19352

Диэлектрические материалы

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Лекция №4 Диэлектрические материалы. Диэлектрическими называются электротехнические материалы с. большим сопротивлением прохождению тока электроизоляционными диэлектрические материалы диэлектрики предназначенные для изоляции электрических цепей элемент

Русский

2013-07-12

49 KB

29 чел.

Лекция №4

Диэлектрические материалы.

Диэлектрическими называются электротехнические материалы с. большим сопротивлением прохождению тока, электроизоляционными — диэлектрические материалы (диэлектрики), предназначенные для изоляции электрических цепей, элементов и устройств.

Характерным свойством диэлектриков является возможность создания в них сильных электрических полей и накопления электрической энергии. Это свойство используется для создания на основе диэлектриков электрических конденсаторов.

По агрегатному состоянию диэлектрики делятся на твердые, жидкие и газообразные. По химическому составу различают органические диэлектрики, в состав которых входит углерод, и неорганические, не содержащие в своем составе углерода. По природному происхождению диэлектрики делятся на естественные (природные) и синтетические (искусственные), которые получаются путем химической переработки природного сырья. К наиболее распространенным диэлектрическим материалам относятся:

а) волокнистые (картон, бумага, ткани, лакоткани);

б) слоистые и слюдяные (текстолит, гетинакс, миканит, слюдинит, стеклотекстолит);

в) керамические (электрофарфор, термоконды, тиконды, стеалит);

г) жидкие (минеральные и растительные масла, синтетические жидкости);

д) электроизоляционные лаки и эмали (лаки и краски масляные, кремнийорганические, глифталево-масляные).

В настоящее время принято разделение линейных диэлектриков по механизмам поляризации молекул. Эта классификация исключительно важна при изучении как электрических, так и общих физико-химических свойств диэлектриков.

Диэлектрики имеют очень большое электрическое сопротивление. По химическому составу диэлектрики делят на^ органические и неорганические. Основным элементов в молекулах всех органических диэлектриков является углерод. В неорганических диэлектриках углерода нет. Наибольшей нагревостойкостью обладают неорганические диэлектрики (слюда, керамика и др.).

Неполярные диэлектрики (нейтральные) — состоят из неполярных молекул, у которых центры тяжести положительного и отрицательного зарядов совпадают. Следовательно, неполярные молекулы не обладают электрическим моментом и их электрический момент . Примером практически неполярных диэлектриков, применяемых в качестве электроизоляционных материалов, являются углеводороды, нефтяные электроизоляционные масла, полиэтилен, полистирол и др.

Полярные диэлектрики (дипольные) — состоят из полярных молекул, обладающих электрическим моментом. В таких молекулах из-за их асимметричного строения центры масс положительных и отрицательных зарядов не совпадают. При замещении в неполярных полимерах некоторой части водородных атомов другими атомами или не углеводородными радикалами получаются полярные вещества. При определении полярности вещества по химической формуле следует учитывать пространственное строение молекул. К полярным диэлектрикам относятся феноло-формальдегидные и эпоксидные смолы, кремнийорганические соединения, хлорированные углеводороды и др. Примеры молекул неполярных и полярных веществ показаны на рис. 4.1

Рис.4.1.

Поляризация диэлектриков — явление, связанное с ограниченным смещением связанных зарядов в диэлектрике или поворотом электрических диполей, обычно под воздействием внешнего электрического поля, иногда под действием других внешних сил или спонтанно.

Поляризацию диэлектриков характеризует вектор электрической поляризации. Физический смысл вектора электрической поляризации — это дипольный момент, отнесенный к единице объема диэлектрика. Иногда вектор поляризации коротко называют просто поляризацией.

Поляризация — состояние диэлектрика, которое характеризуется наличием электрического дипольного момента у любого (или почти любого) элемента его объема.

Различают поляризацию, наведенную в диэлектрике под действием внешнего электрического поля, и спонтанную (самопроизвольную) поляризацию, которая возникает в сегнетоэлектриках в отсутствие внешнего поля. В некоторых случаях поляризация диэлектрика (сегнетоэлектрика) происходит под действием механических напряжений, сил трения или вследствие изменения температуры.

Поляризация не изменяет суммарного заряда в любом макроскопическом объеме внутри однородного диэлектрика. Однако она сопровождается появлением на его поверхности связанных электрических зарядов с некоторой поверхностной плотностью σ. Эти связанные заряды создают в диэлектрике дополнительное макроскопическое поле с напряженностью Е1, направленное против внешнего поля с напряженностью Е0. Результирующая напряженность поля Е внутри диэлектрика .

