- •Классификация диэлектриков по виду поляризации
- •Электропроводность диэлектриков
- •Электропроводность газов
- •Электропроводность жидкостей
- •Электропроводность твердых диэлектриков
- •Поверхностная электропроводность твердых диэлектриков
- •Виды диэлектрических потерь в электроизоляционых материалах
- •Диэлектрические потери, обусловленные поляризацией
- •Диэлектрические потери, связанные со сквозной электропроводностью
- •Ионизационные диэлектрические потери
- •Диэлектрические потери, обусловленные неоднородностью структуры
- •Диэлектрические потери в газах
- •Диэлектрические потери в жидких диэлектриках
- •Диэлектрические потери в твердых диэлектриках
- •Пробой газов в однородном электрическом поле
- •Пробой газов в неоднородном электрическом поле
- •Пробой жидких диэлектриков
- •Пробой твердых диэлектриков
- •Влажностные свойства диэлектриков
- •Влажность изоляционных материалов
- •Влагопроницаемость изоляционных материалов
- •Механические свойства диэлектриков
- •Хрупкость изоляционных материалов
- •Вязкость изоляционных материалов
- •Параметр (число) Рейнольдса является безразмерным и определяется отношением:
- •Нагревостойкость диэлектриков. Классы нагревостойкости
- •Холодостойкость изоляционных материалов
- •Теплопроводность изоляционных материалов
- •Тепловое расширение изоляционных материалов
- •Химические свойства диэлектриков
- •Воздействие излучений высокой энергии на изоляционные материалы
- •Термо-эдс в металлах
- •Температурный коэффициент линейного расширения проводников
- •Требования, предъявляемые к проводниковым материалам
- •Различные типы проводников
- •Сверхпроводники и криопроводники
- •Примеси замещения и примеси внедрения
- •Примеси замещения. Ковалентные структуры типа алмаза
- •Примеси замещения. Ковалентные полупроводниковые соединения
- •Примеси замещения. Полупроводники с ионными решетками
- •Примеси внедрения. Ковалентные структуры типа алмаза
- •Примеси внедрения. Ионные структуры
- •Воздействие внешних факторов на электропроводность полупроводников влияние тепловой энергии
- •Влияние деформации на электропроводность полупроводников
- •Воздействие света на электропроводность полупроводников
- •Влияние сильных электрических полей на электропроводность полупроводников
- •Основные виды магнитных потерь
- •Свойства и область применения технически чистого железа, а также листовых электротехнических сталей с разным содержанием кремния
- •Свойства и область применения сплавов со специальными свойствами (термокомпенсационные сплавы, сплавы для изготовления постоянных магнитов на основе металлов)
- •Сплавы на основе ферритов для изготовления постоянных магнитов, их достоинства и недостатки
- •Состав и область применения аустенитных и нержавеющих сталей в электротехнике
- •Состав и область применения конструкционных чугунов и сталей в электротехнике
- •Магнитодиэлектрики
- •Состав и область применения сплавов с высокой магнитострикцией
- •Технология изготовления ферритов
Диэлектрические потери в твердых диэлектриках
Твердые диэлектрики подразделяются на:
1. Диэлектрики молекулярной структуры.
2. Диэлектрики ионной структуры.
3. Сегнетоэлектрики.
4. Диэлектрики неоднородной структуры.
1. Диэлектрики молекулярной структуры
Полярные (бумага, картон, органическое стекло, капрон, эбонит).
Неполярные (церезин, полистирол, полиэтилен).
Диэлектрические потери, наблюдаемые в неполярных твердых диэлектриках, не содержащих примесей, малы. В полярных твердых диэлектриках будет происходить ориентация дипольных молекул в направлении поля, что увеличивает мощность потерь и приводит к нагреву диэлектрика.
2. Диэлектрики ионной структуры
С плотной упаковкой частиц в кристаллической решетке (ультрафарфор).
С неплотной упаковкой частиц в кристаллической решетке (электротехническая керамика).
Чем выше плотность упаковки частиц в решетке, чем меньше решетка содержит примесей, которые искажают ее электростатическое поле, тем меньше мощность диэлектрических потерь.
Если на такие материалы действует повышенная температура, то у них мощность диэлектрических потерь будет увеличиваться благодаря сквозной электропроводности.
Примеси, которые попадают в кристаллическую решетку, на несколько порядков увеличивают мощность диэлектрических потерь.
Отдельно рассматриваются диэлектрические потери, свойственные твердым диэлектрикам аморфной структуры с ионным строением, которые наблюдаются у большинства неорганических стекол. Введение в неорганические стекла тяжелых оксидов (PbO,BaO) приводит к уменьшению мощности диэлектрических потерь в них.
3. Сегнетоэлектрики
В сегнетоэлектриках диэлектрические потери значительны вплоть до точки Кюри. При превышении температурного значения, соответствующего точке Кюри, в сегнетоэлектриках исчезает спонтанная поляризация, что резко уменьшает мощность диэлектрических потерь.
4. Диэлектрики неоднородной структуры
К твердым диэлектрикам неоднородной структуры относятся материалы, смешанные механически и состоящие из двух или более компонентов. Например, электротехническая керамика состоит из кристаллической, стекловидной и газовой фаз. Мощность диэлектрических потерь в ней будет зависеть от количественного соотношения между кристаллической и стекловидной фазами, а также от степени открытой пористости материала. Потери в керамике могут оказаться повышенными, если в процессе производства в керамическом изделии образуются полупроводящие включения с электронной электропроводностью. Увеличение потерь в керамике происходит также за счет адсорбированной влаги при наличии открытой пористости.
К числу неоднородных материалов следует отнести слюду, обладающую слоистой структурой. Наличие полупроводящих прослоек в пластинках слюды вызывает увеличение tg при переменном напряжении низкой частоты по сравнению со значением tg самих весьма тонких монокристаллов этого материала.
Пропитанную бумагу следует также отнести к диэлектрикам неоднородной структуры. Такая бумага, кроме волокон целлюлозы, содержит пропитывающее вещество того или иного состава. Диэлектрические потери пропитанной бумаги определяются электрическими свойствами обоих компонентов, их количественным соотношением н остаточными воздушными включениями.