Conductivitatea dielectricilor lichid depinde de mulți factori, inclusiv structura moleculară, temperatura, prezența impurităților, prezența particulelor coloidale mari incarcate si de alti factori.
Conductivitate lichide nepolare depinde de disponibilitatea impurităților disociați și umezeală. În lichide polare altele decât conductivitate electrică creat ioni primeseydissotsiirovannymi fluidului în sine. lichide polare au o conductivitate ridicată în comparație cu non-polare. Cu o creștere a permitivitatea crește conductivitatea. Curățarea fluidului de impurități scade conductivitatea lor.
Conductivitatea fluidului dielectric depinde exponențial de temperatură și este exprimată prin ecuația
unde A și un - constantele ce caracterizează fluidul.
Înălțimea conductivității fluid cu creșterea temperaturii determină o scădere a vâscozității sale conducând la o creștere a mobilității ionilor și creșterea gradului de disociere.
În curentul slab câmp în dielectrici lichid este descris de legea lui Ohm. Spre deosebire de gaze în dependență de curent-tensiune lichid dielectric este, de obicei, nici o regiune de saturație, chiar dacă poate să apară cu un grad ridicat de tratare a fluidului. La câmpuri mari care depășesc 10-100 MV / m, legea lui Ohm este rupt ca urmare a creșterii numărului de ioni se deplasează sub influența câmpului.
Conductivitatea electrică a dielectricilor solizi
Este cauzat ca mișcarea ionilor dielectrice și ioni de impurități, precum și unele materiale și prezența de electroni liberi. conductivitate electrică electronic se observă la câmpuri electrice mari. La temperaturi scăzute muta slab ioni fixe și ioni de impurități și la temperaturi ridicate termic ioni muta eliberate cu zăbrele. conductivitate ionica, spre deosebire de e, însoțit de agentul de transfer.
Dependența de temperatură a conductivității dielectrice solide descrise de
în cazul în care W - energia de activare a purtătorilor de sarcină, k - constanta Boltzmann.
Pentru sarea energiei de activare a ionilor de sodiu 0,85 eV, ionii de clor, 2,5 eV, 6,0 electroni eV.
Cristale cu ioni monovalenți, cum ar fi NaCl, au o conductivitate mai mare comparativ cu cristale cu ioni polivalenți de MgO, Al2 O3.
La tensiuni mari (mai mare de 10-100 MV / m) în câmp electric în cristal dielectric apare un curent semnificativ de electroni, în creștere rapidă cu creșterea intensității câmpului, ceea ce duce la încălcarea legii lui Ohm.
Volumul și suprafața rezistivitatea
Dacă atașați la tensiunea constantă dielectrică, atunci se va produce curent de scurgere. Componenta DC a acestui curent este numit prin curente și pot fi reprezentate sub forma a două componente: suprafața prin care curge curent prin stratul subțire electroconductor de umiditate cu substanță dizolvată formată ca rezultat al interacțiunii cu mediul înconjurător, și înconjoare prin curent, adică, curent care curge prin materialul în vrac.
Aceste două componente corespund două rezistență curent: suprafață Rs rezistenței electrice dielectric - tensiunea aplicată la curentul de suprafață, iar rezistivitatea de volum a dielectric R - raportul dintre tensiunea aplicată la curentul de volum. Prin urmare, rezistențele inverse ale acestor mărimi se numesc suprafață și conductivitatea vrac. Aceste caracteristici depind atât de dielectric materialului dielectric și dimensiunile geometrice ale eșantionului.
Mai ușor de utilizat sunt suprafața specifică și rezistența la volum. Specific r rezistență volum [ohm · m] - este o valoare egală cu raportul dintre câmpului electric E în interiorul epruvetei la densitatea de curent J, trecând prin volumul probei.
Sub rs rezistivitate de suprafață [ohm] realiza o rezistență de suprafață a porțiunii plate a suprafeței dielectric solid în formă de pătrat, atunci când un curent electric curge între cele două părți opuse ale pătratului.
străpungere dielectrică, o creștere bruscă a conductivității electrice a câmpului dielectric a cărui intensitate este mai mare decât t. N. Formarea Rigiditatea dielectrică a canalelor conductoare în dielectric. străpungere dielectrică poate fi însoțită de distrugerea lor.