Диэлектрическая проницаемость — величина, позволяющая оценить способность материала создавать электрическую емкость. Относительная диэлектрическая проницаемость входит в величину абсолютной диэлектрической проницаемости. Температурный коэффициент диэлектрической проницаемости — величина, дающая возможность оценить характер изменения диэлектрической проницаемости, а следовательно, и емкости изоляции с изменением температуры. Тангенс угла диэлектрических потерь — величина, определяющая потери мощности в диэлектрике, работающем при переменном напряжении/

Схема 4.1.

Фотополяризация

Пирополяризация

Пьезополяризация

Дипольная

Ионная

Электронная

Объемно-зарядная

(миграционная)

Тепловая (релаксационная)

Остаточная

Спонтанная

Фотополяризация

Пирополяризация

Упругая (деформационная)

Макроскопическая

Микроскопическая

Пьезополяризация

Существующая без внешних воздействий

Вызванная неэлектрическим воздействием

Индуцированная электрическим полем

Электрическая поляризация


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

29102. Общая характеристика хозяйственных товариществ 83.28 KB
  Основные положения о хозяйственных товариществах и обществах 1. Хозяйственными товариществами и обществами признаются коммерческие организации с разделенным на доли вклады учредителей участников уставным складочным капиталом. Хозяйственные товарищества могут создаваться в форме полного товарищества товарищества на вере коммандитного товарищества. Участниками полных товариществ и полными товарищами в товариществах на вере могут быть индивидуальные предприниматели коммерческие организации.
29104. Общая собственность и ее виды 27.5 KB
  В зависимости от количества субъектов которым определенное имущество принадлежит на праве собственности выделяю два вида собственности: односубъектную – право собственности на имущество принадлежит какомуто одному лицу будь то гражданин юридическое лицо государство или муниципальное образование; многосубъектную общую – имущество находится в собственности двух или более лиц сособственников которые сообща осуществляют правомочия собственника. Отличительными признаками права общей собственности являются: 1 общее имущество; 2...
29105. Общая совместная собственность 26.5 KB
  Общая совместная собственность Доля участника совместной собственности в общем имуществе заранее не определена. Она устанавливается при разделе между участниками совместной собственности а также при выделе доли одного из них. Особенности: Доли не выявлены но предполагаются равными Владение пользование и распоряжение осуществляется при согласии в случае спора – в суд Режим общей совместной собственности всеми проживающими в жилом помещении вне зависимости от родства и свойства. Виды совместной собственности: – общая собственность супругов...
29106. Долевая собственность. Преимущественное право покупки доли 35.5 KB
  Преимущественное право покупки доли. Доли в праве долевой собственности могут быть: Равными Неравными Размер доли может быть изменен при осуществление неотделимых улучшений Долевая собственность может возникать: закону договору в порядке наследования в силу приобретательной давности. Особенности содержания: владение и пользование – по соглашению участников по решению суда в случае спора распоряжение по соглашению участников при отсутствие согласия с обязательным учетом на право преимущественной покупки При продаже доли...
29108. Виндикационный иск 29.5 KB
  При этом субъектом права на виндикацию является собственник законный владелец который должен доказать свое право на истребуемое имущество. Имущество у добросовестного приобретателя можно истребовать: в случае если такое имущество было им получено безвозмездно дарение наследование и т. При этом такое изъятие не несет имущественных убытков добросовестному приобретателю но способствует восстановлению нарушенного права собственности; в случае возмездного приобретения имущества добросовестным приобретателем у лица которое не имело права...
29109. Негаторный иск 21 KB
  Субъектом негаторного иска является собственник или владелец сохраняющий вещь в своем владении но испытывающий препятствия в ее использовании. Объект требований по негаторному иску составляет устранение длящегося правонарушения противоправного состояния сохраняющегося к моменту предъявления иска. Поэтому к подобного рода искам не применяется срок исковой давности – требование можно предъявить в любой момент пока сохраняется правонарушение.
29110. Классификация и сущность способов защиты гражданских прав 28.5 KB
  В зависимости от характера посягательства на права собственника и содержания предоставляемой защиты можно выделить обязательственноправовые вещноправовые иные способы защиты. Обязательноправовые способы защиты права собственности основаны на охране имущественных интересов сторон в гражданской сделке а также лиц которые понесли ущерб в результате внедоговорного причинения вреда их имуществу. Вещноправовые способы защиты права собственности направлены на устранение препятствий к осуществлению права собственности. Негаторный иск это...