- •1)Основные параметры электрического тока
- •1. От длины проводника ℓ, его сечения s и материала (характеризуется удельным сопротивлением проводника ρ):
- •3. Проводники могут соединяться последовательно и параллельно.
- •1. При последовательном соединении источников:
- •2. При параллельном соединении n одинаковых источников:
- •1. Закон Ома для участка цепи (без эдс):
- •2. Закон Ома для полной цепи:
- •2) Диэлектрики в электрическом поле
- •1. Напряжённость электрического поля внутри диэлектрика может быть не равна нулю.
- •2. Объёмная плотность заряда в диэлектрике может быть отличной от нуля.
- •3. Линии напряжённости могут быть не перпендикулярны поверхности диэлектрика.
- •4. Различные точки диэлектрика могут иметь разный потенциал. Стало быть, говорить о
- •3) Диэлектрическая проницаемость газов
- •4)Диэлектрическая проницаемость жидких диэлектриков
- •5) Диэлектрическая проницаемость твердых диэлектриков
- •1) Под действием внешних факторов;
- •2) Вследствие соударений заряженных частиц с молекулами (в сильных полях).
- •1) Наличия примесей;
- •2) Строения молекул (неполярная или полярная).
- •8)Диэлектрические потери
- •9) Диэлектрические потери в жидких диэлектриках в газах и тв. Диэлектриках
- •1) Диэлектрики содержат эмульсионную воду и твёрдые механические загрязнения;
- •2) Технически чистые, диэлектрики практически не содержат эмульсионной воды и механических загрязнений;
- •3) Особо тщательно очищенные, т. Е. Совершенно не содержат воды и механических загрязнений, а также хорошо дегазированы.
- •13) Пробой жидких диэлектриков
- •14) Пробой твердых диэлектриков
- •19) Керамические диэлектрики
- •20) Разряд в воздухе по поверхности твердого диэлектрика
13) Пробой жидких диэлектриков
Электрическая форма пробоя, развивающаяся за время 10 -5-10 -8 с, наблюдается в тщательно очищенных жидких диэлектриках и связывается с инжекцией электронов с катода. Епр при этом достигает 107 В/м, В технически чистых жидких диэлектриках пробой носит тепловой характер.
На электрический пробой жидких диэлектриков влияют многие факторы, числу которых относятся материал электродов, примеси, загрязнение жидкости; дегазация жидкости и электродов; длительность воздействия напряжения; скорость возрастания напряжения и его частоты; температура, давление и др.
В неочищенных жидкостях пробивное напряжение определяется действующим значением (тепловой характер пробоя), в очищенных-амплитудным (электрическая форма пробоя). Более сильное влияние примесей и загрязнений как жидких, так и газообразных сказывается на низких частотах. Увеличение электрической прочности трансформаторного масла происходит при фильтрации и сушке (при частоте 50 Гц- втрое, на частоте 105 Гц- только на 30%).
Для многих жидкостей в зависимости пробивного напряжения от температуры имеется максимум при температурах 30-80°С, высота которого уменьшается с ростом частоты (в пределах 0,4-12 МГц). Кривая тангенса угла диэлектрических потерь при температуре максимума проходит через минимум.
Увеличение давления от 60 до 800 мм. рт. ст. увеличивает пробивное напряжение на 200-300%.
Добавка к жидкости частиц вещества с диэлектрической проницаемостью большей, чем у жидкости, приводит к росту тока в несколько раз.
14) Пробой твердых диэлектриков
В твердых диэлектриках, наряду с электрическим, тепловым и электрохимическим пробоем возможны также ионизационный, электромеханический и электротермический механизмы пробоя.
Ионизационный пробой можно наблюдать в полимерных диэлектриках, содержащих газовые поры, в которых развиваются процессы ионизации - так называемые частичные разряды. В результате электронно-ионной бомбардировки стенок пор и действии оксидов азота и озона полимер изменяет химический состав и механически разрушается.
