Электрические поля в неоднородных диэлектриках

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОЛЯ В НЕОДНОРОДНЫХ ДИЭЛЕКТРИКАХ [c.147]

Рассмотрим кинетику установления электрического поля в диэлектриках с упорядоченным расположением включений. Нас интересует взаимосвязь изменения максимальной напряженности поля вблизи неоднородности с кинетикой процесса релаксации диполей, для [c.129]

Анализ приведенных выше решений показывает, что внутри неоднородного диэлектрика при приложении равномерного импульсного электрического поля в областях расположения неоднородностей имеют место повышенные напряженности. Траектория канала разряда в таких гетерогенных системах должна ориентироваться на области максимальных напряженностей поля и иметь избирательный характер. [c.130]

Именно такими формулами описывается действие электрического поля Е на диэлектрик с диэлектрической проницаемостью [22]. Переход к случаю разрывного распределения или р осуществляется в обоих случаях совершенно одинаково, с добавлением сил поверхностного натяжения. Такая же аналогия имеется и между действием вибраций и действием магнитного поля на неоднородный парамагнетик. В частности, при помещении слоя магнитной жидкости в постоянное внешнее магнитное поле, нормальное к слою, на ее поверхности возникает [c.130]

С изложенными в 2-6 вопросами расчета эффективной диэлектрической проницаемости е диэлектриков, диэлектрическая проницаемость которых в различных частях их объема неодинакова, самым тесным образом связаны вопросы расчета картины электрического поля в макроскопически неоднородных диэлектриках. [c.147]

Напряжение перекрытия в неоднородном поле существенно ниже, чем в однородном, причем гигроскопические свойства твердого диэлектрика влияют меньше (рис. 23.7), так как в неоднородном поле воздействие пленки влаги на форму электрического поля не столь заметно. [c.547]

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]

Физическая картина пробоя твердых диэлектриков в разных случаях может быть весьма различна. Наряду с ионизационными процессами к пробою могут приводить вторичные процессы, обусловленные сильным электрическим полем нагрев, химические реакции, частичные разряды, механические напряжения а результате электрострикции, образование объемных зарядов на границах неоднородностей и т.п. Поэтому различают несколько механизмов пробоя твердых диэлектриков непосредственно под действием электрического поля. [c.123]

Характерной особенностью электроимпульсного способа разрушения неоднородных тел является повышенная избирательность процесса /7/, позволяющая увеличить извлечение полезных компонентов из руд по сравнению с традиционными способами разрушения. Прежде всего эффект избирательности связывают /7,70,71,107/ с направленным движением канала разряда в области расположения неоднородностей. Действительно, наличие неоднородностей в диэлектрике, находящемся в электрическом поле, вызывает появление локальных зон повышенных напряженностей поля, которые определяют траекторию канала разряда. [c.127]

Полученные решения можно использовать и для случая произвольного внешнего электрического поля, если характер его изменения допускает интерполяцию кусочно-линейной функцией. Они пригодны и для описания установления полей в различных системах диэлектриков, многослойных, с различными видами релаксаторов, неоднородных и т.д. [c.129]

На единицу объема диэлектрика, помещенного в неоднородное электрическое поле, действует сила [c.209]

В e p Ш и H и H И, M. Параметры трехпроводной линии с неоднородным диэлектриком.— В кн. Сложные электромагнитные поля и электрические цепи, 1982, № 10. [c.158]

НЕОДНОРОДНЫЕ ДИЭЛЕКТРИКИ В ПЕРЕМЕННОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ [c.13]

Рассмотрим несколько наиболее простых случаев неоднородных диэлектриков, нагреваемых в переменном электрическом поле. [c.13]

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]

