ПРОНИЦАЕМОСТЬ — ВЕЛИЧИНА, ХАРАКТЕРИЗУЮЩАЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СРЕДЫ

ПРОНИЦАЕМОСТЬ — ВЕЛИЧИНА, ХАРАКТЕРИЗУЮЩАЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СРЕДЫ — ЕЁ РЕАКЦИЮ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ. D=E*E В БОЛЬШИНСТВЕ ДИЭЛЕКТРИКОВ ПРИ НЕ ОЧЕНЬ СИЛЬНЫХ ПОЛЯХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ НЕ ЗАВИСИТ ОТ ПОЛЯ Е. В СИЛЬНЫХ ЖЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЯХ (СРАВНИМЫХ С ВНУТРИАТОМНЫМИ ПОЛЯМИ), А В НЕКОТОРЫХ ДИЭЛЕКТРИКАХ В ОБЫЧНЫХ ПОЛЯХ ЗАВИСИМОСТЬ D ОТ Е — НЕЛИНЕЙНАЯ

ТАК ЖЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ ПОКАЗЫВ АЕТ, ВО СКОЛЬКО РАЗ СИЛА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ F МЕЖДУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ЗАРЯДАМИ В ДАННОЙ СРЕДЕ МЕНЬШЕ ИХ СИЛЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ FO В ВАКУУМЕ E=F 0/F

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ ВЕЩЕСТВА ER МОЖЕТ БЫТЬ ОПРЕДЕЛЕНА ПУТЕМ СРАВНЕНИЯ ЁМКОСТИ ТЕСТОВОГО КОНДЕНСАТОРА С ДАННЫМ ДИЭЛЕКТРИКОМ (CX) И ЁМКОСТИ ТОГО ЖЕ КОНДЕНСАТОРА В ВАКУУМЕ (CO) ER = CX/ CO

В ФОРМУЛЕ МЫ ИСПОЛЬЗОВАЛИ : D— ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ В СРЕДЕ E — ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ СРЕДЫ E — НАПРЯЖЁННОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ F— СИЛА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖДУ ЗАРЯДАМИ В СРЕДЕ F 0— СИЛА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖДУ ЗАРЯДАМИ В ВАКУУМЕ CX— ЕМКОСТЬ КОНДЕНСАТОРА В СРЕДЕ CO— ЕМКОСТЬ КОНДЕНСАТОРА В ВАКУУМЕ

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ Диэлектрик (изолятор) — вещество, практически не проводящее электрический ток. Концентрация свободных носителей заряда в диэлектрике не превышает 108 см− 3. Основное свойство диэлектрика состоит в способности поляризоваться во внешнем электрическом поле. К диэлектрикам относятся воздух и другие газы, некоторые минералы , стекла, различные смолы, пластмассы, многие виды резины.

Природные каменные материалы • Делят на камни и сыпучие материалы • Камни- каменные породы. Залегающие в виде слоев, толщ или массивов, прорезанных системой естественных трещин • Сыпучие материалы- рыхлые или слабоуплотненные скопления каменного материала

• Изверженные породы- глубинные (породы группы гранитов) , излившиеся (породы группы базальтов), обломочные спекшиеся (вулканические туфы), обломочные рыхлые (пемзы, вулканические шлаки, пеплы и др. ) • Осадочные породы- химические осадки (гипс, доломит), обломочные сцементированные (конгломерат, песчаник), обломочные рыхлые (пески, песчано-гравийные материалы) • Метаморфические породы- мраморы, кварциты

Вещество ρ, Ом∙см ε Кварц 1014– 1015 3, 5– 4, 5 Керамика конденсаторн 1011 10– 200 ая Метатитанат – 2000 бария

Искусственные каменные материалы • Каменное литье – расплав при температуре 1400 - 1450ºС горных пород (главным образом базальта и диабаза) с последующей тепловой обработкой разлитого по формам расплава. • Темное литье • Светлое литье

Искусственные каменные материалы • Эти материалы отличает: • Высокая химическая стойкость • Долговечность • Атмосферостойкость • Прочность • Низкая истираемость • Разнообразие расцветок

Вещество ρ, Ом∙см ε Керамика 1011 10– 200 конденсаторная Фарфор 1015 4, 5– 4, 7 Янтарь 1017– 1020 2, 8

Изделия из стекла • Стекло листовое – основная продукция стекольных заводов • Стекло полированное получают путем специальной обработки (шлифовки и полировки) листового стекла. • Стекло витринное – неполированное и полированное применяют для остекления больших проемов.

• Армированное стекло – в процессе проката запрессовывается металлическая сетка из проволоки Д 0, 4 -0, 5 мм. • Закаленное стекло: • Сталинит – плоское полированное или неполированное стекло обладающее высокой механической и термической прочностью, безопасен (дает осколки с нерезующими краями), не допускает резки, сверления и другой механической обработки.

• Стемалит – закаленное неполированное стекло Д=6 мм покрыто специальной эмалевой краской. • Теплопоглощающее стекло зеленовато- голубоватого цвета уменьшает пропускание видимой части спектра, особенно инфракрасных лучей.

Вещество ρ, Ом∙см ε Стекло 108– 1017 4– 16 Бакелит 1013– 1014 4, 5 Сегнетова соль – 500

►Физические свойства разнообразны: жесткие, упругие, гибкие, кожеподобные, каучуковые ►Малая плотность ►Высокая стойкость к воде и многим химическим реактивам ►Стойкость к коррозии ►Отличные диэлектрики *

►Недостатки: ►Под действием кислорода воздуха, влаги, УФ- лучей пластмассы стареют. Снижается эластичность, повышается жесткость, хрупкость, водопроницаемость, появляются трещины ►Многие пластики теплостойки лишь до 100º ►Повышенная горючесть ►Большой коэффициент термического расширения ►Сильная электризуемость *

*Полиэтилен Плёнка, упаковка, изоляция.

*Полипропилен Пленка, прочные волокна, трубы.

*Поливинилхлорид Изоляция проводов. клеёнка, линолеум, обои, пластиковые окна жалюзи, плащи, искусственная кожа.

*Полистирол Одноразовая и многоразовая посуда, ручки, линейки, корпуса бытовых приборов, упаковка.

*Тефлон Изготавливают изоляцию, электротехническую и химическую аппаратуру, покрывают сковородки и ткани.

*Оргстекло

*Каучуки Из каучука делают резину.

*Капрон Делают особопрочные волокна

*Фенол-формальдегидная смола Служит основой для электротехнических изделий

*Пэт (лавсан) Изготавливают волокна, упаковку для пищевых и непищевых жидкостей.

Вещество ρ, Ом∙см ε Гетинакс 1010– 1011 5– 6 Каучук 1016 2, 4 Плексиглас 1013 3, 5 (оргстекло) Полистирол 1017– 1019 2, 4– 2, 6 Полихлорвинил 1016 3 Полиэтилен 1016 2, 3– 2, 4 Текстолит 109– 1010 – Шеллак 1015– 1016 3, 5 Эбонит 1015– 1016 2, 5– 3

Электроизоляционные масла. Трансформаторное масло, из всех жидких электроизоляционных материалов находит наибольшее применение в электротехнике, им заливают силовые трансформаторы. Его применяют: во-первых, для заполнения пор в волокнистой изоляции, а также промежутков между проводами обмоток и между обмотками и баком трансформатора, значительно повышая электрическую прочность изоляции; во-вторых, оно улучшает отвод теплоты, выделяемой за счёт потерь в обмотках и сердечнике трансформатора. Лишь некоторые силовые и измерительные трансформаторы выполняются без заливки маслом ( “ сухие трансформаторы ” );

в-третьих для изготовления масляных выключателей высокого напряжения. В этих аппаратах разрыв электрической дуги между расходящимися контактами выключателя происходит в масле или в находящихся под повышенным давлением газах, выделяемых маслом под действием высокой температуры дуги; это способствует охлаждению канала дуги и быстрому её гашению. в-четвертых для заливки маслонаполненных вводов, некоторых типов реакторов, реостатов и других электрических аппаратов.

Конденсаторное масло служит для пропитки бумажных конденсаторов, в особенности силовых, предназначенных для компенсации индуктивного фазового сдвига. При пропитке бумажного диэлектрика повышаются как его , так и Е ПР ; то и другое даёт возможность уменьшить габаритные размеры, массу и стоимость конденсатора при заданном рабочем напряжении, частоте и ёмкости.

Нефтяное конденсаторное масло имеет плотность 0, 86 - 0, 89 Мг/м 3 , температуру застывания минус 45 0 С, e r =2, 1 ¸ 2, 3 и tg d 0, 002 ( при частоте 1 к. Гц ). Вазелиновое конденсаторное масло по плотности и электрическим свойствам близко к нефтяному, но имеет более высокую температуру застывания (-5 0 С). Электрическая прочность конденсаторных масел не менее 20 МВ/м.

Кабельные масла используются в производстве силовых электрических кабелей; Пропитывая бумажную изоляцию этих кабелей, они повышают её электрическую прочность, а также способствуют отводу теплоты потерь. Кабельные масла бывают различных типов. Для пропитки изоляции силовых кабелей на рабочие напряжения до 35 к. В в свинцовых или алюминиевых оболочках ( кабели с вязкой пропиткой ) применяется масло марки КМ-25 с кинематической вязкостью не менее 23 мм 2 /c при 100 0 С, температурой застывания не выше минус 10 0 С и температурой вспышки не ниже +220 0 С. Для увеличения вязкости к этому маслу дополнительно добавляется канифоль или же синтетический загуститель.

Вещество ρ, Ом∙см ε Жидкости Бензин 1012 2 Вода 105– 106 81 дистиллированная Масло вазелиновое 1016 2 Масло касторовое 1011 4, 6– 4, 8 Масло 1012– 1015 2, 2 трансформаторное Скипидар 1013 2, 2 Спирт этиловый 106– 107 27

Вакуум как изолятор. Когда металлические электроды помещены в газ с давлением меньше 10 -2 Па, молекул газа недостаточно для образования заметного тока в межэлектродном зазоре, и в этом случае говорят об изоляции высоким вакуумом. Ионизация молекул остаточного газа при соударении с электронами или положительно заряженными ионами, вылетающими с электродов, при таких давлениях происходит редко.

Вещество ρ, Ом∙см ε Газы (760 мм рт. ст. ) Азот – 1, 00054 1016– 1017 (в Воздух (сухой) очень слабых 1, 00025 полях) Гелий – 1, 00007 Кислород – 1, 00055 Углекислый газ – 1, 0009