Электротермический пробой характерен для хрупких диэлектриков и пористых керамик. Он возникает в результате механического разрушения из-за развития микротрещин под действием разрядов в газовых включениях, которые образуют перегретые области диэлектрика.
Электромеханический пробой - механическое разрушение полимера при высоком напряжении в результате того, что полимер находится в высокоэластичном состоянии. Причиной является уменьшение толщины диэлектрика из-за электростатического притяжения электродов под действием высокого напряжения.
15)?????
16)?????
17)?????
18)?????
19) Керамические диэлектрики
Керамические материалы (фарфор и фаянс) получают в результате обжига при высокой температуре смеси, приготовленной из глины с добавлением кварца (песка) и полевого шпата.
Керамические материалы могут быть весьма разнообразны по свойствам и применению. Фарфоровые изделия имеют высокую стойкость к тепловому старению. Фарфор имеет высокий предел прочности при сжатии (400 - 700 МПа), значительно меньший предел прочности при растяжении (45-70 МПа) и при изгибе (80-150 МПа), повышенную хрупкость при ударах.
Процесс производства керамических изделий проходит в три основных этапа: 1) приготовление керамической массы путем очистки от примеси ее составляющих компонентов, тщательного их измельчения и перемешивания с водой в однородную массу; 2) формирование изделия заданной конфигурации и размеров методом формования, прессования, выдавливания или литья; 3) сушка, обжиг.
Основным представителем установочной низкочастотной керамики является электрофарфор, который широко применяется для изготовления изоляторов: штыревых и подвесных, опорных и проходных, а также различных установочных деталей (розеток, вилок, ламповых патронов и т.п.). В отличие от других видов керамики электрофарфор обладает более низкими электрическими и механическими свойствами. Преимущества состоят в возможности изготавливать изделия сложной конфигурации, используя простые технологические процессы и малодефицитное сырье.
Радиофарфор представляет собой фарфор, стекловидная фаза которого облагорожена введением в нее тяжелого оксида ВаО.
Ультрафарфор различных марок является дальнейшим усовершенствованием радиофарфора, характеризуется значительным содержанием А12О3. значение tgδ ультрафарфора меньше, а ρ больше, чем обычного электротехнического фарфора. Кроме того, ультрафарфор имеет повышенную по сравнению с обычным фарфором механическую прочность, а также теплопроводность.
Высокоглиноземистая керамика (алюминоксид) в основном состоит из корунда. Этот материал, требующий сложной технологии изготовления с высокой температурой обжига (до 1750 °С), обладает высокой нагревостойкостью (рабочая температура до 1600 °С), очень высокой механической прочностью и теплопроводностью (коэффициент теплопроводности в 10—20 раз выше, чем у фарфора).
Обладающий особо плотной структурой (его плотность близка к теоретической плотности А12О3) поликор (за рубежом — люкалокс) в отличие от обычной (непрозрачной) корундовой керамики прозрачен, поэтому его применяют для изготовления колб некоторых специальных электрических источников света; он имеет ρ на порядок выше, чем непрозрачная глиноземистая керамика.
Стеатит - разновидность керамики, изготовляемая на основе талька 3MgO·4SiO2·Н2О. В то время как фарфор состоит в основном из силикатов алюминия, стеатитовая керамика — из силикатов магния. Электроизоляционные свойства стеатита высоки.
Керамические диэлектрики характеризуются высоким удельным сопротивлением (ρ ≈ 1014 Ом·м) и малым тангенсом угла диэлектрических потерь (tg δ = 10-4 – 10-3) даже при повышенных температурах ( до 1000 °С). Значение ε = 6 - 10. В конденсаторостроении применяют керамические материалы - сегнетоэлектрики с высокой ε (до 10 000 и более).
Металлизация керамики, проводимая обычно нанесением серебра методом вжигания, обеспечивает возможность осуществления спайки с металлом. Это имеет особое значение для герметизированных конструкций радиоэлектронной аппаратуры.