Диэлектрическая проницаемость диэлектриков - раздел Энергетика, ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ И КОНСТРУКЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Любой Диэлектрик, С Нанесёнными На Него Электродами, Можно Рассматривать, Как...
Любой диэлектрик, с нанесёнными на него электродами, можно рассматривать, как конденсатор определённой ёмкости (U–приложенное напряжение, Р–полимеризация, Е–внешняя напряжённость).
Q=CU – заряд конденсатора
С - ёмкость конденсатора
Q = Q0 + Qq
Заряд Q при заданном значение приложенного напряжения слагается из заряда Q0, который присутствовал бы на электродах, если бы их разделял вакуум, и заряда Qq, который обусловлен поляризацией того диэлектрика, который фактически разделяет электроды. Отношение r = будет являться основной характеристикой диэлектрика (диэлектрической проницаемостью).
Это отношение заряда, полученного при некотором напряжение на конденсаторе, содержащий данный диэлектрик, к заряду, который можно было получить в конденсаторе тех же размеров при том же напряжение, если бы между ними был вакуум.
er = = er >1
er =1 для вакуума
Q = er Q0 = C0Uer C0 – ёмкость конденсатора, если бы он был заполнен вакуумом.
er =
Диэлектрическая проницаемость газов
Диэлектрическая проницаемость газов зависит от расстояния молекулами, близка к 1
Газ
Радиус молекулы, нм
r
Гелий
Водород
Кислород
Азот
Углекислый газ
0,112
0,135
0,182
0,191
0,23
1,00072
1,00027
1,00055
1,0006
1,00096
Диэлектрическая проницаемость газов зависит от температуры и давления. При высоких температурах значение диэлектрической проницаемости зависит от влажности газа.
Ткer = =
Диэлектрическая проницаемость жидких диэлектриков. Для неполярных жидкостей диэлектрическая проницаемость примерно равняется квадрату преломления света в данной жидкости
ern²
Зависит от температуры, т. к. при изменение температуры меняется количество молекул в объёме жидкости.
er2,5
Для полярных жидкостей диэлектрическая проницаемость тем больше, чем больше электрический момент диполей и чем больше число молекул в единице объёме жидкости. Диэлектрическая проницаемость полярных жидкостей зависит от частоты, при низкой частоте диполи успе-вают следовать за полем, с повышением частоты диполи не успевают следовать за полем и диэлектрическая прочность падает.
Зависимость диэлектрической проницаемости от частоты для полярной жидкости – совола.
er = 3,5-5
Диэлектрическая проницаемость твёрдых диэлектриков зависит от структурных особенностей диэлектрика, Для неполярных диэлектриков характерны те же особенности, что и для неполярных жидкостей и газов, т. е. зависит от температуры, давления, влажности.
Вещество
n²
r
Парафин
Полистирол
Сера
Алмаз
2,06
2,4
3,69
5,76
1,9-2,2
2,4-2,6
3,6-4
5,6-5,8
При переходе парафина из твёрдого состояния в жидкое происходит понижение плотности вещества и как следствие уменьшение диэлектрической проницаемости. Твёрдые диэлектрики с кристаллической структурой с неплотной упаковкой молекул имеют невысокие значения диэлектрической проницаемости и относительно большие значения температурного коэффициента диэлектрической проницаемости
Вещество
r
ТКr
Каменная соль
Корунд
Рутин
+150
+100
-750
Для полярных диэлектриков характерно влияние частоты, температуры, влаги на изменение диэлектрической проницаемости.
r
Неорганические стёкла
Плавленый кварц
Щелочное стекло
4,5
6,5
Органические стёкла
Органическое стекло
Формальдегид
Смола
4,0
4,5
-
Целлюлоза
-
6,5
Для сегнетоэлектриков диэлектрическая проницаемость высока и зависит от приложенного напряжения и температуры.
