Кафедра физики и технологии электротехнических материалов и компонентов (фтэмк)

Вид материала

Документы

Содержание Общие представления об электропроводности диэлектриков Точечные дефекты Зависимость тока от времени приложения постоянного напряжения В неполярных однородных диэлектриках Токи абсорбции При расчете сопротивления изоляции Механизмы возникновения и уменьшения тока абсорбции Iабс Блокирующие контакты Механизмы возникновения и уменьшения тока абсорбции Iабс Накопление заряда

Подобный материал:

• Аннотация научно-образовательного материала, 44.22kb.
• Совершенствование электрогидравлического регулятора мощности дуговой печи постоянного, 176.56kb.
• Моделирование старения кабелей и проводов в условиях тропического климата, 215.85kb.
• Рабочая учебная программа дисциплины технология конструкционных материалов деталей, 175.41kb.
• Кафедра «Физическое материаловедение и технология новых материалов» (фмтм), 59.94kb.
• Н. Ю. Использование компонентов медиаобразования при изучении квантовой физики. Автореф, 310.43kb.
• Составила Л. Шевченко лекция, 66.47kb.
• Информационное сообщение – 1 международная научно-техническая конференция, 194.89kb.
• Описание проекта/технологии, 171.34kb.
• Предисловие Курс «Электротехническое материаловедение», 948.12kb.

Общие представления об электропроводности диэлектриков

Сквозной ток - I_скв (ток утечки) протекает по диэлектрику под воздействием постоянного напряжения - обусловлен наличием в диэлектриках свободных носителей заряда различной природы.

Вид диэлектрика	Носители заряда (область слабых полей)	Природа носителей заряда (происхождение)
Газообразные	Положительные и отрицательные ионы	Ионизация молекул газа
	В сильных полях также электроны	Главным образом ударная ионизация и фотоионизация молекул газа
Жидкие	Ионы	Диссоциация молекул примеси (реже собственных молекул)
	Коллоидные заряженные частицы	Характерны для эмульсий (коллоидные частицы жидкость) и суспензий(взвешенная фаза твердое вещество)
Твердые	Ионы	Диссоциация примесей или собственных молекул
	Точечные дефекты кристаллической решетки: вакансии (пустые узлы) межузельные ионы	Зависят от структуры кристаллического диэлектрика
	Электроны проводимости или дырки в заполненной зоне	В диэлектриках с электронным механизмом проводимости

Зависимость тока от времени приложения постоянного напряжения

В момент включения постоянного электрического поля через диэлектрик электрического конденсатора протекает ток смещения - I_см, обусловленный быстрыми видами поляризаций.

В неполярных однородных диэлектриках затем устанавливается ток сквозной проводимости - I_скв.

В полярных и неоднородных диэлектриках протекает также ток абсорбции - I_абс, вызываемый активными составляющими токов, связанных с установлением замедленных (релаксационных) поляризаций. Во многих диэлектриках, используемых в качестве электрической изоляции, I_абс устанавливается за время меньше 1 мин.

Изменение тока через неполярный диэлектрик в зависимости от времени подключения постоянного напряжения показано на рисунке.

Токи абсорбции

Токи абсорбции могут устанавливаться в диэлектрике в течение длительного времени в зависимости от типа диэлектрика и механизма поляризации. Уменьшение тока I_абс может наблюдаться в течение минут или даже часов. После установления тока абсорбции через диэлектрик будет протекать только ток сквозной проводимости.

При расчете сопротивления изоляции на постоянном напряжении необходимо расчет вести по току сквозной проводимости I_скв, исключая токи абсорбции.

Посмотрите как изменяется ток в зависимости от времени приложения постоянного напряжения к диэлектрику, в котором возникают токи абсорбции.

Механизмы возникновения и уменьшения тока абсорбции I_абс

При ионной проводимости наличие блокирующих контактов (БК) с электродами.

Блокирующие контакты препятствуют прохождению носителей заряда через границу электрод-диэлектрик или разряда носителей, подходящих из объема на границе с электродом.

Механизмы возникновения и уменьшения тока абсорбции I_абс

Неоднородная структура диэлектрика.

Накопление заряда на границах раздела, что вызывает перераспределение электрического поля. Посмотрите, как протекает этот процесс на примере простой неоднородной структуры - двухслойного диэлектрика, состоящего из двух слоев с различной диэлектрической проницаемостью - ₁ и ₂.