Зависимость диэлектрической проницаемости от температуры, давления, влажности, напряжения
Характер температурной зависимости диэлектрической проницаемости диэлектриков с различными видами поляризаций часто определяют с помощьютемпературного коэффициента диэлектрической проницаемости:
(2.27)
Влияние давления на диэлектрическую проницаемость учитывается барическим коэффициентом диэлектрической проницаемости:
(2.28)
Для линейных диэлектриков, барический коэффициент, как правило, положителен, т.к. при всестороннем сжатии диэлектрика увеличивается число молекул, способных поляризоваться в единице объема. В некоторых полярных жидкостях в зависимости диэлектрической проницаемости от давления наблюдается максимум.
Увлажнение заметно увеличивает гигроскопических диэлектриков, что, в первую очередь, можно объяснить высокими значениями диэлектрической проницаемости воды (=81). Вместе с тем, при увлажнении уменьшается удельное сопротивление, увеличивается угол диэлектрических потерь и уменьшается электрическая прочность диэлектрика.
Для линейных диэлектриков, используемых главным образом в качестве электрической изоляции и диэлектрика конденсаторов, диэлектрическая проницаемость в большинстве случаев может считаться практически независящей от напряжения. Сильно выраженная зависимость диэлектрической проницаемости от напряжения, приложенного к диэлектрику, характерна для сегнетоэлектриков (рис. 2.22).
Диэлектрическая проницаемость смесей Электропроводность диэлектриков
5.2. Диэлектрическая проницаемость веществ
Газы
Поляризация газа может чисто электронной или дипольной, если молекулы газа обладают дипольным моментом.
Газы имеют малые плотности из-за больших расстояний между молекулами. Поэтому поляризация газов незначительная и диэлектрическая проницаемость газов ε при нормальном давлении близка к 1.
Диэлектрическая проницаемость газов растет с ростом радиуса молекулы, поскольку из-за роста радиуса возрастает поляризуемость молекулы Зависимость диэлектрической проницаемости газов от давления p и температуры T определяется изменением концентрации молекул n.
p = nkT.
Здесь k - постоянная Больцмана.
5.3. Электропроводность диэлектриков.
Любой радиотехнический материал – проводник, полупроводник или диэлектрик – проводит электрический ток. Но в диэлектриках протекают токи очень малой величины, если даже они находятся под воздействием большого напряжения (500 В и выше).
Электрический ток в диэлектриках – это направленное движение электронов и ионов: положительных и (или) отрицательных ионов.
Электрическая прочность диэлектриков
Электрической прочностью называется свойство диэлектрика сохранять свое электрическое сопротивление при приложении эл. напряжения. Потери диэлектриком своих изоляционных свойств при превышении напряженности поля некоторого критического значения называется пробоем, напряжение – пробивным напряжением.
Электрическую прочность определяю величиной пробивного напряжения, отнесенного к толщине диэлектрика в месте пробоя:
Пробой диэлектриков может наступать в результате электрических, тепловых, а также электрохимических процессов, происходящих под действием электрического поля. Механизм пробоя лучше всего рассматривать в зависимости о агрегатного состояния вещества.