Вещество
er
Сегнетова соль
Титанат бария
Титанат бария с добавками
500-600
1500-2000
7000-9000
er * 10²
Характерной особенностью для сегнетоэлектриков является наличие у них диэлектрического гистерезиса, т. е. отставание изменения электрического смещения от изменения напряжённости поля. На графике видно, что при Т=125°С (точка Кюри) характерная особенность – резкое возрастание диэлектрической проницаемости. В области выше точки Кюри сигнетоэлектрики теряют свои свойства и превращаются в обычные диэлектрики. Для сегнетоэлектриков характерно выражено электрохимическое старение, т. е. с течением времени значение диэлектрической проницаемости уменьшается, для восстановления этого значения сегнетоэлектрик нагревают, а затем его охлаждают либо воздействуют на него полем высокой напряжённости, сегнетоэлектрические свойства при этом восстанавливаются.
государственное образовательное учреждение... высшего профессионального образования... САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Диэлектрическая проницаемость диэлектриков
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Токи в диэлектриках
В момент включения и выключения постоянного электрического поля через диэлектрик электрического конденсатора протекает обусловленный быстрым
Виды диэлектрических потерь
Существует четыре основных вида диэлектрических потерь.
Потери, обусловленные поляризацией. Наблюдаются в веществах с релаксационной поляризацией (диэлектрики с дипольной
Пробой газообразных диэлектриков
Газообразные диэлектрики обладают высокими электроизоляционными свойствами только при низких напряжениях. При высоком напряжении начинается
Пробой жидкого диэлектрика
Пробивное напряжение жидкости или электрическая прочность зависит от чистоты жидкости, наличия посторонних примесей и газовых включений. В ж
Механические свойства
При эксплуатации электротехнического оборудования электроизоляционные материалы и диэлектрики подвергаются воздействию различных факторов, вредно сказывающихся на свойствах изоляции. Твердые диэлек
Тепловые свойства диэлектриков
Температура - это понятие, введенное для характеристики энергии, которой обладают молекулы вещества. С другой стороны, это физическая характеристика, которая соответствует равновес
Влажностные свойства диэлектриков
Все изолирующие материалы поглощают влагу. Наличие пор, сообщающихся с атмосферой, приводит к снижению влагостойкости материала, плотная его структура затрудняет проникновение воды и повышает влаго
Радиационные свойства
Способность материала сохранять свои эксплуатационные характеристики под действием ионизирующих излучений называется радиационной стойкостью.Ионизирующие излучения вызывают в диэле
Трансформаторное масло
Трансформаторные масла применяют для заливки силовых и измерительных трансформаторов, реакторного оборудования, а также масляных выключателей. В последних аппаратах масла выполняют функции дугогася
Гетероцепные термопластичные смолы.
Полиамиды. Продукты поликонденсации, образованные повторяющимися группами – СН2 – и пептидными группами – СО – NН – . Имеют высокую механическую прочность
Полярные термопласты
Полярные термопласты имеют повышенные значения диэлектрической проницаемости и высокие диэлектрические потери, которые существенно зависят от температуры и частоты напряжения. Знач
Текстильные материалы
Текстильные материалы получают методом специальной обработки длинноволокнистого сырья. Ткани отличаются от бумаг упорядоченным строением (переплетением) нитей. Текстильные материалы имеют бо
Кристаллизация металлов
Процесс образования в металлах кристаллической решетки называется кристаллизацией. Для изучения процесса кристаллизации строят кривые охлажд
Точеные дефекты
Одним из распространенных несовершенств кристаллического строения является наличие точечных дефектов: вакансий, дислоцированных атомов и примесей. (рис. 2.1.)
Кристаллизация сплавов.
Кристаллизация сплавов подчиняется тем же закономерностям, что и кристаллизация чистых металлов. Необходимым условием является стремление системы в состояние с минимумом свободной энергии.
Диаграмма состояния.
