Диэлектриктердің электрлік өткізгіштігі

Индукция векторы зарядтардың лездік электронды және ионды 
баяулаған ығысуымен бейімделеді. Өрістену үрдістерінің аяқталуларынан 
кейін, диэлектрик арқылы тек өтпе (I
θт 
).
Суретте 2.1 белгілі уақыт ішінде диэлектриктен өткен тоқтың шамасы 
көрсетілген. Диэлектрик бойында өрістену процестері біткеннен кейін тек 
өтпе тоқ қана ағады.
2.1 Сурет – Диэлектрикте өтетін тоқтың уақытқа қатынасы
Диэлектриктердің өткізгіштігін өлшеу кезінде, диэлектрик үлгісінің 
кернеуде аз уақыт ұстағанда тек өтпе тоқ қана емес, оны жалғастыратын 
абсорбция тоғы белгіленеді. Оның нәтижесінде үлкен өткізгіштік байқалуы 
мүмкін.
Тұрақты кернеуге қосқан диэлектриктің өткізгіштігі өтпе тоқпен 
анықталады. Бұл тоқ электродтарда зарядтардың пайда болуына және 
қайтадан жойылуына себепкер болады. Айнымалы кернеуде актив 
құраушылары қосылады. Диэлектриктердің электр өткізгіштіктерінің 
ерекшеліктері көп жағдайда олардың электронды емес ионды сипаты. Өтпе 
тоғының шамасын анықтайтын диэлектриктің шындық кедергісі 
келесі 
формула бойынша анықталады

(2.1)
мұндағы і – бақыланатын тоқ
U – келтірілген кернеу
I
аб
- өрістенудің баяуланған түрлерімен келтірілетін тоқтар қосындысы 
(абсорбция).
I
θт 
- өтпе тоқ (сквозной), өткінші (проводимости) тоқ.
Өрістенудің баяулатқан түрлерінде өрістену тоқтарын анықтау кейбір 
қиыншылықтар тудыратын болғандықтан, диэлектриктрдің кедергісін алайда, 
кернеуді қосқаннан кейін бір минутта өлшенетін тоққа кернеуді бөлудің 
бөліндісі ретінде есептейді және де ол тоқты өтпе (өткінші) дейді. Жалпы 
тұрақты кернеуде диэлектриктен өтетін өткінші тоқ екі түрлі тоқтан құралады: 
көлемдік және беттік тоқтар.
мұнда I
к
– көлемдік тоқ, I
б
– беттік тоқ, А
сонда диэлектриктің өткізу қабілеті/проводимость/
(2.2)
мұнда U - кернеу, B;
(2.3
)

мұнда G
k
,G
б
- диэлектриктің көлемдік және беттік өткізу қабілеті;
Өткізу қабілетінің кері шамасын тоқ өткізбейтін заттың электр кедергісі 
дейміз; көлеміне сәйкес кедергіні - R
k
, бетіне сәйкес кедергі - R
б
. (2.4)
Сонымен өткінші тоқты анықтайтын диэлектриктің кедергісі мына 
формуламен есептеледі
(2.5)
мұнда I - қарастырылып отырған тоқ, А
U - берілген кернеу, В;
( I
ығ
+ I
абс
) - жәй ағатын өрістену тоқтарының қосындысы: ығысу және 
абсорбция тоқтауы.
Жәй ағатын өрістенудің мөлшерін анықтау үшін болғандықтан, 
диэлектрикті 1 минут кернеуде ұстап барып, жалпы диэлектриктен өтетін 
тоқты өлшейді де, кедергіні кернеудің сол тоққа қатынасы арқылы 
есептеледі. Қатты электр айыратын заттардың көлемдік және беттік электр 
өткізгіштігін жеке қарастыру керек. Әртүрлі заттарға салыстырмалы баға беру 
үшін меншікті көлемдік кедергі ρ
к
мен меншікті беттік кедергінің ρ
б
мәндерін 
табу керек. Жазық заттың біртекті электр өрісінде меншікті көлемді кедергісін 
мына формуламен есептейміз.
(2.6
)

мұнда ρ
к
- меншікті көлемдік кедергісі, (Oм·м)
R
k
- көлемде өлшеп алған жалпы кедергі 
S - электродтың ауданы, (м
2
)
h - қалыңдық (м)
Меншікті беттік кедергіні мына формуламен есептеуге болады.
(2.7)
мұнда R
б
- бір – бірімен l қашықта параллель қойылған /жалпақтығы d/ 
электродтардың арасындағы өлшеп алынған беттік кедергі.
Сонда меншікті беттік және көлемдік өткізу қабілетін мына формулалармен 
есептеуге болады
(2.8)
мұнда [См - Сименс]
(2.9)
Меншікте беттік өткізгіштік Сименс пен [См] өлшенеді.
Меншікті көлемді өткізгіштік (γ)См ·м
-1
- мен өлшенеді.

Кедергіні анық өлшеу үшін заттың бетіне электродтарды сақина сияқты кесіп 
немесе қиып жасайды да, жабыстырады.
(2.10)
(2.11)
Бұл формулада:
d
1
– жоғары вольтты электродтың диаметрі;
S –жоғары вольтты электродтың ауданы;
d
2
- қоршау сақинасының ішкі диаметрі;
һ - үлгінің қалыңдығы.
Егер де кедергісін өлшейтін зат коксиалды цилиндр болса
(2.12
)
мұнда d
1
,d
2 
екі / ішкі және сыртқы / цилиндрдің диаметрлері.
Электр айыратын заттардың электр өткізгіштігі берілген заттың күйімен 
(газ, сұйық не қатты) сипатталады. Одан басқа да қоршаған ортаның 
ылғалдылығымен, температурасымен, электр өрісінің кернеулігінің мәні және 
түрімен тағы басқа факторлармен байланысты болады.
Конденсатордың өзінен - өзі разрядтану уақытының тұрақтысы (τ
0
) тең 
изоляцияның кедергісі (R
из
) мен конденсатордың сыйымдылығы (С) - ның 
көбейтілуіне,

τ
0 
- мұны формуладан табуға болады.
мұнда U - кернеу көзінен айырғаннан τ уақыт өткеннен кейін конденсатор 
электродтарындағы қалған кернеу,
U
0
- конденсаторды зарядтаған кернеудің мағынасы 
,
R
из 
- изоляцияның кернеуі (өтетін тоққа кедергі),
С - конденсатор сыйымдылығы.
Егер де τ
0 
= R
из
C = SE
0
E, сонда τ
0
өлшенеді Ом · Ф,МОм ·мкФ немесе 
«секундта» 
Сонымен, егер де конденсатордың клеммаларындағы кернеу өзінен - өзі 2,7 
есе разрядталған уақыты болса, материалдың түрі белгілі және тоқ көлеммен 
ғана ағатын болса, онда материалдың меншікті көлемдік кедергісін жеңіл 
анықтауға болады.

жүктеу 1,45 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: