Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Поляризация диэлектриков

Диэлектрик в электрическом поле

Основным, характерным для любого диэлектрика процессом, возникающим при воздействии на него электрического напряжения, является поляризация.

Классификация диэлектриков по виду поляризации

Все диэлектрики по виду подразделяются на несколько групп.

1 группа

2 группа

Группа

4 группа

неполярные и слабополярные твердые вещества в кристаллическом и аморфном состоянии

полярные (дипольные) органические, полужидкие и твердые вещества

Твердые неорганические диэлектрики

Сегнетоэлектрики

кристаллические вещества с плотной упаковкой ионов неорганические стекла, материалы, содержащие стекловидную фазу, кристаллические диэлектрики с неплотной упаковкой ионов Э Э, ДР Э, И Э,И, ЭР, ИР С, Э, И, ЭР, ИР парафин, сера, неполярные и слабополярные жидкости и газы масляно-канифольные компаунды, эпоксидные смолы, целлюлоза кварц, слюда, каменная соль фарфор, миканит сегнетова соль титан бария

Зависимость диэлектрической проницаемости от различных факторов

Диэлектрическая проницаемость  зависит от концентрации молекул n диэлектрика и поляризуемости  каждой молекулы. В свою очередь n и  зависят от природы диэлектрика и его температуры, а  еще и от частоты приложенного напряжения.

Газообразные диэлектрики

Имея низкую молекулярную плотность (малую величину n), большинство газообразных диэлектриков обладает только электронной поляризацией. Поэтому, у газов, образующих воздух, и у самого воздуха диэлектрическая проницаемость является величиной, примерно равной единице ( ), и не ни зависит от температуры, ни от частоты приложенного напряжения во всем диапазоне частот, включая оптические, так как от температуры и частоты не зависит электронная поляризуемость .

Из таблицы видно, чем больше радиус молекулы, тем выше диэлектрическая проницаемость соответствующего газа.

Воздух как естественная изоляция присутствует во всех электроустановках. Диэлектрическая проницаемость воздуха при нормальных условиях равна 1,00059. С увеличением относительной влажности воздуха  диэлектрическая проницаемость возрастает: если при 20^оС и , то при 20^оС и .

Однако, изменение числа молекул в единице объема газа при изменение температуры и давления вызывает изменение диэлектрической проницаемости: Число молекул пропорциональны p и обратно пропорционально абсолютной температуре:

Вставить табл. 1-2, 1-3 (стр. 23).

 

Полярные жидкости

Поляризация жидкостей, содержащих дипольные молекулы, определяется одновременно электронной и дипольной поляризацями. Такие жидкости обладают тем большей диэлектрической проницаемостью, чем больше электрический момент диполей и число молекул в единице объема.

Температурная зависимость диэлектрической проницаемости полярных жидкостей более сложная, чем неполярных. Объяснение хода кривых легко дать на основе рассмотрения механизма дипольной поляризации (дать зависимость):

Рисунок 1.3. Зависимость диэлектрической проницаемости от температуры для полярной жидкости – совола 1 -  2 -  3 -

с повышением температуры в результате ослабления межмолекулярных связей увеличивается ориентация диполей в направлении электрического поля, поэтому дипольно-релаксационная поляризуемость  возрастает, однако с повышением температуры возрастает и интенсивность хаотического теплового движения диполей, и выше некоторой температуры Т_М дезориентирующее действие теплового движения начинает преобладать над ориентирующим действием электрического поля.

Значительное влияние на  дипольной жидкости оказывает частота. На высоких частотах диполи не успевают ориентироваться вслед за изменением направления электрического поля, поэтому ДРП на частотах 10⁶-10¹⁰ Гц и выше практически не происходит, и остается только электронная поляризация. Диэлектрическая проницаемость на этих частотах снижается и становится примерно такой же, как у неполярных диэлектриков (рисунок 1.4).

Рисунок 1.4. Зависимость диэлектрической проницаемости от частоты

Диэлектрическая проницаемость полярных жидкостей, использующихся в качестве технических диэлектриков, изменяется в пределах 3,5 – 5, т.е. заметно повышена по сравнению с  неполярных жидкостей.

Поляризация диэлектриков

Диэлектрик в электрическом поле

Основным, характерным для любого диэлектрика процессом, возникающим при воздействии на него электрического напряжения, является поляризация.