3. Электропроводность диэлектриков.
3.1.-3.12. Что такое токи абсорбции? Какими процессами они обусловлены?
Приведите электрическую схему измерения объёмной и поверхностной проводимости диэлектрика (на схеме должно быть указано расположение электродов на исследуемых образцах). Опишите методы измерения, приведите рисунки и расчётные формулы для вычисления сопротивления R, удельного объёмного электрического сопротивления ρv, удельной электрической проводимости γ различных образцов: плоский (с круглыми электродами), плоский с прямоугольными электродами; трубчатый и цилиндрический.
В
табл.1 приведены экспериментальные
данные силы тока, протекающего через
различные диэлектрики, в зависимости
от времени, прошедшего с момента подачи
напряжения на образец 
для образцов из различных материалов,
согласно варианту. Опишите свойства
материала, из которого изготовлен
образец.
3.1.
Постройте зависимость силы тока от
времени 
и определите величину 
для образца №1.
3.2.
Постройте зависимость силы тока от
времени
и определите величину 
для образца №1.
3.3. Постройте зависимость силы тока от времени и определите величину для образца №2.
3.4. Постройте зависимость силы тока от времени и определите величину для образца №2.
3.5. Постройте зависимость силы тока от времени и определите величину для образца №3.
3.6. Постройте зависимость силы тока от времени и определите величину для образца №3.
3.7. Постройте зависимость силы тока от времени и определите величину для образца №4.
3.8. Постройте зависимость силы тока от времени и определите величину для образца №4.
3.9. Постройте зависимость силы тока от времени и определите величину для образца №5.
3.10. Постройте зависимость силы тока от времени и определите величину для образца №5.
Таблица 1.
Величина силы тока, протекающего через образец, как функция времени, прошедшего с момента подачи постоянного напряжения, нА
№ |
Материал: Толщина, мм |
Время, с |
||||||||||
10 |
20 |
30 |
45 |
60 |
90 |
120 |
180 |
240 |
300 |
600 |
||
1 |
Гетинакс: 1,02 |
0,60 |
0,44 |
0,37 |
0,33 |
0,28 |
0,27 |
0,26 |
0,26 |
0,26 |
0,26 |
0,26 |
2 |
Полиуретан: 1,59 |
1,57 |
1,45 |
1,40 |
1,35 |
1,31 |
1,26 |
1,19 |
1,18 |
1,18 |
1,18 |
1,18 |
3 |
Полиуретан: 1,53 |
1,48 |
1,20 |
1,03 |
0,88 |
0,84 |
0,80 |
0,78 |
0,78 |
0,78 |
0,78 |
0,78 |
4 |
Бумага конденсаторная: 0,03 |
3,29 |
2,82 |
2,54 |
2,26 |
2,16 |
1,99 |
1,83 |
1,83 |
1,83 |
1,83 |
1,83 |
5 |
Поливинлхлорид: 0,88 |
1,54 |
1,18 |
1,11 |
1,07 |
1,06 |
1,05 |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
6 |
Поливинлхлорид: 0,77 |
0,28 |
0,25 |
0,24 |
0,23 |
0,21 |
0,19 |
0,19 |
0,19 |
0,19 |
0,19 |
0,19 |
Примечания:
1. Диаметры плоских электродов (в трёхэлектродной схеме измерения) равны 4 и 5 см.
2. Температура 20 0С.
3. Напряжение 150 В.
4. 1 нА = 10-9 А.
3.11. Постройте зависимость силы тока от времени и определите величину для образца №6.
3.12. Постройте зависимость силы тока от времени и определите величину для образца №6.
3.13.
Опишите основные механизмы электропроводности
газов. Чем обусловлены несамостоятельная
и самостоятельная электропроводность
газа? Как зависит ток 
в
газе от напряжения 
?
Изобразите на графике зависимость
и объясните её.
3.14. Опишите основные механизмы электропроводности полярных и неполярных жидкостей. Что такое «электрическая очистка»? Опишите качественно и количественно зависимость проводимости жидких диэлектриков от температуры.
3.15.-3.20. Опишите механизмы электропроводности твёрдых диэлектриков. Дайте определение энергии активации проводимости. Укажите, из какой экспериментальной зависимости и как она определяется.
Опишите качественно и количественно зависимость удельной электрической проводимости γ от температуры. Разъясните, как экспериментально определяется температурный коэффициент удельного электрического сопротивления ТКρ.
В учебнике [1] на рис. 2.6. и 2.7. приведены экспериментальные зависимости. Определите по этим зависимостям значение энергии активации в Дж и эВ (согласно варианту):
3.15. Плавленого кварца.
3.16. Кристаллического кварца (в направлении, параллельном главной оптической оси).
3.17. Радиофарфора.
3.18. Фарфора.
По этим же зависимостям определите температурный коэффициент удельного электрического сопротивления ТКρ (согласно варианту) для:
3.19. Плавленого кварца.
3.20. Радиофарфора.