Вопросы к контрольной работе №4 на тему «Диэлектрические материалы»
Какими электрофизическими характеристиками описывается поведение диэлектриков в электрическом поле?
Основные характеристики, описывающие поведение диэлектриков в электрических полях:
Электропроводность γ (ρ)
Поляризация p
Диэлектрические потери tgδ
Электрическая прочность Eпр
Какие вещества относятся к полярным, а какие к неполярным диэлектрикам?
Полярный диэлектрик - центры тяжести отрицательного и положительного зарядов в молекуле не совпадают.
Неполярный диэлектрик - центры тяжести отрицательного и положительного зарядов в молекуле совпадают.
Полярные молекулы обладают отличным от нуля собственным электрическим моментом. Собственный электрический момент молекул неполярного диэлектрика равен нулю.
16. Назвать основные типы носителей заряда и механизм электропроводности в газообразных, жидких и твёрдых диэлектриках.
электронная – носители зарядов электроны;
ионная – носители зарядов ионы;
молионная – носители зарядов молионы (группы молекул, переносящие заряд в коллоидах: эмульсии и суспензии).
• Газообразные диэлектрики: электронная и ионная
• Жидкие диэлектрики: ионная и молионная.
• Твердые диэлектрики: ионная электропроводимость.
• в некоторых случаях (предпробивное состояние и т.д.) в твердых и жидких диэлектриках может быть электронный тип.
17. Виды электропроводности диэлектриков.
электронная – носители зарядов электроны;
ионная – носители зарядов ионы;
молионная – носители зарядов молионы (группы молекул, переносящие заряд в коллоидах: эмульсии и суспензии).
18. Механизмы собственной и примесной электропроводностей в диэлектриках.
Собственная и примесная электропроводности в диэлектриках — это два разных механизма, которые определяют проводимость материалов. Они различаются по природе носителей заряда, условиям возникновения и зависимости от внешних факторов.
Собственная проводимость связана с внутренними свойствами самого диэлектрика, без учёта внешних примесей. В твёрдых диэлектриках она чаще всего имеет ионный характер.
В некоторых случаях собственная проводимость может проявляться при высоких температурах, когда становятся возможными перемещения собственных ионов.
Примесная электропроводность возникает из-за наличия в диэлектрике примесных атомов или дефектов, которые становятся источниками свободных носителей заряда.
Электронный механизм связан с термической активацией примесных уровней. Носителями заряда в этом случае могут быть электроны и дырки, как в полупроводниках. При приложении электрического поля свободные носители ускоряются, обусловливая электропроводность. Однако из-за низкой концентрации электронов (дырок) электронная проводимость в диэлектриках обычно незначительна.
19. Электропроводность в газообразных диэлектриках.
При поглощении энергии бомбардирующей частицы молекула газа теряет электрон и превращается в положительный ион. Высвобождаемый при этом электрон «прилипает» к нейтральной молекуле, образуя отрицательный ион. Заряженные ионы, также как и окружающие их не имеющие электрического заряда молекулы газа, совершают беспорядочные тепловые движения, и вследствие диффузии происходит выравнивание концентрации ионов в газе. При встрече положительных и отрицательных ионов происходит их рекомбинация. В стационарном случае, когда число ионов не изменяется с течением времени, между процессами генерации и рекомбинации заряженных частиц устанавливается динамическое равновесие.