Диаграмма состояния представляет собой графическое изображение состояния любого сплава изучаемой системы в зависимости от концентрации и температуры (рис. 4.5)
.
Структуры железоуглеродистых сплавов
Железоуглеродистые сплавы – стали и чугуны – важнейшие металлические сплавы современной техники. Производство чугуна и стали по объему превосходит производство всех других металлов вместе взятых бо
Компоненты и фазы железоуглеродистых сплавов
Компонентами железоуглеродистых сплавов являются железо, углерод и цементит.
1. Железо – переходный металл серебристо-светлого цвета. Имеет высокую температуру плавл
Структуры железоуглеродистых сплавов
Все сплавы системы железо – цементит по структурному признаку делят на две большие группы: стали и чугуны.
Особую группу составляют сплавы с содержанием углерода менее 0,02% (точка Р), их
Титан и его сплавы
Титан серебристо-белый легкий металл с плотностью 4,5 г/см3. Температура плавления титана зависит от степени чистоты и находится в пределах 1660…1680oС.
Деформируемые сплавы, упрочняемые термической обработкой.
К таким сплавам относятся дюралюмины ( сложные сплавы систем алюминий – медь –магний или алюминий – медь – магний – цинк). Они имеют пониженную коррозионную стойкость, для повышения которой вводитс
Латуни.
Латуни могут иметь в своем составе до 45 % цинка. Повышение содержания цинка до 45 % приводит к увеличению предела прочности до 450 МПа. Максимальная пластичность имеет место при содержании цинка о
Дефекты обработки металлов
Коррозия– окисление металла при взаимодействии поверхности стальных деталей с печными газами.
Обезуглероживание– выгорание углерода с поверхности детали,
Сверхпроводники
При температурах, близких к абсолютному нулю, изменяется характер взаимодействия электронов между собой в кристаллической решётке, при этом становится возможным притяжение между одноимённо заряженн
Контактные материалы
Электрическим контактом называют поверхность соприкосновения токоведущих частей электротехнических устройств, а также конструктивные приспособления, обеспечивающие такой контакт. П
Тугоплавкие металлы
Вольфрам— чрезвычайно тяжелый твердый металл серого цвета. Из всех металлов он обладает наиболее высокой температурой плавления. Вольфрам получают из руд различного состава. При ме
Благородные металлы
Золото- жёлтый металл высокой пластичности, весьма устойчивый к коррозии. Значение sр = 150 МПа, а Dl/l =40%. Используется для покрытия контактов в электро
Низкочастотные магнитомягкие материалы
Магнитомягкие материалы должны обладать большой индукцией насыщения, т.е. пропускать максимальный магнитный поток через заданную площадь поперечного сечения магнитопровода. Выполнение этого требова
Магнитные материалы различного назначения.
Магнитотвёрдые материалы. Металлокерамические и металлопластические магниты. Магнитотвердые ферриты. Сплавы на основе редкоземельных материалов.
К магнитотвер
Высокочастотные магнитомягкие материалы
Под высокочастотными магнитомягкими материалами понимают вещества, которые должны выполнять функции магнетиков при частотах свыше нескольких сотен или тысяч герц. По частотному диапазону применения
Магнитные материалы специализированного.
Магнитные пленки. Термомагнитные материалы. Ферриты для СВЧ. Магнитострикционные материалы.
Сплавы, отличающиеся незначительным изменением магнитной проницаемости п
I. КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ.
Разрабатываются теоретические основы создания новых типов сталей, сочетающих высокую прочность со специальными физико-химическими свойствами. Создаются экономичные, с высокими техно
VI. КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ.
Разрабатываются теоретические основы создания новых композиционных материалов (КМ), в следующих направлениях:
- совместимость компонентов КМ: термодинамика и химия контактн
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Q=CU – заряд конденсатора
будет являться основной характеристикой диэлектрика (диэлектрической проницаемостью).
= 
er >1
= 
n²
2,5
Новости и инфо для студентов