При длительном воздействии на диэлектрик электрического поля электрическая прочность его постепенно снижается, и пробой может произойти при напряжении, меньшем, чем то, которое вызывает пробой при кратковременном приложении напряжения. Процесс, сопровождающийся ухудшением свойств диэлектрика при длительном приложении электрического поля, называется электрическим старением. Разрушение обусловлено медленным изменением химического состава и структуры диэлектрика. Основной причиной ухудшения свойств является возникновение разрядов в газовых включениях неоднородной изоляции. Разряды вызывают ионизацию газов — распад на ионы и электроны, вследствие чего возникают местные перегревы и местные разрушения. Ниже приведены величины пробивного напряжения некоторых электроизоляционных материалов [c.11]

Природу пробоя загрязненных и технически чистых жидкостей определяют процессы, связанные с движением и перераспределением частиц примесей. Под действием высокого напряжения эти процессы приводят к возникновению таких вторичных явлений, как образование мостиков из твердых частиц или пузырьков газа, т. е. проводящих каналов. В частности, при работе жидкости в сильных полях, особенно высокой частоты, происходит ее нагрев и образование пузырьков пара. Поэтому характер пробоя жидких диэлектриков зависит от множества факторов, определяемых в значительной мере видом, размером, количеством и распределением примесей. Наличие мостиков и цепочек из твердых частиц сильно искажает поле между электродами. В результате пробой жидкости происходит в неоднородном поле, а это приводит к снижению ее электрической прочности. [c.149]

В результате зарядовой деградации электрическое поле в объеме диэлектрика становится неоднородным. Накопление отрицательного заряда захваченных электронов в пленке ФСС достаточно большой плотности -10 Кл/см вызывает резкое возрастание анодного электрического поля в пленке ФСС. Так как процесс межзонной ударной ионизации имеет полевую зависимость, то присутствие сильного электрического поля в ФСС требует отдельного рассмотрения вопроса о генерации дырок в слое ФСС. Для выяснения данного вопроса и проверки рассматриваемой модели на соответствие результатам эксперимента было проведено сравнение экспериментальных и расчетных зависимостей напряжения сдвига вольт-амперных характеристик AVj систем Si—Si02—А1 и 1—Si02-Ф —А1, изготовленных в одном технологическом цикле. [c.139]

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]

С точки зрения классической электромагнитной теории ВРМБ можно рассматривать как процесс параметрического усиления упругой волны с частотой й и холостой электромагнитной волны с частотой со—й за счет энергии мощной электромагнитной волны накачки с частотой со. Поясним это. При больших значениях напряженности электрического поля световой волны становится существенным не только влияние создаваемых упругой волной оптических неоднородностей на распространение света, но и влияние света на оптические параметры среды. Такое влияние обусловлено, в частности, явлением электрострикции в электрическом поле в диэлектрике возникает дополнительное давление, пропорциональное квадрату напряженности электрического поля Пусть, например, в [c.499]

Как уже отмечалось в 3.3, имеется аналогия между влиянием вибраций и влиянием электрического или магнитного поля на жидкость с неоднородными свойствами или поверхность раздела жидкостей. Явления, обсуждавшиеся в настояш,ем параграфе, представляют собой еш,е один пример такой аналогии. Полученная в [39] зависимость деформации капли феррожидкости под действием магнитного поля демонстрирует неоднозначность при достаточно высоких значениях магнитного поля. В экспериментах эта неоднозначность проявляется как скачкообразное увеличение длины капли при достижении критического значения магнитного поля и сопровождается гистерезисными явлениями. Те же эффекты найдены для капли жидкого диэлектрика в электрическом поле в [40]. [c.154]

Легко видеть, что все приведенные в 2-7 формулы для расчета напряженностей электрического поля в компонентах макросконически неоднородного диэлектрика [а также формула (2-108) для расчета преломления силовых линий на границах раздела компонентов] дадуг неизменные значения напряженностей и углов щ, если значения диэлектрических проницаемостей б1 всех компонентов изменятся в одном и том же соотношении. Иными словами, для оценки распределения напряженностей поля важны не сами зиачения диэлектрических проницаемостей комиопеитов, а их соотношения. [c.155]

