Твердые диэлектрики

Основные группы твердых диэлектриков:

1. Волокнистые материалы (бумага, картон, хлопок, шелк, и синтетические).

2. Полимеры (полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид и т. д.)

3. Пластмассы и слоистые пластики.

4. Эластомеры (каучуки)

5. Стекла

6. Керамика

7. Слюда и слюдяные материалы

8. Асбест и асбестовые материалы

9. Лаки и компаунды.

10. Смолы, растительные масла, воскообразные диэлектрики и т. д.

К негорючим жидким диэлектрикам относятся …

полихлордифенилы

кремнеорганические жидкости

эпоксидные смолы

полиамиды

Температура вспышки паров трансформаторного масла должна составлять не менее_____ ºС.

135

90

165

250

4.14. Проводниковые материалы

С точки зрения зонной теории у проводников заполненная электронами зона вплотную прилегает к зоне проводимости или даже перекрывается ей (W ). Вследствие этого электроны из заполненной зоны свободно могут переходить на занятые уровни зоны проводимости под влиянием слабой напряженности электрического поля и вызывать протекание тока.

Рис. 2.1. Энергетическая диаграмма проводников: 1 - заполненная электронами зона; 3 – зона свободных энергетических уровней (запрещённая зона отсутствует)

Проводниковые материалы можно разбить по агрегатному состоянию:

1. Газы и пары.

2. Жидкие проводники.

3. Твёрдые проводники.

В электроэнергетике наиболее широко применяются твердые проводники. Основными

У металлов ток обусловлен движением свободных электронов под воздействием электрического поля.

Основные свойства проводниковых материалов

Удельная электропроводность γ (обратная величина – удельное сопротивление ρ)

Запишем дифференциальную форму закона Ома

J = γ Е,

где Е – напряжённость электрического поля, В/м;

J – плотность тока, А/м²; γ – удельная электропроводность, См/м.

Удельная электропроводность металлов не зависит от напряжённости электрического поля в весьма широких пределах.

Величина обратная удельной электропроводности называется удельным сопротивлением

ρ=1/γ

и измеряется в Ом∙м.

Температурная зависимость удельного сопротивления проводников

С ростом температуры удельное сопротивление проводников

увеличивается. Для примера на рис.2.3 приведена зависимость ρ=f(t) для меди.

Рис. 2.3. Зависимость ρ=f(t) для меди до плавления металла

Изменение удельного сопротивления можно характеризовать температурным коэффициентом:

ТК_ρ = α_ρ = .

Удельное сопротивление сплавов

Причинами увеличения сопротивления металла являются не только тепловые колебания узлов решетки, но и статические дефекты, которые также нарушают периодичность поля кристалла, например, примеси. Следует заметить, что любая примесь приводит к повышению , даже если она имеет меньшее . Например, введение в медь примесь серебра также увеличивает удельное сопротивление.

Экспериментально установлено, что при малом содержании примесей удельное сопротивление возрастает пропорционально концентрации примесных атомов.

На рис.2.5 приведены зависимости меди от концентрации в долях процента различных химических элементов [2].

Рис.2.5. Удельное сопротивление ρ меди в зависимости от концентрации N различной примеси в долях процента