13. Электропроводность жидкостей.

Жидкие диэлектрики бываю полярными и неполярными. Электропроводность таких диэлектриков обусловлена значениями сквозной электропроводности. Она еще может быть вызвана ионизационными и тепловыми процессами.

Жидкие диэлектрики, максимально очищенные от примесей имеют наименьшую электропроводность. Состоит из неполярных молекул, считается более высококачественным диэлектриком.

У жидких диэлектриков, состоящих из полярных молекул и при наличии в них примесей электропроводность может достигать больших значений. В некоторых случаях такие жидкости могут быть проводниками с ионной электропроводностью. Чтобы снизить электропроводность жидкостей применяется их электрическая очистка (это длительная выдержка под напряжением перед эксплуатацией). В результате сопротивление изоляции такой жидкости существенно повышается, а электропроводность существенно понижается.

14. Электропроводность твердых диэлектриков.

Твердые диэлектрики бывают с полярными и неполярными молекулами. Могут обладать неоднородной структурой, открытой пористостью, могут иметь воздушные включения или включения других газов. В твердых диэлектриках с неполярными молекулами однородные структуры с минимальным количеством примесей электропроводность является сквозной и обусловлена перемещением электронов, под действием приложенного напряжения. В остальных случаях электропроводность как правило носит ионный характер и имеет большие значения, чем в перед идущем случае.

Электропроводность твердых диэлектриков наиболее заметна при сильных электрических полях. Ионная электропроводность сопровождается переносом вещества а при электронной электропроводности это не наблюдается.

При прохождении электрического тока через твердый диэлектрик содержащиеся в нем ионы примеси могут частично удаляться, выделяясь на электродах (как это бывает в жидкостях).

15. Диэлектрические потери.

Это мощность, которая возникает и рассеивается в диэлектрике, приводит к ее нагреву. Из-за сложного строения электроизоляционного материала, не всегда точно удается вычислить из объем, такой характеристикой, как удельная мощность диэлектрических потерь пользоваться не удобно. Для оценки величины диэлектрических потерь удобно пользоваться такими параметрами:

- величина угла диэлектрических потерь;

- величина относительной диэлектрической проницаемости;

- добротность изоляции;

- величина коэффициента диэлектрических потерь;

- напряжение пробоя;

- величина напряженности электрического поля, при котором происходит пробой;

- активная мощность диэлектрических потерь.

Все эти параметры имеют четкий физический смысл и определяется только для линейных диэлектриков и определяется только при синусоидальном напряжении.

16. Виды диэлектрических потерь в электроизоляционных материалах.

1. диэлектрические потери, обусловленные поляризацией.

Наблюдаются в веществах, обладающих релаксационной поляризацией.

Релаксационные диэлектрические потери вызываются нарушением теплового движения частиц под влиянием сил электрического поля. Это нарушение приводит к рассеянию энергии и нагреву диэлектрика.

Диэлектрические потери, наблюдаемые в сегнетоэлектриках, связаны с явлением спонтанной поляризации. Потери в сегнетоэлектриках значительны при температурах ниже точки Кюри.

К диэлектрическим потерям, обусловленным поляризацией, относятся резонансные потери, проявляющиеся в диэлектриках при световых частотах. Этот вид потерь наблюдается в некоторых газах.

Резонансные потери возможны и в твердых веществах, если частота вынужденных колебаний, вызываемых электрическим полем, совпадает с частотой собственных колебаний частиц твердого вещества.

2. Диэлектрические потери, обусловленные сквозной электропроводностью.

Обнаруживаются в диэлектриках, которые имеют значительную электропроводность, объемную или поверхностную. Эти диэлектрические потери не зависят от частоты поля.

Такие диэлектрические потери возрастают с температурой по экспоненциальному закону:

А, b – постоянные материала.

3. Ионизационные диэлектрические потери.

Свойственны диэлектрикам в газообразном состоянии. Ионизационные потери проявляются в неоднородных электрических полях при напряженностях.

Ионизационные потери:

А1 – постоянный коэфициент; f – частота поля; U – приложенное напряжение; U0 – напряжение в начале ионизации.

Формула справедлива при U>U0.

4. Диэлектрические потери, обусловленные неоднородностью структуры.

Наблюдается в слоистых диэлектриках из пропитанной бумаги и ткани, в пластмассах с наполнителем, в пористой керамике, в производных слюдах.

Ввиду разнообразия структуры неоднородных диэлектриков и особенностей содержащихся в них компонентов не существует общей формулы расчета диэлектрических потерь в таком случае.