Noul document în rtf (2) format

Constanta dielectrică a mediului - o cantitate fizică proprietăți ale izolator (dielectric) și mediul de inducție care arată zavisimostelektricheskoy câmpului electric ce caracterizează.

Aceasta a determinat efectul de polarizare a dielectricilor sub influența unui câmp electric (și caracterizarea efectului susceptibilității dielectrice a valorii medii).

Distinge permittivities relative și absolute.

Relativa gruparea e permitivitatea este adimensională și indică de câte ori puterea de interacțiune între cele două sarcini electrice în mediul respectiv este mai mică decât în ​​vid. Această valoare pentru aer și majoritatea celorlalte gaze în condiții normale, este aproape de unitate (datorită densității reduse). Pentru majoritatea dielectricilor solizi sau lichizi minciuni constantă dielectrică în intervalul de la 2 la 8 (pentru câmpuri statice). postoyannayavody dielectrică într-un câmp static este destul de mare - aproximativ 80. Veliki valoarea sa pentru substanțe cu molecule care au un moment de mare dipol electric. Permitivitatea relativă a feroelectricilor în zeci sau sute de mii.

constantă dielectrică specifică în literatura străină este notat cu ε, este utilizat de preferință într-un amestec intern, unde - constanta electric. constantă dielectrică specifică este utilizată numai în Sistemul Internațional de Unități (SI), în care inducerea și intensitatea câmpului electric sunt măsurate în unități diferite. În sistemul CGS nevoie de introducere absolut permitivitatea offline. constantei dielectrice specifice (precum constanta dielectrică) are o dimensiune L -3 M -1 T 4 I². În ceea ce privește Sistemul Internațional de Unități (SI): [] = F / m.

Trebuie remarcat faptul că constanta dielectrică depinde în mare măsură de frecvența câmpului electromagnetic. Ar trebui să fie întotdeauna considerate ca directoarele conțin, de obicei tabele de date pentru un câmp static sau frecvențe joase până la mai multe unități de kHz, fără acest fapt. În același timp, există metode optice pentru prepararea permitivității relative a indicelui de refracție folosind elipsometria și refractometrele. Metoda optică a primit (frecvența 10 14 Hz) Valoarea va fi semnificativ diferite de datele din tabele.

De exemplu, ia în considerare cazul apei. În cazul câmpului static (frecvență este egală cu zero), constanta dielectrică relativă sub usloviyahpriblizitelno normală egală cu 80. Acest lucru are loc până când frecvențele infraroșu. De la aproximativ 2 GHz εr începe să scadă. In domeniul optic de εr este de aproximativ 1,8. Acest lucru este în concordanță cu faptul că, în indicele de refracție optic al apei este 1,33. [1] Într-un interval îngust de frecvențe, numită absorbție optică, dielectric scade la zero, care prevede de fapt mecanismul vederii umane [1252 citare zilei] în atmosfera terestră saturată cu vapori de apă. Cu creșterea în continuare a frecvenței proprietăților medii schimba din nou. Comportamentul permitivității relative a apei în intervalul de frecvențe de la 0 și 12 octombrie (regiunea infraroșu) poate fi citită în [1] (Eng.)

Dielectrice dielectricilor permitivitatea este unul dintre parametrii cheie în proiectarea de condensatoare electrice. Utilizarea materialelor cu constantă dielectrică ridicată poate reduce semnificativ dimensiunea fizică a condensatoarelor.

Capacitatea condensatoarelor este determinată de:

unde εr - constanta dielectrică a materialului dintre electrozi, εo - constanta dielectrică, S - zona armăturile condensatorului, d - distanța dintre electrozi.

Parametrul a constantei dielectrice este luată în considerare în proiectarea plăcilor de circuite imprimate. Valoarea constantei dielectrice a unei substanțe între straturi în combinație cu grosimea ei afectează mărimea straturilor capacitanță statice alimentare naturale, dar, de asemenea, afectează în mod semnificativ placa de undă soprotivlenieprovodnikov.

