Электропроводность жидких неполярных диэлектриков

Электропроводность этих диэлектриков (например, нефтяных электроизоляционных масел) определяется в основном только природой и концентрацией ионогенной примеси. Поэтому удельное сопротивление технически чистых жидких неполярных диэлектриков относительно велико (= 10¹⁰-10¹⁴ Омм). Молекулы ионогенной примеси диссоциируют на ионы и тем сильнее, чем больше их полярность (больше) и выше температура; удельное сопротивление диэлектрика при этом снижается. Молекулы неполярной примеси диссоциировать не могут, поэтому их присутствие не влияет на удельное сопротивление жидких неполярных диэлектриков.

Электропроводность жидких полярных диэлектриков

В жидких полярных диэлектриках (например, в полихлордифениле) наряду с молекулами ионогенной примеси могут диссоциировать и собственные молекулы и тем значительнее, чем выше полярность (выше ) диэлектрика и температура. Но главное - ионогенная примесь под действием полярных молекул диэлектрика диссоциирует значительно сильней, чем в случае неполярного диэлектрика. Все это приводит к большей (по сравнению с неполярными диэлектриками) концентрации образующихся ионов. Поэтому, удельное сопротивление жидких полярных диэлектриков всегда ниже (= 10⁸-10¹¹ Омм), чем у неполярных (см. таблицу).

Зависимость j и от е в широком интервале

В жидких диэлектриках в слабых электрических полях с увеличением напряженности поля плотность тока j растет линейно (участок ОА), а удельная электропроводность не изменяется, т. е. имеет место подчинение закону Ома (рис. 3.9). В области сильных электрических полей, начиная с ЕЕкр10⁷—10⁸ В/м, зависимости j(E) (участок АБ) и (Е) резко возрастают с увеличением Е и перестают подчиняться закону Ома; при Е=Е_пр происходит пробой. Резкое возрастание плотности тока и удельной электропроводности с увеличением напряженности электрического поля в сильных полях вызвано:

1. увеличением концентрации n носителей заряда в результате инжекции электронов из катода, электронной ударной ионизации и фотоионизации;

2. увеличением подвижности а зарядов.

У тщательно очищенных жидких диэлектриков на кривой зависимости j = (E) возможен горизонтальный участок, соответствующий току насыщения (см. рис. 3.9, 2^’). В жидких диэлектриках высокой степени чистоты удельная электропроводность очень низкая (порядка 10^-17- 10^-18 Смм^-1) и обусловливается ионизирующим воздействием космических лучей и радиацией Земли. Ее можно считать «естественной» электропроводностью жидких диэлектриков. Если поместить измеряемую жидкость в экранированную камеру, то «естественная» электропроводность значительно снижается.

5. Электропроводность твердых тел

В твердых диэлектриках электропроводность обусловлена направленным движением ионов и электронов. В слабых электрических полях преобладает ионная составляющая проводимости, в сильных - с увеличением напряженности поля удельная электропроводность возрастает с преобладанием вклада электронной составляющей и в предпробивном состоянии в результате эмиссии (инжекции) электронов из катода, электронной ударной ионизации и фотоионизации достигает больших значений. С повышением температуры удельная электропроводность возрастает за счет ионной составляющей.