих случаях разный характер. В первом существует каустика, разграничивающая области докри-тич. и закритич. волноводов, в последнем — поле быстро (экспоненциально) убывает при удалении от каустики, во втором случае поле ограничивается областью сильного отражения. Оба способа повышения добротности применяются в О. р. Когда не требуется высокой добротности рабочей моды, часто используются резонаторы с постепенным увеличением расстояния между отражателями рис. 1, с). Благодаря высоким значениям отношения запасённой энергии к энергии потерь доб-491 [c.491]

Примерно такое же (до 100—150 км) увеличение предельной дальности наблюдается при распространении УКВ в поверхностном тропосферном волноводе, где распространяются гл. обр, волны СВЧ- и КВЧ-диапазонов. Значительное (до неск. сотен км) увеличение протяжённости линий связи между наземными пунктами возможно за счёт рассеяния (или перензлучения) УКВ на неоднородностях тропосферы (т, н. дальнее тропосферное распространение см. также Сверхдальнее распространение радиоволн). При этом, однако, уровень поля в точке приёма подвержен хаотич. изменениям. Усреднённый коэф. ослабления уровня поля зависит от протяжённости трассы и колеблется от —65 до —ПО дБ. Значит, увеличение уровня поля в точке приёма может наблюдаться при наличии приподнятых Af-инверсий, образующихся при повыш. влажности в областях высокого атм. давления. Рассеяние УКВ происходит на флуктуациях коэф. преломления стратосферы (высоты области рассеяния до 15—20 км), однако усреднённый коэф. ослабления уровня поля на таких трассах (от 700 до 1300 км) составляет 150 дБ. При длинах волн более 10 см среда ведёт себя как идеальный диэлектрик и распространение УКВ в тропосфере происходит без к.-л. дополнит, потерь энергии, П зи <10 см становятся существенными рассеяние и поглощение волн атм. осадками. Напр., ослабление волн с 1 см в условиях ливня достигает 18 дБ/км. При осадках в виде града и достаточно больших размерах градин возрастают потери из-за [c.218]

Изменения молекулярной структуры жидких диэлектриков, происходящие под влиянием ионизирующих излучений, могут значительно ухудщить электроизоляционные свойства этих материалов. Повышение вязкости ухудшает условия для теплоотвода. Окисление материала имеет следствием повышение диэлектрической проницаемости и угла потерь. Выделение значительного количества газов и образование, в жидкости неоднородностей может привести к преждевременному пробою при высоких напряжениях. [c.434]

Длины ВОЛЙЫ в диэлектрике центральный проводник должен быть расположен возможно более точно в средней части между заземленными пластинами и параллельно им. Последнее существенно для цепей. с малыми потерями, где даже небольшое излучение ТМ- и ТЕ-волны из-за отсутствия симметрии может заметно снизить добротность системы. Кроме того, чтобы боковое излучение было небольшим даже при наличии неоднородностей, ширина заземленных пластин должна быть в 2—3 раза больше расстояния между ними. Если в отдельных случаях необходимо проверить протяженность бокового краевого поля, то это можно сделать, измеряя емкость линии на низких частотах при постепенном увеличении ширины заземленных пластин а. Начиная с некоторой величины а, емкость системы практически не будет увеличиваться. Это значение а и будет границей бокового краевого поля. [c.86]

П. 3. в ТВ. телах определяется в основном внутр. трением и теплопроводностью среды, а на высоких частотах и при низких темп-рах — разл. процессами вз-ствия звука с внутр. возбуждениями в ТВ. теле фононами, электронами проводимости, спиновыми волнами и др.). Величина П. з. в тв. теле зависит от кристаллич. состояния в-ва (в монокристаллах П. з. обычно меньше, чем в поликристаллах), от наличия дефектов (примесей, дислокаций и др.), от предварит, обработки материала. В металлах, подвергнутых предварит, механич. обработке (ковке, прокатке и т. п.), П. з. часто зависит от амплитуды звука. Во многих тв. телах при не очень высоких частотах а (о, поэтому величина добротности не зависит от частоты и может служить хар-кой потерь материала. Самое малое П. 3. при комнатных темп-рах было обнаружено в нек-рых диэлектриках, напр, в топазе, берилле а 15 дБ/см при /=9 ГГц, железоиттрпевом гранате а 25 дБ/см при той же частоте. В металлах и полупроводниках П. з. всегда больше, чем в диэ.чектриках, поскольку имеется дополнит, поглощение, связанное с вз-ствием звука с эл-нами проводимости. В полупроводниках это вз-ствие может приводить к отрицат. поглощению , т. е. к усилению звука при условии, что скорость дрейфа носителей заряда превышает скорость распространения звуковой волны (подробнее см. Акустоэлектронное взаимодействие). С ростом темп-ры П. 3., как правило, увеличивается. Наличие неоднородностей в [c.554]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...