Conductivitatea dielectricilor deși foarte mici în comparație cu conductivitatea conductoarelor, dar nu zero. Dielectricilor tehnice există întotdeauna un număr mic de sarcini libere, care se deplasează în câmpul electric. Cu toate acestea, pentru a determina în mod corect curentul prin dielectric (sau rezistența la izolator) nu este ușor, deoarece curentul depinde de timp.
Conductivitatea dielectricului este stabilită de obicei prin curent. Cu toate acestea, în timp ce există un curent de polarizare dielectrică capacitate de încărcare are loc (curent prejudecată) poate fi creată prin care o conductivitate ridicată concepție greșită.
Conductivitate asemenea, depinde de starea de agregare dielectrice: gaz, lichid, solid dielectric.
Conductivitatea gazelor. Gaze pentru valori mici ale câmpului electric au o conductivitate electrică extrem de scăzut. Curentul din gazul poate avea loc numai în prezența acestor ioni sau electroni liberi. Ionizarea moleculelor de gaz neutre apar ca urmare a două procese:
1) sub influența factorilor externi;
2) datorită ciocnirilor particulelor încărcate cu molecule (în câmpuri puternice).
Factorii externi care determina ionizarea gazului, sunt, de exemplu, fotoni cu energie Wf> Wout. Au suficientă energie ultraviolete și raze cosmice și razele radioactive.
Figura 3. prezintă dependența densității curentului electric pe câmp j = f (E) pentru un dielectric gazos.
Figura 3. Dependența densității de curent în gazul pe intensitatea
În secțiunea inițială (înainte de tensiune E1) dependența este aproape de liniară. Aici, stocul de ionii pozitivi și negativi este suficient. Când tensiunea E1 ajunge la saturație, adică. E. Toate ionii care părăsesc electrozii și crește în continuare rezistența nu crește densitatea de curent. Odată cu creșterea intensității a densității de curent rămâne constantă numai atâta timp cât ionizarea este efectuată prin fapte externe.
Cu toate acestea, atunci când intensitatea UE începe densitatea de curent să crească din nou, mai repede decât în conformitate cu legea lui Ohm. Acest lucru se datorează faptului că ciocnirile dintre electroni obține energie cinetică suficientă
(W = g E # 955; ≥ Wout) și ionizare de impact începe. Ca urmare a numărului de particule încărcate crește rapid și cu creșterea în continuare a tensiunii are loc defalcare dielectric. Pentru aer în condiții normale de ionizare de impact are loc la intensitate Ei ≈ 10 kV / cm.
gaz conductivitate electrică în timpul funcționării normale nu depinde de temperatură.
Conductivitatea dielectricilor lichizi. În conductivitatea electrică a dielectricilor lichid este foarte dependentă de doi factori principali:
1) prezența impurităților;
2) structura moleculară (polar sau nepolar).
Lichidele nepolari, numărul de purtători de sarcină pe unitatea de volum este mică și conductanța este mic, în cazul în care nu au impuritati. dielectrici lichide sunt ușor contaminate. Apa - cea mai răspândită „poluare“, care crește conductivitatea electrică a fluidului. Acesta poate fi în trei stări:
a) dizolvat molecular;
b) sub forma unei emulsii, de exemplu, sub formă de picături mici, care sunt în suspensie în dielectric ..;
c) sub formă de apă în exces (excesul de apă în ulei de transformator colectate în partea inferioară, iar în Sovol - pe suprafață).
Conductivitatea fluidului dielectric, care nu are impurități și contaminanți ion.
lichide polare sunt conductivitate întotdeauna mai mare comparativ cu lichide nepolare, și, cu atât mai mare permitivitatea dielectricului, disociere mai mare și conducta. Puternic lichid polar (de exemplu apă) diferă conductivitate atât de mare, care nu este considerat ca lichide, conductori dielectrice și ca un conductor ionic.
dielectrici nepolari sunt mai puțin predispuse la disociere, au mai puțină conductivitate electrică.
Conductivitatea oricărui lichid depinde de temperatura. Formula poate fi aplicat la un interval de temperatură îngust cu suficientă precizie # 947; = # 947; despre exp (# 945; · t), unde # 947; o și # 945; - constante pentru un anumit lichid.
Înainte de intensitate E> 100 - 1000 kV / cm curent se supune legii lui Ohm, iar apoi legea lui Ohm este încălcat, procesul de ionizare începe.
Conductivitatea electrică a dielectricilor solizi. Complet conductivitate dielectric solid corespunzător rezistența izolației, suma în vrac și de suprafață conductanțe. Această separare este cauzată de faptul că suprafața dielectricului, care funcționează într-o atmosferă contaminată industriale adsoarbe apa, praf, gaze și alte substanțe, prin aceasta reducând considerabil impedanța dielectric.
Conductivitatea în vrac a dielectricilor solide cauzate de deplasarea atât ionii dielectrice și ioni de impurități. Dependența de temperatură a conductivității izolator solid cu impurități are forma
# 947; = A1 + exp exp A2,
în care A1 și W1 - parametrii ce caracterizează conductivitatea impurităților;
A2 și W2 - parametrii ce caracterizează conductivitatea intrinsecă;
k - este constanta Boltzmann; T - temperatura absolută.
La câmpuri relativ scăzute (E1 la tensiune), conductivitatea nu depinde de intensitatea câmpului electric este respectat legea lui Ohm. electroni de impact ionizare incepe in domenii puternice, iar creșterile de conductivitate brusc.
La materiale higroscopice conductibilitate vrac depinde de conținutul de umiditate. Prezența umidității, chiar în cantități infime, crește foarte mult conductivitatea (reduce rezistenta). Unele dielectrici vlagopogloschaemostyu non-vrac, conductivitate vrac nu depinde de umiditatea (de exemplu, ceramică).
conductibilitate de suprafață a suprafeței dielectrice definită prin capacitatea de a adsorbi componente contaminante. influență deosebit de puternic asupra conductivitatea electrică a umezelii. Uneori, un strat foarte subțire de umiditate pe suprafața de a reduce substanțial rezistivitatea de suprafață # 961; s.
Toate dielectricilor solizi pot fi împărțite în hidrofile și hidrofobe. materiale hidrofobe au o rezistență scăzută de suprafață depinde de umiditatea. materiale hidrofile au umiditate distribuite în strat subțire continuu pe întreaga suprafață a altor contaminanți dizolvați în aceasta, iar rezistivitatea de suprafață scade brusc.
dielectricilor polari au valori mai mici ale rezistivitate de suprafață, semnificativ în scădere într-un mediu umed. Deosebit de reducere dramatică a rezistivității de suprafață se poate observa în dielectrici polari parțial solubili în apă, în care un film de electrolit se formează pe suprafață. Mai mult, suprafața dielectricilor polari mai bine respectați diferitele contaminanți ca rezultat, de asemenea, o reducere a rezistivității de suprafață.