Rezistivitate electrică, cantitatea fizică. rezistență electrică egală (sm.SOPROTIVLENIE ELECTRIC) Ra conductor cilindric de lungime (l = 1 m) și unitatea de arie a secțiunii transversale (S = 1, m 2). r = R S / l. În unități SI este ohmi rezistivității. m. Rezistivitatea poate exprima în ohmi. cm. Rezistivitatea este caracteristic materialului prin care curge curent, și depinde de materialul din care este făcut. Rezistivitatea egală cu r = 1 ohm. m înseamnă că conductorul cilindric realizat din acest material, lungime l = 1 m și o zonă de secțiune transversală S = 1 m 2 are un R rezistență = 1 ohm. M. Rezistența specifică a metalelor (sm.METALLY) care sunt bune conductoare (sm.PROVODNIKI) pot avea valori de ordinul a 10 - 8 - 10 - 6 ohmi. m (de exemplu, cupru, argint, fier și altele asemenea. d.). Rezistivitatea niște izolatori solide (sm.DIELEKTRIKI) poate atinge valori Octombrie 16 -10 18 ohm-metri (de exemplu, sticlă de cuarț, polietilenă, electroporcelain și colab.). Rezistența specifică a multor materiale (în special a materialelor semiconductoare (sm.POLUPROVODNIKOVYE MATERIALE)) depinde în principal de gradul de purificare, prezența elementelor de aliere, tratamentele termice și mecanice și t. D. Valoarea s, o rezistivitate inversă. numita conductivitate: s = 1 / r Conductivitatea este măsurată în siemens (sm.SIMENS (unitate de conducție)) pe metru S / m. Rezistivitatea electrică (conductivitate) este un scalar pentru material izotrop; și tensor - pentru materialul anizotropă. Anizotrop singur cristal anizotropia este o consecință a anizotropie conductibilitate masa efectivă reciprocă (sm.EFFEKTIVNAYa PĂMÂNT) de electroni și goluri.

1-6. Conductivitatea electrică a izolației

Atunci când izolația cablului sau a firului de tensiune permanentă U prin el trece curent i, variind cu timpul (Fig. 1-3). Acest curent este constant componente - curentul de conducție (i ∞) și absorbția gdeγ curent - conductivitate actuală de absorbție corespunzătoare; T - timpul în care ABS curent i scade la 1 / e din valoarea sa inițială. Pentru un infinit de mare de timp abs → i 0 și i = i ∞. Conductivitatea izolatorilor se explică prin prezența unei anumite cantități de particule libere încărcate de ioni și electroni.

Cel mai caracteristic pentru cea mai mare parte a materialelor izolante ionice conductivitate, care este posibilă datorită impurităților inevitabile prezente în izolație (impurități umiditate, săruri, substanțe alcaline, și așa mai departe. P.). În conductivitatea dielectric cu natura ionica este strict legea observat Faraday - proporționalitate între cantitatea de energie electrică care trece prin izolația și cantitatea de material eliberată prin electroliza.

Pe măsură ce temperatura crește scade rezistivitate și materialelor electroizolante se caracterizează prin formula

gde_ρ despre. A și B - constante pentru materialul; T este temperatura, ° K.

rezistență mare de izolare dependența de umiditate se produce în materiale de izolație higroscopice, în principal fibroase (hârtie, fire de bumbac și altele.). Prin urmare, materialele fibroase sunt supuse uscării și impregnare, precum și protecția învelișului rezistent la apă.

Rezistența de izolație poate fi redusă cu o creștere a tensiunii datorită formării tarifelor spațiu de izolare. Creat cu conducție electronică aditiv crește conductivitatea. Există o dependență a conductivității pe tensiune în domenii foarte puternice (Legea Ya I. Frenkelya.):

unde γ pe - conductivitate în domenii slabe; o - constanta. Toate materialele de izolare electrică sunt caracterizate de anumite valori de conductivitate G. In mod ideal conductivitate materiale izolante este zero. In real conductivitate material izolant pe unitatea de lungime a cablului este determinată prin formula

În cabluri având rezistența de izolație mai mult. 3-10 11 ohm-m și conectare cabluri, în care pierderile de polarizare dielectrice semnificativ mai mare pierdere de căldură, conductivitatea este determinată prin formula

Conductivitatea izolației în tehnologia de comunicații este o linie de parametrii electrici care caracterizează pierderile de energie ale cablurilor trăiau în mod izolat. Dependența valorii conductanta a frecvenței este prezentată în Fig. 1-1. Inversul conductivității - rezistența izolației este raportul aplicat la izolarea tensiunii de curent continuu (în volți) pentru curentul de scurgere (în amperi), adică ..

în care R V - volumul rezistenței de izolație, determină numeric obstacolul creat de trecerea curentului în grosimea izolației; R S - rezistența la suprafață, care determină obstacol curent pentru suprafața izolației de trecere.

Evaluarea practică a calității materialului izolant aplicat este un volum de rezistivitate ρ V exprimată în Omo-centimetri (ohm * cm). Ρ V este numeric egală cu rezistența (în ohmi) cub de 1 cm, din acest material, atunci când curentul trece prin cele două fețe opuse ale cubului. Suprafață rezistivității ρ S este numeric egală cu o rezistență de suprafață pătrată (în ohmi), în cazul în curent este aplicată electrozilor, limitând cele două laturi opuse ale pătratului.

Rezistența de izolație singur cablu sau fir este determinată prin formula

curenții de absorbție sunt numite curenți de polarizare de diferite tipuri de polarizare lentă. Curenții de absorbție au loc la o tensiune constantă în izolator înainte de instituirea o stare de echilibru, schimbarea direcției sale, atunci când este pornit sau oprit de tensiune. Atunci când o tensiune alternativă de absorbție a curenților de curgere pe tot timpul de staționare a dielectricilor în câmp electric.

Proprietățile dielectrice Umiditatea

Rezistență la umiditate - fiabilitate de funcționare a izolării când găsirea într-o atmosferă de aburi aproape de saturație. rezistență la umezeală a fost evaluată printr-o schimbare a proprietăților fizice electrice, mecanice și altele după materialul găsirea într-o atmosferă cu umiditate ridicată și ridicată; de umiditate și de permeabilitate la apă; de umiditate și de absorbție a apei.

Permeabilitatea Moisture - abilitatea unui material de a trece vapori de umiditate în prezența diferenței de umiditate relativă de ambele părți ale materialului.

Vlagopogloschaemost - capacitatea materialului de a sorbi apă cu o lungă ședere într-o atmosferă umedă, aproape de starea de saturație.

Absorbția de apă - capacitatea materialului de apă în timpul sorb imersiune prelungită în apă.

tropicalizare tropicalizare si echipamente - protejarea echipamentelor electrice de umiditate, mucegai, rozătoare.

Proprietățile termice ale dielectricilor

Următoarele valori sunt utilizate pentru a caracteriza proprietățile termice ale dielectricilor.

Rezistența termică - capacitatea materialelor și produselor izolante, fără a dăuna ei rezista la temperatura ridicată și schimbările rapide de temperatură. Determinat de temperatura la care o modificare semnificativă a proprietăților mecanice și electrice, de exemplu, dielectricilor organice începe întindere sau deformare de încovoiere sub sarcină.

procesul de transfer de căldură în materialul - conductivitate termică. λt Caracterizata determinată experimental conductivitate termică. λt - cantitatea de căldură transmisă pe secundă printr-un strat de material într-o grosime de 1 m și o suprafață - 1 m2, la o diferență de temperatură în stratul de suprafață 1 ° K. Coeficientul de conductivitate termică de dielectrici variază foarte mult. Cele mai mici valori ale λt sunt gazele, dielectrici poroase și fluide (λt aer = 0,025 W / (m · K) pentru vodyλt = 0,58 W / (m · K)), valori mai mari sunt dielectrici cristaline (pentru λt cuart cristalin = 12.5 W / (m · K)). Coeficientul de conductivitate termică a dielectricilor depinde de structura lor (de cuart λt = 1,25 W Fused / (m · K)) și temperatura.

dielectrici expansiune termică evaluat coeficientul de temperatură de dilatare liniară :. Materiale cu o dilatare termică mică tind să aibă o rezistență termică mai mare și invers. Dilatarea termică a dielectricilor organice semnificative (zeci la sute de ori) extinderea dielectricilor anorganice. Prin urmare, stabilitatea dimensională a pieselor din dielectrici anorganice cu fluctuații de temperatură semnificativ mai mare comparativ cu organic.

1.Absorbtsionnye curenți

curenții de absorbție sunt numite curenți de polarizare de diferite tipuri de polarizare lentă. Curenții de absorbție au loc la o tensiune constantă în izolator înainte de instituirea o stare de echilibru, schimbarea direcției sale, atunci când este pornit sau oprit de tensiune. Atunci când o tensiune alternativă de absorbție a curenților de curgere pe tot timpul de staționare a dielectricilor în câmp electric.

In general, curentul electric în j dielectric este suma prin-curent și curent Baga absorbție JSK

absorbția de curent poate fi determinată de prejudecată JSM curent - rata de schimbare a vectorului D deplasare electrică

Prin curent este determinată de transferul (deplasare) în câmpul electric al diferitelor transportatori.

electroni Caracterizat conductivitate 2.Electronic care se deplasează sub influența câmpului. Mai mult de metal este prezent pe un atom de carbon, oxizi metalici, sulfuri și altele. Substanțe și multe semiconductori.

3.Ionnaya - datorită mișcării ionilor. Observată în soluțiile și se topește electroliti - săruri, acizi, baze, și în multe dielectrici. Acesta este împărțit în conductivitate intrinsecă și impurități. En conductibilitate datorită mișcării ionilor produși în disocierea [1] molecule. Miscarea ionilor in domeniul electric insotit de electroliza [2] - transferul materialului între electrozii și eliberați-l la electrozi. lichide polare sunt disociate într-o măsură mai mare și au o mai mare conductivitate electrică decât nepolar.

Nepolari și slab polari dielectricilor lichide (ulei mineral, fluide pe bază de silicon) se determină impurități de conductivitate.

4.Molionnaya conductivitate - datorită mișcării de particule încărcate numite molionami. Urmărirea în sistemele coloidale, emulsii [3]. Suspensiile [4]. mișcarea molionov sub un câmp electric se numește electroforeză. Electroforeza, spre deosebire de electroliza, substanțe noi nu se formează, schimbând concentrația relativă a fazei dispersate în diferitele straturi de fluid. Conductivitatea electroforetica se observă, de exemplu, în uleiuri soderzhaschihemulgirovannuyu apă.