Практическое применение значений диэлектрической проницаемости.

 

Диэлектрическая проницаемость диэлектриков является одним из основных параметров при разработке электрических конденсаторов. Использование материалов с высокой диэлектрической проницаемостью позволяют существенно снизить физические размеры конденсаторов.

Ёмкость конденсаторов определяется:

  

Где: — диэлектрическая проницаемость вещества между обкладками,

 — электрическая постоянная,

S — площадь обкладок конденсатора,

  d — расстояние между обкладками.

Занятие 9. (2 часа) Электрическая прочность.

Общие понятия об электрической прочности материалов.

 

Изоляционный промежуток – устройство, содержащее электропроводные элементы с диэлектриком между ними.

При повышении напряженности электрического поля в любом диэлектрике, после достижения определенного уровня возникает новое физическое явление – электрический пробой промежутка.

       Электрический пробой - образование под действием высокого напряжения электропроводного плазменного канала в диэлектрике между электродами изоляционного промежутка.

При этом диэлектрик перестает быть диэлектриком и напряжение между электродами уменьшается до нуля за счет разряда заряженной емкости диэлектрика через образовавшийся канал.

После отключения изоляционного промежутка с жидким или газообразным диэлектриком от источника напряжения канал разряда в жидкости и в газе. Электрическая изоляция этих материалов восстанавливается.

В твердых диэлектриках канал разряда разрушает сам материал и не происходит самовосстановления. Напряжение на устройстве практически невозможно подать после единичного пробоя.

Минимальное напряжение Uпр, приложенное к диэлектрику, и приводящее к образованию в нем проводящего канала, называется  напряжением пробоя.

 

Рис.9.1. Пробитый изолятор                 Установка для проверки электрической

  прочности диэлектриков

 

Измерение электрической прочности материалов

Электрическая прочность представляет собой напряженность электрического поля, при которой происходит пробой разрушение диэлектрика с образованием в нем сквозного канала с очень большой проводимостью.

 Электрическую прочность диэлектрика определяют по формуле:

 

Где: Е_пр - электрическая прочность (В/м)

      U_пр- напряжение пробоя диэлектрика (В)

   h - толщина диэлектрика (м).

 

Так как диэлектрики пробиваются при очень больших напряжениях (тысячах вольт)

значения электрической прочности исчисляют в миллионах вольт на метр (мегавольтах / метр) (МВ / м)