в'язків і орієнтації диполів. Якщо ці зв'язки без дипольного моменту, тобто чисто ковалентні, або якщо ці зв'язки - перехідного типу з дипольними моментами, які орієнтовані так, що взаємно компенсуються; центри ваги позитивних і негативних зарядів в молекулах матеріалу збігаються і матеріал є неполярних. На практиці до неполярних матеріалів відносять і такі полярні матеріали, у яких полярність дуже слабко виражена, тобто молекули мають лише малий постійний дипольний момент [2, С.172].
До неполярних електроізоляційним матеріалів відносяться поліетилен, політетрафторетилен, полістирол, парафін та ін. слабополярной є нафтове (мінеральне) масло.
Полярними вважаються такі матеріали, молекули яких і без впливу зовнішнього електричного поля мають електричний момент (власний, або постійний, дипольний момент). Це молекули, в яких окремі атоми зв'язані полярними зв'язками із взаємно нескомпенсованими дипольними моментами зв'язків.
До полярних матеріалів відносяться целюлоза, полівінілхлорид, хлоровані дифеніли та ін.
Поляризованность діелектрика дорівнює индуцированному диполь-моменту одиниці об'єму діелектрика, т. е є сумою елементарних дипольних моментів в одиниці об'єму Здатність діелектрика до поляризації можна охарактеризувати трьома величинами - полярізуємостью, діелектричної сприйнятливістю і відносної діелектричної проникністю. У техніці найчастіше використовується відносна діелектрична проникність.
Поляризуемость пов'язана з Поляризованность діелектрика
P=N? E, (7.3)
де Р - поляризованность; N - концентрація індукованих диполів; ?- Поляризованість; Е - напруженість постійного електричного поля.
Відносна діелектрична проникність і діелектрична сприйнятливість діелектрика пов'язані з Поляризованность
, (7.4)
де - діелектрична постійна (= 8,854? 10-12 Ф/м);- Відносна діелектрична проникність;- Діелектрична сприйнятливість.
З порівняння виразів (7.3) і (7.4) слід співвідношення між відносною діелектричною проникністю, відносної діелектричної сприйнятливістю і полярізуємостью діелектрика
. (7.5)
. Надпровідники й можливості їх застосування в електротехніці (питання 20)
Надпровідність - властивість багатьох провідників, яке у тому, що їх електричний опір стрибком падає до нуля при охолодженні нижче певної критичної температури ТК, характерної для даного матеріалу. Надпровідність виявлена ??у більш ніж 25 металевих елементів, у великого числа сплавів і інтерметалевих з'єднань, а також у деяких ПП і полімерів. Рекордно високим значенням ТК (близько 23 До) володіє з'єднання Nb3Gе [2, С.66].
Основні явища. Стрибкоподібне зникнення опору ртуті при зниженні температури вперше спостерігав голландський
фізик X. Камерлінг-Оннес (1911) (малюнок 8.1). Він прийшов до висновку, що ртуть при Т=4,15 До переходить в новий стан, який було названо надпровідним. Дещо пізніше Камерлінг-Оннес виявив, що електричний опір ртуті відновлюється при Т lt; ТК в досить сильному магнітному полі.
Падіння опору до нуля відбувається протягом дуже вузького інтервалу температур, ширина якого для чистих зразків складає 10-3-10-4 К і зростає за наявності домішок і інших дефектів структури [2, с.266].
Відсутність опору в надпровідному стані з найбільшою переконливістю демонструється дослідами, в яких в надпровідний кільці збуджується струм, практично не затухаючий. В одному з варіантів досвіду використовуються два кільця з надпровідного металу. Більша з кілець нерухомо закріплюється, а менше концентрично підвішується на пружній нитці таким чином, що коли нитка не закручена, площині кілець утворюють між собою деякий кут. Кільця охолоджуються у присутності магнітного поля нижче температури ТК, після чого поле вимикається. При цьому в кільцях збуджуються струми, взаємодія між якими прагне зменшити первинний кут між площинами кілець. Нитка закручується, а спостережуване сталість кута закручування показує, що струми в кільцях є незатухающими. Досліди такого роду дозволили встановити, що опір металу в надпровідному стані менше, ніж 10-20 Ом · см (опір чистих зразків Сі чи Ag становить близько 10-9 Ом? См при температурі рідкого гелію). Однак надпровідник не є просто ідеальним провідником, і пізніше встановили, що слабке магнітне поле не проникає в глиб надпровідника незалежно від того, чи було поле включено до або після переходу металу в надпровідний стан. На відміну від цього, ідеальний провідник (т. Е. Провідник із зникаюче малим опором) повинен захоплювати пронизливий його магнітний потік (малюнок 8.2, а, б, в) [2, С.67].
Виштовхув...
