ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электрические свойства полимерных диэлектриков из "Физико-химия полимеров 1978" Основные электрические свойства диэлектриков характеризуются удельным объемным электрическим сопротивлением, электрической прочностью (прочность на пробой), диэлектрической проницаемостью и диэлектрическими потерями. Зависимостью этих характеристик от температуры и частоты электрического поля и определяется выбор диэлектрика. [c.240] При температуре, превышающей температуру стеклования, вследствие значительной Подвижности звеньев цепн подвижность ионов увеличивается, и электропроводность возрастает более резко. Поэтому переход из стеклообразного состояния в высокоэластическое сопровождается изменением угла наклона графика зависимости удельного объемного сопротивления полимера от температуры (рис. 9.1). [c.241] Электрическая прочность, или прочность на пробой. В области полей 10 —10 В/м при повышении напряженности электрического поля наблюдается увеличение электропроводности диэлектрика при постоянной температуре. При достижении определенной разности потенциалов между электродами увеличение электропроводности приводит к резкому увеличению силы тока, проходящего через диэлектрик, т. е. к пробою диэлектрика. При этом материал теряет диэлектрические свойства и становится проводником, что сопровождается его разрушением. Наименьшая напряженность электрического поля, при которой происходит пробой (Япр), является мерой электрической прочности диэлектрика. [c.241] Диэлектрическая проницаемость (относительная) вещества (е ) определяется отношением емкости электрического конденсатора, заполненного этим веществом, к емкости того же конденсатора в вакууме при определенной частоте внешнего поля. [c.242] Диэлектрическая проницаемость связана с поляризацией, т. е. с возникновением определенного электрического момента в единице объема диэлектрика при внесении его в электрическое поле. Электрический момент единицы объема равен геометрической сумме моментов диполей, которые входят в рассматриваемый объем. Диполи могут быть постоянными перманентными) и наведенными индуцированными). [c.242] В жидкости или газе дипольные молекулы вследствие теплового движения расположены хаотически. В электрическом поле происходит ориентация дипольных молекул преимущественно в направлении поля (при этом потенциальная энергия диполя минимальна), и суммарный электрический момент всех диполей оказывается отличным от нуля — создается так называемый ориентационный момент (/ор). [c.242] Электрический момент, возникающий вследствие квазиупругого смещения положительных и отрицательных зарядов под действием электрического поля, называется деформационным моментом. [c.242] Деформационная поляризация наблюдается и у полярных диэлектриков, для которых, однако, превалирующим видом поляризации является дипольная, или ориентационная поляризация. Скорость установления дипольной поляризации зависит от времени, требующегося для осуществления поворота диполя, от температуры и частоты электрического поля. [c.243] Общая поляризация полярного диэлектрика складывается из деформационной и дипольной поляризации. Поэтому диэлектрическая проницаемость г полярного полимера больше, чем неполярного. В табл. 9.1 приведены значения г ряда полимеров. [c.243] Диэлектрическая проницаемость зависит от наличия в полимере полярных примесей и влаги. Так, при 20 °С и частоте 1 кГц е хлопковой целлюлозы составляет 3,2 7,1 и 18 при относительной влажности 0 45 и 65% соответственно. [c.243] Наряду с величиной б для характеристики диэлектрических потерь применяется коэффициент диэлектрических потерь е — = г ig8. [c.244] Из формулы видно, что энергия, рассеиваемая в неполярном диэлектрике, не зависит от частоты поля, и поскольку х имеет очень малые значения, также невелика. [c.244] В области низких частот рассеяние (диссипация) энергии в диэлектрике относительно невелико, но количество рассеянной энергии быстро увеличивается с повышением частоты. Поэтому понятно, какое важное значение имеет величина tg б и ее изменения с температурой и частотой, особенно при выборе диэлектриков для работы при высоких частотах. [c.244] Вернуться к основной статье