іка, мікалексу та ін, з електронною, іонною і релаксаційної поляризацією;
) сегнетоелектріки - діелектрики, що володіють спонтанною поляризацією - титаніт барію, стронцію, сегнетовая сіль.
2.2 Електропровідність діелектриків, діелектричні втрати, діелектрична проникність, електрична міцність, види пробою в діелектриках
За рахунок поляризації діелектрика відбувається зменшення в ньому поля порівняно з початковим значенням зовнішнього поля, так як частина ліній напруженості пройде крізь діелектрик, а інша - обірветься на пов'язаних зарядах діелектрика.
Тому напруженість всередині діелектрика рівна
,
де - це діелектрична проникність середовища (діелектрика) і показує, у скільки разів діелектрик послаблює дію зовнішнього електричного поля і характеризує поляризованість діелектрика. Значення може приймати різні значення від декількох одиниць до десятків тисяч. p> Значення залежить від температури частоти і види поляризації, частоти, тиску, вологості.
Електропровідність. У твердих діелектриках являє собою суму струмів:
,
де - струм зміщення, обумовлений електронної та іонної поляризації, він проходить в дуже малі проміжки часу (с);
- струм абсорбції, обумовлений перерозподілом вільних зарядів в обсязі діелектрика. Частина носіїв зустрічає на своєму шляху пастки захвату - дефекти решітки, захоплюючі і утримують носії. З часом, коли всі пастки заповнюються, струм абсорбції припиняється;
- наскрізний струм, обумовлений об'ємним опором діелектрика і поверхневим, так як в будь-якому діелектрику є невелика кількість вільних електронів, за рахунок домішки.
Діелектричні втрати. Розуміють електричну потужність поглинається діелектриком при впливі на нього електричного поля. Вона розсіюється в діелектрику, перетворюючись на тепло. Вони в основному обумовлені наскрізним струмом. При високих напругах і частоти втрати можуть виникати за рахунок іонізації газів всередині діелектрика. p> Втрати виникають як на постійному так і на змінному.
Для розрахунку втрат використовують співвідношення
,
де - кут діелектричних втрат, який визначає співвідношення між резистивної і реактивної складовими струму. Чим менше, тим краще діелектрик. ? 0,0001 - 0,01. p align="justify"> Пробій діелектриків. Явище освіти в діелектрику проводить каналу під дією електричного поля називається пробоєм. Розрізняють два види пробою: повний і неповний.
Повний - якщо проводить канал проходить від одного електрода до іншого і замикає їх.
Частковий (неповний), якщо пробивається лише газове або рідке включення твердого діелектрика.
Поверхневий пробою - який можливий у твердих діелектриках.
Пробивное напруга діелектрика залежить від товщини діелектрика.
,
де - електрична міцність;
h - товщина діелектрика.
Значення залежить від форми електродів, часу проходження під напругою, виду напруги, частоти, температури, вологості.
Фізичні процеси пробою в різних випадках різні. Розрізняють декілька механізмів пробою: електричний, тепловий, електрохімічний, іонізаційний, електромеханічний. p> Електричний пробій - обумовлений ударної іонізацією або розривом зв'язків між частинками діелектрика безпосередньо під дією електричного поля. Електричний пробій обумовлений внутрішньою будовою діелектрика (щільністю упаковки атомів, міцністю і зв'язків) і слабо залежить від зовнішніх чинників (температури, форми зразка його розмірів, частоти напруги). Триває процес мікросекунди і менш, а в межах 100 - 1000 МВ/м.
Тепловий пробій. Обумовлений порушенням теплового рівноваги діелектрика внаслідок діелектричних втрат. Потужність, що виділяється в зразку дорівнює:
Рn = U2? C
Теплова потужність, що відводиться від зразка, пропорційна площі тепловідведення S і різниці температур Т і навколишнього середовища То.
Р р = Кs (TT В°),
де к - коефіцієнт тепловіддачі.
Умова теплової рівноваги є Рn = Рр, але так як зазвичай зростає з підвищенням температури, то, починаючи з деякої критичної Ткр, значення Рn> Рр У результаті перевищення тепловиділення над тепловіддачею діелектрик лавиноподібно розігрівається, що призводить до руйнування.
Напруга теплового пробою відрізняється від напруги електричного пробою і залежить від частоти.
В
де А - постійна.
З підвищенням f Uпр зменшуєтьс...
