1 дәріс Дәріс тақырыбы: Негізгі түсініктемелер. Диэлектрикті материалдардағы физикалық процестер
жүктеу/скачать 1,33 Mb.
|
Дәрістер
| Өздігінен полярланатын – (Qсп, Ссп, rсп) диэлектриктерге сегнетаэлектриктер жатады. Мұндай полярлану жүрілетін заттардың кейбір обылысында сырттан өріс жүрілмеседе электрлік моменті пайда болады. Полярланудың басқа түрлерінен айырмашылығы, сыртқы өріс кернеулігінің қандай бір мәнінде қанығу туылады, өрістің одан әрі күшейуі полярланудың өсуін туғызбайды. Кенеттен поляризациялану кезіндегі диэлектрикті өтімділік электр өрісінің кернеулігінен тәуелді, мұндай материалдар энергияның едәуір таралуымен сипатталады.
№3 дәріс Дәріс тақырыбы: Диэлектриктің электрөткізгіштігі. Диэлектриктің электрөткізгіштігі. Негізгі түсініктемелер. Заттарда байланысқан заттардың ығысуының поляризациялық процесі тепетеңдік жағдайына тағайындалу моментіне дейін диэлектриктерде ығысу тоғын тудыра отырып уақыт бойынша ағады. Серпімді байланысқан зарядтардың ығысу тоқтары ионды және электронды поляризация кезінде соншалықты қысқамерзімді, оларды аспабпен тіркеу мүмкін емес. Техникалық диэлектриктердің көбінде бақыланатын баяуланған поляризацяның әртүрлеріндегі ығысу тоқтарын абсорбциялық тоқтар деп атайды. Тұрақты кернеу кезінде абсорбциялық тоқтар өзінің бағытын өзгерте отырып тек кернеуді қосу және сөндіру моменттерінде ағады; Айнымалы кернеу кезінде олар материалдың электр өрісінде болатын уақыт ішінде ағады. Техникалық диэлектриктерде еркін зарядтардың азғана шамасының болуы шамасы бойынша әлсіз болатын тесу тоқтарының немесе ағып кету тоқтарының пайда болуын тудырады. Техникалық диэлектриктерде ағып кету тоқтары өзіменен тесу тоғы мен абсорбциялы тоқ суммасын көрсетеді. Тоқ тығыздығы үшін келесі түрде жазуға болады: Jут=Jск+Jаб (5) Суретте көрсетілгендей поляризация процесі аяқталғаннан кейін диэлектрик арқылы тек тесу тоғы ағады. Ығысу тоғын тек диэлектриктердің өткізгіштігін өлшеген кезде ғана ескеру қажет, өйткені диэлектрик үлгісін кернеуде аз ғана ұстап тұру кезінде тек тесу тоғы ғана тіркеліп қоймайды сонымен қатар абсорбциялық тоқ та тіркеледі осыны ескере отырып диэлектриктің үлкен өткізгіштігі жайлы жалған пікір тууы мүмкін. Тұрақты кернеу кезінде диэлектриктің өткізгіштігі, электродтарда зарядтардың бөлінуімен және нейтрализациясымен жүретін тесу тоғы бойынша анықталады. Айнымалы кернеу кезінде активті өткізгіштік тек тесу тоғымен ғана емес, сондай-ақ абсорбциялық тоқтардың активті құрамасымен де анықталады. Көптеген жағдайларда диэлектриктердің электрөткізгіштік ерекшеліктері болып оның электронды емес (ионды) сипаты жатады. Тесу тоғының шамасын аныұтайтын диэлектріктің ақиқат кедергісі Rақ келесі формула бойынша есептелуі мүмкін: Rиз=U/(iут- i аб), (6) мұндағы i ут. – бақыланып отырған тоқ, U-кернеу, iаб – абсорбцияның суммалы тоғы. Поляризацияның тіптім баяуланған түрінің абсорбциялық тоғын анықтау қандай да бір қиындықтар туғызатын болғандықтан, диэлектриктің кедергісін, кернеуді қосқанннан кейін бір минуттан кейін өлшенетін және тесу тоғы ретінде қабылданатын тоққа кернеуді бөлуден алынатын бөлінді ретінде есептейді: Rиз=U/ iск (7) Электр өрісі кернеулігінің аз мәні кезіндегі газдар аз өткізгіштікке ие. Газдарда тоқ тек қана олардың құрамында иондар мен еркін