Залежність діелектричної проникності від різних чинників

Тема: Електрична міцність діелектриків

Лекція № 13

Мета: Вивчити різновиди визначення електричної міцності діелектриків

Методи: словесний

План:

1 Електрична міцність діелектриків

Матеріально-технічне забезпечення та дидактичні засоби, ТЗН:

Схеми

Діелектрична проникність є залежить від частоти прикладеної до діелектрика ð напруги, ðтемператури, ð вологи, ðтиску і т. д.

Залежність від частоти. Час для встановлення електронної чи іонної поляризації дуже малий порівняно з півперіодом змінної напруги для вживаних в електро- і радіотехніці частот. Тому по­ляризація діе-лектриків, в яких проявляється лише деформацій­ний механізм поляризації, повністю встигає відбутись за значно менший час, ніж час півперіоду змінної напруги, і частота зміни напруги не впливає на діелектричну проникність. Еле­ктрична енергія, затрачена на поляризацію молекули, повністю повертається до джерела енергії, внаслідок чого деформаційна поляризація не викликає в матеріалі діелектричних втрат.

У випадку дипольної поляризації, за підвищення частоти змін­ної напруги значення є полярного діелектрика спочатку залиша­ється незмінним (рис. 5.9, кр. б), а починаючи з деякої критичної частоти, за якої поляризація не встигає повністю встановитися (протягом одного півперіоду), є починає знижуватися і наближа­ється за достатньо високих частот до значень, характерних для неполярних діелектриків.

Залежність є від температури. Температура не впливає на процес електронної поляризації неполярних діелектриків, тому остання від неї не залежить.

Залежність діелектричної проникності є від довжини хвилі для неполярного діелектрика - трансфор- маторної оливи (а) і тої ж оливи, але з добавкою 20 % сильно полярної рідини-нітробензолу С₆Н₅МО₂ (б)

Але з підвищенням тем­ператури внаслідок роз­ширення діелектрика в одиниці його об'єму змен­шується кількість моле­кул, що може призвести до деякого зменшення є (рис. 5.10).

За іонного механізму поляризації в більшості випадків спостерігається зростання є з підвищенням температуриу полярних діелектриках низькотемпературній області орієнтація мо­лекул практично не відбувається. З температурою внаслідок зме­ншення в'язкості речовини можливість орієнтації диполів полег­шується, що супроводжується зростанням діелектричної проник­ності (рис. 5.11).

Але при значному підвищенні температури збільшуються теп­лові коливання молекул і, як наслідок, зменшується ступінь їх орієнтації. Через це крива залежності після проходження ма­ксимуму спадає.

Залежність від вологи. Якщо діелектрика менша води, то зволоження діелектрика зумовлює значне зростання. Однак, прак­тично використати цей ефект не вдається, оскільки зволоження супроводжується погіршенням інших важливих характеристик: ► зменшенням питомого електроопору, ► зростанням кута діе­лектричних втрат і ► електричної міцності діелектрика.

Вплив напруги на . Для лінійних діелектриків у більшості ви­падків практично не залежить від напруги. Сильно виражена за­лежність діелектричної проникності від прикладеної до діелект­рика електричної напруги характерна для сегнетоелектриків.

Література: