Опишите зависимость поляризации диэлектрика от давления и температуры

Диэлектрлік өтімділіктің температура мен қысымға қатысы бірлік көлеміндегі молекулалар санының өзгеруімен сипатталады.Бұл сан қысымға тура пропорционал және абсольют температураға кері пропорционал.Нормал темпиратурада және қысымда ауаның ылғалдылығын арттырған кезде қатыстық диэлектрик өтімділік аз шамаға ұлғаяды.Жоғары температурада бұл ұлғаю байқалмай қалады.Әртүрлі поляризацияланған диэлектриктердің диэлектрик өтімділіктің температурлық тәуелділік мінездемесі әдетте диэлектрик өтімділіктің температуралық коэффициентімен анықталады:T_Kε=1/ε*dε/dt, k^-1

Бұл формула температураның 1⁰қа көтерілген кездегі диэлектрлік өтімділіктің қатыстық өзгерісін есептеуге мүмкіндік береді.Диэлектрлік өтімділіктің температуралық коэффициентінің өлшем бірілігі-град.Егер температура кельвинмен өлшенетін болса,онда өлшем бірлік К^-1болып жазылады.

Диэлектрлік өтімділікке қысымның әсері диэлектрлік өтімділіктің барикалық коэффицентімен ескеріледі: Б_Kε=1/ε*dε/dP, Па^-1

Сызықты диэлектрліктер үшін барикалық коэффиент –оң. Себебі диэлектрикті жан жақты қысу кезінде бірлік көлемде поляризацияланатын молекулаларыдың саны өседі.Ылғалдандыру гиграскопиялық диэлектриктердің ε нің айтарлықтай ұлғайтады.Онымен бірінші кезекте судың диэлектрик өтімділігінің жоғарғы мағынансын түсіндіруге болады.Онымен қоса ылғалдандыру кезінде меншікті кедергі азаяды,диэлектрик жоғалтулардың бұрышы ұлғайып диэлектриктің электрлік беріктігі азаяды.Электрлік изоляция ретінде және конденсатордың электригі ретінде қолданылатын сызықты диэлектриктер үшін көп жағдайда диэлектрлік өтіміділігі кернеуге тәуелді емес деп есептеуімізге болады.Диэлектрикке қойылған диэлектрлік өтімділіктің кернеуге өте қатты айқындалған тәуелділігі сегнетоэлектриктерге тән.

 

16. Опишите зависимость поляризации диэлектрика от напряженности электрического поля. Диэлектрик поляризациясының электр өрісіндегі кернеуліктен тәуелділігі

 

Диэлектриктердің поляризациясы деп электр өрісінің әсерінен белгілі бір кішкентай көлемде болса да оның дипольдік моменттерінің қосындысы нольден өзгешеленсе байқалатын құбылыс.

Поляризациялану (поляризация векторы) – диэлектриктің бірлік көлеміндегі дипольдік моментке тең векторлық шама.

Егер диэлектрике электрлік кернеулік берсек әртүрлі электрлік процесстер: поляризация, электрөткізгіштік туындауы мүмкін. Егер де кернеу үлкен болған жағдайда диэлектиктің бұзылуы-пробойға әкеліп соғуы мүмкін.

Диэлектрлікөтімділік поляризациялану мен электр өрісінің кернеулігін байланыстыратын пропорциональдық коэффициенті. Сыртқы электр өрісі кезінде атомның электрондық қабаттарның және молекулалардың деформациясы жүреді, осының әсерінен индуцирленген электрлік дипольдік момент туындайды.

 

Әлсіз және орташа элетр өрісінде поляризацияның электрөрісінің кернеулігіне тәуелділігі сызықты түрде болады. Осындай диэлектриктер үшін , бұл жердегі χ диэлектрлік сезгіштік. Ол өлшемсіз шама. Диэлектрлік ішкі өрісінің беттік байланысқан зарядтармен байланысы яғни беттік байланысқан зарядтардың тығыздығы, қарастырылып отырғын диэлектриктің беткі қабатының нормалына қатысты поляризация векторының проекциясынатең.

Электр өрісіндегі диэлетрикті қарастырсақ:

Осыдан ;

18- Что подразумевают под электрической неустойчивостью диэлектрика? 22-Дайте классификацию пробойных явлений в зависимости от времени нагрузки. 24-Дайте перечисление существующих аномалий у диэлектриков. Нагрузка уақытынан пробой құбылысының тәуелділігінің классификациясы. Диэлектрик аномалиясы (ауытқулары)

Пробойдың болу себебі: қоспаның таза болмауынан, кернеудің ұзақ әсер етуі, температура, қысым.т.б.

Кернеудің әсер ету ұзақтығына байланысты пробойды үш түрге бөледі:

Электрлік, элетркжылулық, электрохимиялық.

Электр пробой – атомдар,иондар немесе молекулалар арсындағы байланыстардың үзілуі кезінде электрондардың соққылы ионизациясы нәтижесінде болатын бұзылу. Пробой уақыты:10^-5-10^-8 c. Пробой диэлектриктің ішкі құрылымына тәуелді.

Тәуелсіз: температурағп,кернеу жиілігіне, геометриялық өлшеміне. Элементтердің құрылымының тығыздығы аз болса, пробой аз.Дефекттер көп болса пробой аз болады.

Электрохимиялық пробой материалдарда химиялық активті заттардың бөлінуін тудырып, жартылайөткізгіш қоспа п.б.га әкеледі. Мұндай пробойға мысал ретінде металл оттекті қышқылы бар керамиканы келтіруге болады.

Жлектрожылылық пробой диэлектрикте болатын жылу шығару мен жылубөліну процесстерінің тепе теңдігінің бұзылуы нәтижесінде болады.Яғни, диэлектрикте электрөткізгіштіктің нәтижесінде бөлінетін Q₁ жылу мөлшері шығарылатын Q₂ жылу мөлшерінен көп болған кезде байқалады. Нәтижесінде пробой болған жерде диэлектриктің қызып кетуі байқалады.Бұл кезде жоғары өткізгіштің каналының балқып кетуі байқалады.

Жылулық пробой 10^-2-10^-3 с аралығында болады. 10 МВ/м кернеу мәнінде.

Диэлектриктің жылулық пробойы жылуберіліс қай жерде әлсіз болса,сол жерде жүреді.