Как мы увидим далее, величина Еир данного материала завцсит от h, т. е. I7np возрастает с увеличением толщины нелинейно. Еще более сложным оказывается вопрос об определении Ещ, при неоднородном электрическом поле в изоляции. Как и другие параметры диэлектриков (см. гл. 1—3), величина пр мол ет зависеть от различных факторов температуры, влажности, частоты напряжения, времени приложения напряжения к изоляции и т. д. Некоторые уточнения мы внесем в дальнейшем изложении. [c.205]

В частности, при работе жидкости в сильных полях, особенно высокой частоты, происходит ее нагрев и образование пузырьков пара. Поэто.му характер пробо.я жидких диэлектриков зависит от множества факторов, определяемых в значительной мере видом, размером, количеством и распределением примесей. Наличие мостиков и цепочек из твердых частиц сильно искажает поле между электродами. В, результате пробой жидкости происходит в неоднородном поле, а это приводит к снижению ее электрической прочности. [c.122]

В однородном поле, если толщина в месте выточки мала по сравнению с радиусом выточки. У тонких неоднородных диэлектриков электрическая прочность снижается с увеличением площади электродов, что объясняется повышением вероятности пoпa ( aния слабых мест ПОД электроды. [c.82]

Электрическая прочность жидких диэлектриков в однородном поле большая, чем в неоднородном. В неоднородном поле в жидкости может наблюдаться неполный пробой (корона). Под действием короны происходят процессы иитеисивиого ра.чложепия жидкости, в результате которых образуются продукты, резко снижающие ее электрическую прочность. Например, при разложении нефтяных масел образуются горючие газы и сажа. Если коронный разряд пе-рехйдит в дуговой, то процессы разложения резке ускоряются. [c.178]

Из этого следует, что че.м меньше площадь электродов, тем выше может быть значение электрической прочности керамических материалов вследствие уменьшения числа инородных включений, попадающих в пределы поля, хотя поле в этом случае резко неоднородное. Снижение электрической прочности твердых диэлектриков при увеличении нлои1,ади электродов наблюдается не только у керамики, но и у других материалов бумаги, картона, лакотканей. [c.68]

Эффект полярности как следствие механизма ударной ионизации (стримерной теории пробоя) проявляется при пробое в резко неоднородном поле в форме превышения электрической прочности диэлектриков при отрицательной полярности импульса над прочностью при положительной полярности импульса. При пробое горных пород эффект полярности наблюдается лишь у достаточно прочных кристаллических пород - кварцита, порфира, но выражен незначительно (7-10%). В электроимпульсных породоразрушающих устройствах с симметричными электродами (для бурения и резания горных пород) эффектом полярности практически можно пренебречь. [c.41]

Известно, что явления ударной ионизации в предпробивной стадии развития разряда характерны для электрического импульсного пробоя твердых и газообразных диэлектриков /80/. Указанная аналогия должна проявляться в траектории канала разряда при наличии локально расположенных в объеме диэлектрика зон повышенных напряженностей электрического поля, т.е. в газообразном диэлектрике траектория канала разряд а также должна быть приурочена к неоднородностям, расположенным в его объеме. [c.134]

ЭЛЕКТРОСТАТЙЧЕС1 АЯ ИНДУКЦИЯ—перераспределение зарядов на поверхности проводника или поляризация диэлектрика под действием стороннего электрич, поля (г). Вследствие Э. и. у электрически нейтральных (в целом) тел появляется индуцированный электрич. диполь-ный момент р и, в общем случае, более высокие моменты квадрупольный, октупольный и т. д. (см. Мульттоли). Для металлич. шара, радиус к-рого а мал по сравнению с масштабом неоднородности поля,/> =а , для диэлек-трич. шара = [(е—1 )/(е+2)] (в электростатике ди-электрич. проницаемость е>1). На несимметричные тела в общем случае действует момент сил раз- [c.593]