электрондардың болуы кезінде ғана пайда болуы мүмкін. Сыртқы ионизаторлар әсерімен болатын (рентген сәулелері, ультрафиолет сәулелері, космос сәулелері, термо әсерлер (газды қатты қыздыру)) газдардың электрөткізгіштігі дербес емес деп аталады. Соққылы ионизациямен шартталған газдың электрөткізгіштігі (электр өрісі әсерімен алынатын, зарядталған бөліктердің кинетикалық энергиясы үлкен мәндерге жеткенде туады) дербес деп аталады. Әлсіз өрістерде соққылы ионизация болмайды. Оң иондардың теріс бөліктермен қосылу процесі (нейтралды молекулалардың құрылуы) рекомбинация деп аталады. мин 3-сурет. Ағып кету тоғының уақыттан тәуелділігі Сұйық диэлектриктердің электрөткізгіштігі сұйықтың молекула құрылымымен тығыз байланысты. Полярлы емес сұйықтарда электрөткізгіштік диссоцияциялы қоспалардың болуынан тәуелді, соның ішінде ылғалдың; полярлы сұйықтарда электрөткізгіштік тек қоспалармен ғана анықталып қоймайды, сондай-ақ кейде сол сұйықтың молекула диссоцациясымен де анықталдады. Сұйық диэлектриктен қоспалар диссоцациясын толығымен жою мүмкін емес болғандықтан аз мәнді меншікті өткізгішті электроқшаулама сұйықтарын алу қиынға түседі. Полярлы сұйықтар, полярлы емес сұйықтармен салыстырғанда жоғары өткізгіштікке ие, сондай-ақ диэлектрикті өтімділіктің өсуі өткізгіштіктің өсуіне алып келеді. Күшті полярлы сұйықтар жоғары өткізгіштігімен соншалықты ерекшеленеді, тіптім оларды ионды электрөткізгіштігі бар өткізгіш ретінде қарастыруға болады. Нейтралды сұйық диэлектрик арқылы электр тоғын ұзақ жіберу кезінде электрлі тазалау арқасында кедергінің өсуі бақыланады. toС өсуіменен тұтқырлықтың кемуіне байланысты иондардың қозғалғыштығы өседі, соныменен электрөткізгіштік көтеріледі. Қатты денелердің электрөткізгіштігі, диэлектриктің өзінің иондарының да, және де кездейсоқ қоспалар иондарының да қозғалысымен шартталады, ал кейбір материалдарда еркін электрондардың болуымен пайда болуы мүмкін. Күшті электр өрістерінде – электронды электрөткізгіштік басым. Ионды электрөткізгіштік заттарды тасымалдаумен ілесе жүреді. Электронды электрөткізгіштіккезінде – бұл құбылыс болмайды. Қоспалар иондарының жекелеп электрлі тазалауы бақыланады. Ионды құрылымды қатты диэлектриктерде электрөткізгіштік, жылу қозғалысымен босаған иондардың жылжуы арқасында пайда болады. Атомды немесе молекулярлы торлы диэлектриктерде электрөткізгіштік тек қоспалардың болуымен байланысқан, олардың меншікті өткізгіштігі аз. Қатты электроқшауламалы материалдар үшін көлемді және бетті өткізгіштікті ажырату қажет. Беттік электрөткізгіштік, диэлектрик бетінде ылғалдың немесе ластанудың болуымен шартталады. Су, жоғарыда атап өткендей, едуір меншікті өткізгіштігімен ерекшеленеді. Байқалатын өткізгіштік табылуы үшін, диэлектрик бетіне ылғалдың жіңішке қабаты жеткілікті, ол өткізгіштік негізінде сол қабаттың қалыңдығымен анықталады. Бірақ, ылғалдың адсорбцияланған пленкасының кедергісі, оның бетінде жатқан материалдың табиғатына байланысты болғандықтан, беттік электрөткізгіштікті диэлектриктің өзінің қасиеті ретінде қарастырады. Меншікті беттік өткізгіштік төмен болған сайын, заттың полярлығы аз, соғұрлым диэлектрик беті таза және ысқыланған. №4 дәріс Дәріс тақырыбы: Диэлектрикті шығындар жүктеу/скачать 1,33 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|