 |
Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины
|
|
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ
Государственное высшее учебное заведение
Донецкий национальный технический университет
Кафедра ЭПГ
Реферат
по дисциплине " Электротехнические материалы"
на тему: " Поляризация, пробой и электропроводность"
Выполнила ст. гр. ЕСиС -10
Горбенко Е. О.
Проверил
Чурсинов В. И.
Донецк 2011
Содержание
Введение.............................................................................................................. 3
1. Основные виды поляризации......................................................................... 4
1. 1 Электронная поляризация............................................................................ 5
1. 2 Ионная поляризация..................................................................................... 7
1. 3 Дипольно-релаксационная поляризация..................................................... 8
1. 4 Электронно-релаксационная поляризация................................................ 11
1. 5 Ионно-релаксационная поляризация......................................................... 11
1. 6 Миграционная поляризация....................................................................... 12
1. 7 Спонтанная поляризация (самопроизвольная).......................................... 12
Диэлектрическая проницаемость твердых диэлектриков............................... 17
2. Физический смысл пробоя и его виды......................................................... 22
3. Электропроводность материалов................................................................. 27
3. 1 Электропроводность газов......................................................................... 27
3. 2 Электропроводность жидких диэлектриков.............................................. 29
3. 3 Электропроводность твердых диэлектриков............................................. 30
|
|
|
Заключение........................................................................................................ 34
Список литературы........................................................................................... 35
Введение
Поляризация это ограниченное смещение, связанных зарядов или ориентация дипольных молекул под действием внешнего электрического поля, при этом внутри диэлектрика создается собственное поле, направленное в сторону строго противоположную внешнему полю.
Электрический пробой — лавинный пробой, связанный с тем, что носитель заряда на длине свободного пробега приобретает энергию, достаточную для ионизации молекул кристалической решётки или газа и увеличивает концентрацию носителей заряда. При этом создаются свободные носители заряда (увеличивается концентрация электронов), которые вносят основной вклад в общий ток. Генерация носителей происходит лавинообразно.
Электропроводность — это способность тела пропускать электрический ток под действием электрического поля.
1. Основные виды поляризации
Величина заряда, накопленная в конденсаторе со сложным диэлектриком, обусловлена суммой различных механизмов поляризации, присущих данному диэлектрику.
Поэтому эквивалентной схемой замещения диэлектрика, в которой проявляются различные виды поляризации, служит ряд емкостей, включенных параллельно источнику питания (см. рис. 1, 1).
Рисунок 1. 1 – Эквивалентная схема замещения диэлектрика с различными видами поляризации
Заряд 
и емкость 
соответствуют собственному полю электродов, если между ними нет диэлектрика (вакуум).
– электронная поляризация;
– ионная поляризация;
– электронно-релаксационная поляризация;
– ионно-релаксационная поляризация;
– дипольно-релаксационная поляризация;
– миграционная поляризация;
– спонтанная поляризация (самопроизвольная);
– обобщенное сопротивление изоляции диэлектрика сквозному току утечки.
|
|
|
1. 1 Электронная поляризация
Электронная поляризация представляет упругое смещение и деформацию электронных оболочек атомов и ионов. Время установления электронной поляризации очень маленькое и составляет 
с.
Величина 
примерно равна квадрату показателя преломления света 
в данной среде:
,
где – справочная величина, установленная для каждого материала.
Смещение и деформация электронных оболочек атомов и ионов, как явление, не зависит от температуры нагрева диэлектрика. Однако, с повышением температуры в связи с температурным расширением плотность материала уменьшается, число частиц в единице объема уменьшается и способность к поляризации также уменьшается (см. рис. 7. 9).
Рисунок 1. 2 – Температурная зависимость для электронной поляризации
Наиболее резкие изменения диэлектрической проницаемости от температуры характерны диэлектрикам (твердым и жидким) при достижении температуры фазового перехода (из твердого в жидкое, см. рис. 1. 2; из жидкого в газообразное).
Температурная зависимость 
характеризуется температурным коэффициентом 
:
, 1/К
Температурный коэффициент может быть как положительным, так и отрицательным, например, для парафина отрицательный (см. рис. 1. 2).
Электронная поляризация в чистом виде наблюдается в нейтральных диэлектриках.
Очень важно знать поведение диэлектрика и изменение диэлектрической проницаемости в переменных полях с изменяющейся частотой. Для электронной поляризации характерным является то, что диэлектрическая проницаемость не зависит от частоты изменения поля (см. рис. 1. 3). Это объясняется тем, что время установления поляризации очень мало.
Электронная поляризация наблюдается у всех видов диэлектриков, и не связана с рассеиванием энергии.
|
|
|