Работа модулятора ПРОМ строится по циклам. Цикл состоит из этапов записи изображения, считывания и стирания. Для записи на электрод модулятора подается напряжение 1—2 кВ. Записываемое изображение проектируется на модулятор синим или фиолетовым светом (X = 400- 470 нм), который обеспечивает возникновение фотопроводимости в кристалле BSO. Так как эквивалентная электрическая емкость кристаллической пластины в несколько десятков раз меньше емкости слоев диэлектрика, первоначально практически все приложенное к электродам напряжение падает на кристалле. В освещенных участках кристалла генерируются свободные носители электрического заряда, которые дрейфуют во внешнем электрическом поле и захватываются на ловушки как в объеме кристалла, так и на его поверхности. В результате в кристалле создается неоднородное распределение электрического заряда, которое соответствует распределению интенсивности записывающего света. Процесс формирования фотоиндуцированного заряда в кристаллах типа BSO при продольном внешнем электрическом поле рассмотрен в разделе 7.1. [c.163]

Микроскопические представления о механизмах поляризации могут быть сведены к нескольким моделям возможных процессов возникновения электрического дипольного момента в диэлектриках. Поскольку квантово-механические расчеты взаимодействий электронных оболочек и ядер атомов сложны даже для сравнительно простых молекул, целесообразно рассмотреть простейшие классические модели поляризации. В образовании электрического дипольного момента, как и в электропроводности, могут участвовать различные заряженные частицы, смещение которых под действием электрического поля или по другим причинам приводит к поляризованному состоянию. К ним относятся электроны, смещающиеся из равновесного положения относительно положительно заряженных ядер ионы, отклоняющиеся от равновесного положения в кристаллической рещетке диполи — полярные молекулы или радикалы, изменяющие свою ориентацию и, следовательно, электрический дипольный момент. Соответственно поляризация может быть электронной, ионной или дипольной. В некоторых неоднородных или многокомпонентных диэлектриках в образовании электрического дипольного момента участвуют также макродиполи — полярные или заряженные группы или слои в структуре диэлектрика. [c.62]

Как видно из табл. 3.1, наибольшее — уже макроскопическое — перемещение связанных зарядов происходит в с.чучае миграционной поляризации, обычной для неоднородных диэлектриков (слоистых или содержащих инородные включения). Накопление электрических зарядов на границах неоднородностей (слоев, пор, включений) приводит к объемно-зарядной поляризации. Объемный заряд существенно повышает электрическую емкость конденсатора, содержащего неоднородный диэлектрик. Миграционная поляризация, однако, уже не может быть отнесена к микроскопическим механизмам появления электрического момента. В диэлектриках, содержащих большие дипольные группы (домены в сегнетоэлектриках или капельки полярной жидкости в неполярной), в электрическом поле происходит переориентация или пограничная перезарядка таких областей — макродиполей. Очевидно, что как величина смещения зарядов, так и время релаксации для миграционной поляризации максимальны (см. табл. 3.1). [c.64]

Электрическая прочность пр технически.к жидких диэлектриков зависит от наличия загрязнителей, обнаруживая тенденцию к снижению по мере увеличения полярности жидкости и соответствующего возрастания ее диссоциирующей способности. На пробой жидких диэлектриков влияет форма электродов с увеличением степени неоднородности электрического поля, при прочих равных условиях, пробивное напряжение жидкого диэлектрика имеет тенденцию к снижению. Поэтому разрядные промежутки для определения пробивного н.э-пряжения жидких диэлектриков стандартизованы по форме электродов и расстоянию между ними. Развитие пробоя технических жид- их диэлектриков, всегда содержащих растворенные и н ерастворенные примеси, подчиняется теории экстремальных значений (теории слабого звена). С ростом объема и площади жидкого диэлектри.ка, находящегося в электрическом поле, его пробивное напряжение снижается. Для оценки рассеяния его величин используют распределение Вейбулла. В тонких зазорах пр жидких диэлектриков существенно возрастает. [c.65]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...