Кафедра физики и технологии электротехнических материалов и компонентов (фтэмк)

Вид материала

Документы

Содержание Механизмы возникновения и уменьшения тока абсорбции Iабс Необратимое удаление носителей заряда Механизмы возникновения и уменьшения тока абсорбции Iабс Захват носителей заряда Механизмы возникновения и уменьшения тока абсорбции Iабс Простейшие формулы для объемной и поверхностной проводимости диэлектриков Поверхностное сопротивление твердых диэлектриков При нагревании При низких температурах Для увеличения значения Электропроводность газообразных диэлектриков Вольтамперная характеристика газообразного диэлектрика На участке bc (насыщение)

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.

Механизмы возникновения и уменьшения тока абсорбции I_абс

Ионная или молионная проводимость в жидком диэлектрике.

Необратимое удаление носителей заряда и разрядка их на электродах (электроочистка). Посмотрите, как протекает процесс электроочистки в коллоидном растворе, представляющем собой суспензию - твердые заряженные частички в жидкой среде.

Механизмы возникновения и уменьшения тока абсорбции I_абс

Инжекция электронов или дырок в диэлектрик.

Захват носителей заряда на ловушках (дефектах решетки) и исключение их из процесса переноса тока. Посмотрите, как появляются абсорбционные токи при инжекции электронов в диэлектрик.

Механизмы возникновения и уменьшения тока абсорбции I_абс

Наличие в диэлектрике замедленной поляризации.

Установление релаксационной поляризации с течением времени. Посмотрите, как возникают токи абсорбции при релаксационной поляризации.

Простейшие формулы для объемной и поверхностной проводимости диэлектриков

Поверхностное сопротивление твердых диэлектриков

Удельное поверхностное сопротивление _s диэлектриков является параметром диэлектрика и зависит от природы диэлектрика, температуры, влажности, приложенного напряжения. Характер этих зависимостей в общем случае сходен с аналогичными зависимостями для _v. Сильно увлажняются полярные и пористые диэлектрики. _s диэлектриков связано с величиной краевого угла смачивания и твердостью диэлектрика. Как видно из таблицы - чем меньше краевой угол и выше твердость, тем ниже _s увлажненного диэлектрика.

Материал	Краевой угол смачивания	Твердость по шкале Мосса	s.1015 Ом, при относительной влажности воздуха:
			0%	98%
Политетрафторэтилен	113	1-2	500	500
Полиметилметакрилат	73	2-3	5	1.5
Ультрафарфор	50	4-5	10	0.01
Плавленный кварц	27	7	100	6.5.10-4

При нагревании увлажненной изоляции _s таких материалов может расти с повышением температуры с последующим спадом после высушивания.

При низких температурах _s высушенного материала имеет значительно более высокие значения (на 6-7 порядков выше).

Для увеличения значения _s диэлектриков пользуются различными приемами: промывкой в кипящей дистиллированной воде или растворителях в зависимости от вида диэлектрика, прогреванием до достаточно высокой температуры, покрытием поверхности влагостойкими лаками, глазурями, размещением изделий в защитных корпусах и оболочках и т.д.

Электропроводность газообразных диэлектриков

В области слабых электрических полей носители заряда в газах появляются в результате воздействия на нейтральные молекулы газа быстрых частиц, квантов света, радиоактивного, ультрафиолетового и других излучений.

В результате часть нейтральных молекул распадается на положительные ионы и электроны. Электроны в большинстве случаев захватываются другими нейтральными молекулами, образуя отрицательные ионы, которые участвуют в общем тепловом движении. Некоторая часть электронов, встречаясь с положительными ионами, рекомбинирует, образуя нейтральные частицы, при этом выделяется рекомбинационное излучение в виде квантов света. На длине свободного пробега ионы получают от электрического поля дополнительную скорость.

Достигая противоположно заряженных электродов, носители заряда нейтрализуются на них и в цепи возникает электрический ток.

Вольтамперная характеристика газообразного диэлектрика для слабых и средних полей (до 106 В/м) приведена на рисунке. На участке cab приближенно соблюдается закон Ома j=.E, т.к. концентрация носителей заряда сохраняет постоянное значение вследствие равновесия между процессами ионизации и рекомбинации, распределение потенциала линейно. Закон Ома выполняется в очень слабых полях до значений Е<1 В/м, при этом =10-13 Ом-1.м-1 (для нормальных атмосферных условий при расстоянии между электродами h=1см).

На участке bc (насыщение) скорость носителей заряда возрастает настолько, что они не успевают рекомбинировать и почти все достигают электродов (j_нас=10^-3 А/м²). В постоянном поле в этом случае накапливается объемный заряд - положительный у катода, отрицательный у анода. Разряд на участке abc называют несамостоятельным. На участке cd начинается ударная ионизация молекул электронами. Эта область сильных полей (для воздуха Е>10⁶ В/м). При напряженности Е_пр газ пробивается (самостоятельный разряд).