38. Волокнисті електроізоляційні матеріали (органічні і неорганічні), їхні властивості і застосування.

В електротехніці широко застосовуються волокнисті матеріали, тобто матеріали, що складаються переважно з частинок видовженої форми – волокон. В деяких матеріалах, особливо у текстильних, волокниста будова абсолютно очевидна. В інших волокнистих матеріалах, таких як дерево, папір, картон, волокниста будова може бути досліджена з допомогою мікроскопа при незначному збільшенні.

Переваги багатьох волокнистих матеріалів: дешевизна, висока механінча міцність і гнучкість, зручність обробки. Недоліками є невисокі електрична міцність і теплопровідність (із-за наявності проміжків між волок-нами, заповненими повітрям). Гігроскопічність більш висока, ніж у масивного матеріалу того ж хімічного складу. Властивості волокнистих матеріалів можуть бути суттєво підвищені шляхом просочування.

Значна частина волокнистих матеріалів – органічні речовини. До них відносять матеріали рослинного походження (дерево, хлопчатопаперове волокно, папір, целюлоза), шовк, шерсть, штучні та синтетичні волокна. Целюлозні волокнисті матеріали мають порівняно високу гігроскопічність, що пов’язано з їх хімічною природою целюлози, що містить значну кількість гідроксильних груп, так і особливостями будови рослинних волокон, а також невисоку нагрівостійкістью. Деякі штучні синтетичні волокнисті матеріали мають значно меншу гігроскопічність і підвищену нагрівостійкість в порів-нянні з целюлозними матеріалами.

В тих випадках, коли вимагається особливо висока робоча температура, яку органічні волокнисті матеріали забезпечити не можуть, застосовують неорганічні волокнисті матеріали на основі скляного волокна і азбесту.

39. Загальна характеристика активних діелектриків.

Активними називаються діелектрики, властивостями яких можна керувати за допомогою зовнішніх енергетичних впливів і використовувати для створення функціональних елементів електроніки. Активні діелектрики дозволяють здійснити генерацію, посилення, фільтрацію, модуляцію електричних та оптичних сигналів, запам'ятовування і перетворення інформації.

До числа активних діелектриків відносять сегнето-, п'єзо-і піроелектрик, Електрети, матеріали квантової електроніки, рідкі кристали, електро-, магніто-і акустооптичні матеріали, діелектричні кристали з нелінійними оптичними властивостями та ін

Властивостями активних діелектриків мають тверді, рідкі газоподібні речовини. За хімічним складом це можуть бути органічні і неорганічні матеріали. За властивостями і будовою їх можна підрозділити на полярні й неполярні, кристалічні і аморфні діелектрики.Різкого розмежування між активними і пасивними діелектриками не існує. Один і той же матеріал в різних умовах експлуатації може виконувати або пасивні функції ізолятора або конденсатора які активні функції керуючого або перетворюючого елемента.

40. Загальна характеристика провідникових матеріалів і їх застосування.

Провідниковими називаються матеріали, які володіють високою питомою провідністю завдяки наявності в них великої кількості часток з електричними зарядами.

В якості провідників електричного струму можуть бути вико-ристані як тверді тіла, так і рідини, а при відповідних умовах гази. Важливими, що застосовуються в електротехніці, твердими провідни-ковими матеріалами є метали і їх сплави.

Класифікацію провідникових матеріалів за їхньою питомою провідністю можна представити у наступному вигляді:

1. Надпровідники;

2. Кріопровідники;

3. Метали;

4. Сплави металів;

5. Електроліти;

6. Напівпровідники.

Різниця між окремими матеріалами полягає не тільки в значен-нях їхньої питомої провідності, але й у механізмі електропровідності. Для багатьох матеріалів характерна електронна електропровідність. Такі матеріали називаються провідниками першого роду. В електро-літах та деяких інших провідниках проявляється іонна електропро- відність. Вони називаються провідниками другого роду. Моліонна (електрофоретична) електропровідність також характерна для провід-ників другого роду.

З металічних провідникових матеріалів можуть бути виділені метали високої провідності, що мають питомий опір при нормальній температурі ρ<0,05 мкОм·м та метали високого опору, що мають ρ>0,3 мкОм·м. Метали високої провідності використовуються для проводів, струмоведучих жил кабелів, обмоток електричних машин і трансформаторів і т. д. Метали і сплави високого опору застосовую-ться для виготовлення резисторів, електричних нагрівальних приладів, ниток розжарювання і т. д.

До рідких провідників відносять розплавлені метали й елект-роліти. При нормальній температурі як рідкий провідник може вико-ристовуватися тільки ртуть, що має температуру плавлення -39 ^оС, або гелій (-29,8 ^оС). Інші метали можуть бути рідкими провідниками тільки при підвищених або високих температурах.

Електролітами є розчини кислот, лугів і солей, а також роз-плави іонних з'єднань. Електропровідність електролітів пов'язана з переносом іонів, у результаті чого склад електроліту поступово зміню-ється, а на електродах виділяються продукти електролізу.

Всі гази й пари при низьких напруженістях електричного поля не є провідниками. Однак коли напруженість електричного поля пере-вищує деяке критичне значення, що відповідає появі ударної і фотон-ної іонізації, газ стає провідником з електронною та іонною електро-провідністю. Особливе рівноважне провідне середовище представляє сильно іонізований газ із рівною кількістю електронів і позитивно заряджених іонів в одиниці об'єму, що називається плазмою.