Minimă de tensiune aplicată dielectric, ducând la descompunerea acestuia, numită tensiune defalcare UBR.
Predprobojnoj dielectrică stare caracterizată printr-o creștere bruscă în abaterea curent de la legea lui Ohm în direcția de creștere a conductivității.
Valoarea tensiunii de defalcare depinde de grosimea h a dielectric și forma câmpului electric datorită configurației electrozilor și dielectric. Prin urmare, este caracterizat nu atât prin proprietățile materiale ca abilitatea unui anumit eșantion de a rezista câmpului electric puternic. Pentru comparație, proprietățile diferitelor materiale mai caracteristice convenabile este rezistența electrică. rezistență electrică se numește intensitatea minimă a câmpului electric uniform, ceea ce duce la străpungere dielectrică:
Dacă descompunerea a survenit un dielectric gazos, apoi datorită mobilității ridicate a moleculelor străpunse porțiuni după îndepărtarea tensiunii restabilește proprietățile sale electrice. Descompunerea dielectricilor solide se termină cu distrugerea izolației. Cu toate acestea, distrugerea materialului poate fi prevenită prin limitarea creșterea actuală a marjei defalcare.
străpungere dielectrică poate să apară ca urmare a unor procese pur electrice, termice și, în unele cazuri, și electrochimice, cauzate de un câmp electric. Mecanisme de degradare dielectrice depind de starea fizică a materiei.
defalcare electrică - defalcare avalanșă, asociată cu faptul că purtătorul de încărcare înseamnă cale liberă pentru dobândirea de suficientă energie pentru a ioniza un grilaj de gaz sau molekulkristallicheskoy și crește concentrația de purtători de sarcină. Acest lucru creează purtatori de sarcina (creste densitatea de electroni), care sunt principalii factori care contribuie la curentul global. de generare a purtătoarei apare ca o avalanșă. Distinge conturnare și străpungere dielectrică volumetric. În semiconductori există un fel de cădere de suprafață, așa-numitul efect din cordonul ombilical.
Detalierea este util și dăunătoare. De exemplu, defalcarea izolator în linie de înaltă tensiune este o situație gravă de urgență, ca și lipsa de amestec defalcare benzovozdushnoy la scânteia în motorul cu ardere nu permite pornirea motorului.
Electrotermic (sokraschennoteplovoy) încălzirea materialului probei se reduce la un câmp electric la o temperatură corespunzătoare cu cel puțin o pierdere locală a proprietăților lor electrice asociate cu creșterea excesivă a prin conductivitate sau pierderi dielectrice. Tensiunea de defalcare a defalcării termice depinde de mai mulți factori. Frecvenței câmpului, condiții de răcire, temperatura mediului ambiant, etc. In plus, tensiunea de străpungere termică asociată cu rezistența termică a materialului. Dielectricilor organice datorită rezistenței la foc mic, ceteris paribus au valori mai mici tensiunile de descompunere a defalcării termică decât anorganică. În calculele de defalcare de tensiune termică trebuie să fie luată în considerare pierderea tangenta dielectrice a dielectric și dependența acesteia de temperatură și constanta dielectrică a materialului. circuite de joasă frecvență AC sunt materialele utilizate, oferind o creștere bruscă a pierderii tangenta dielectric chiar și atunci când este încălzit peste 20 ... 30 ° C; Pe de altă parte, sunt dielectrici, valoarea pierderii tangenta dielectrice care variază mică într-o gamă foarte largă de temperaturi, de până la 150 ... 200 ° C În acest din urmă caz, un fugar termic se poate dezvolta numai atunci când sunt atinse aceste temperaturi.
O defalcare electrochimică a materialelor izolante este deosebit de importantă la temperaturi ridicate și umiditate ridicată. Acest tip de defecțiune se observă pentru curent continuu și curent alternativ de tensiune de frecvență joasă, atunci când materialul a dezvoltat procesele electrolitice care duc la scăderea ireversibilă a rezistenței izolației.
Acest fenomen este adesea menționată ca îmbătrânirea unui dielectric în câmp electric, deoarece duce la o reducere treptată a rezistenței dielectrice, care se încheie la intensitate câmp defalcare, rezistență defalcare semnificativ mai mică obținută la testul scurt.