Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Электропроводность диэлектриков

Содержание

Электропроводность диэлектриков Электропроводность – способность материала проводить электрический ток. Электрический ток – направленное движение заряженных частиц. В диэлектриках возможно присутствие: свободных зарядов; связанных зарядов. Направленное перемещение связанных зарядов называется током смещения (iсм)
Электропроводность диэлектриков Электропроводность диэлектриков  Электропроводность – способность материала проводить электрический ток.  Электрический Наличие абсорбционного тока в диэлектрике обусловлено происходящими в Ток , протекающий в диэлектрике, называется током утечки (iут). Электропроводность диэлектриков носит, в основном, ионный характер. Ионы переносят с Для твердых диэлектриков различают объемную и поверхностную проводимость.Для количественной оценки В процессе эксплуатации диэлектрика сквозной ток через него либо Электропроводность газов    Электропроводность газов очень мала при небольших значениях Ионизация нейтральных молекул газа возникает:Под действием внешних факторов: рентгеновские лучи, Электропроводность газов, обусловленная   воздействием внешних факторов, Виды ионизации молекул  Ударная ионизация – распад молекулы при соударении с Зависимость тока в газах от напряжения Пояснение графика зависимости тока от напряжения I участок кривой ( до напряжения Электропроводность жидкостей  Характер электропроводности зависит от строения жидкого диэлектрика: В неполярных Возрастание диэлектрической проницаемости приводит к росту проводимости жидких диэлектриков При повышении температуры проводимость жидких диэлектриков Коллоидные системы Эмульсии (оба компонента - жидкости); Суспензии (твердые частицы в жидкости); Электропроводность твердых диэлектриковЭлектропроводность твердых диэлектриков обусловлена:Перемещением ионов самого диэлектрика;Перемещением ионов примесей;Перемещением свободных Электропроводность твердых диэлектриков зависит от их строения: В диэлектриках ионной структуры электропроводность Особенности электропроводности твердых диэлектриков Проводимость аморфных твердых диэлектриков Зависимость тока в твердых диэлектриках от напряженности поляI участок – соблюдается закон Поверхностная электропроводность твердых диэлектриков Поверхностная электропроводность обусловлена наличием влаги или загрязнением диэлектрика. Выводы по теме «Электропроводность» Диэлектрики, используемые в качестве изоляционных материалов, обладают высокими В сильных электрических полях при U>Uи проявляется собственная электропроводность, обусловленная развитием ударной γ зависит от температуры: с увеличением t проводимость возрастает по Уменьшение iскв «говорит» об увеличении Rиз  за счет электрической очистки диэлектрикаНеобратимое
Слайды презентации

Слайд 2 Электропроводность диэлектриков
Электропроводность – способность материала проводить

Электропроводность диэлектриков Электропроводность – способность материала проводить электрический ток. Электрический ток

электрический ток.
Электрический ток – направленное движение заряженных

частиц.
В диэлектриках возможно присутствие:
свободных зарядов;
связанных зарядов.
Направленное перемещение связанных зарядов называется током смещения (iсм) или абсорбцион-ным током (iаб).
Направленное движение свободных зарядов называется сквозным током (iскв).


Слайд 3 Наличие абсорбционного тока в

Наличие абсорбционного тока в диэлектрике обусловлено происходящими в нем

диэлектрике обусловлено происходящими в нем поляризационными процессами: либо мгновенно

протекающими ( ≈10-13÷10-15с), либо замедленно
( релаксационные виды поляризации).



iсм=iаб=iмгн+iр









При приложении к диэлектрику электрического поля постоянного напряжения абсорбционный ток протекает только в момент приложения и снятия напряжения.

При переменном напряжении iаб протекает постоянно.


Слайд 4 Ток , протекающий в диэлектрике,

Ток , протекающий в диэлектрике, называется током утечки (iут).

называется током утечки (iут).
Ток утечки представляет

собой сумму сквозного тока и тока абсорбции:
iут=iскв+iаб

Слайд 5
Электропроводность диэлектриков носит,
в основном, ионный

Электропроводность диэлектриков носит, в основном, ионный характер. Ионы переносят с

характер.

Ионы переносят с собой часть вещества.
Сопротивление изоляции определяется

величиной сквозного тока:






Ток, измеренный через 1 минуту после
приложения к диэлектрику постоянного напряжения, принимается за сквозной ток.




Слайд 6 Для твердых диэлектриков различают объемную и

Для твердых диэлектриков различают объемную и поверхностную проводимость.Для количественной оценки

поверхностную проводимость.

Для количественной оценки способности материала проводить электрический ток

используются:




удельное объемное сопротивление (ρ) или удельная объемная проводимость (γ);
R – объемное сопротивление образца, Ом;
S – площадь электрода, м2;
h – площадь образца, м.


Слайд 8 В процессе эксплуатации диэлектрика сквозной

В процессе эксплуатации диэлектрика сквозной ток через него либо

ток через него либо увеличивается, либо уменьшается.

Увеличение сквозного тока говорит об участии в электропроводности зарядов, являющихся структур-ными элементами самого материала, т. е. об изменении химического состава материала – старении изоляции (необратимом ухудшении изоляционных свойств).
Уменьшение сквозного тока говорит об электри-ческой очистке материала за счет удаления примесей (ионы примесей переносят с собой часть вещества) .
Электропроводность диэлектриков зависит от :
агрегатного состояния вещества;
влажности;
температуры.

Слайд 9 Электропроводность газов
Электропроводность газов очень

Электропроводность газов  Электропроводность газов очень мала при небольших значениях напряженности

мала при небольших значениях напряженности электрического поля.

Ток в газах возникает при появлении в них ионов или свободных электронов за счет ионизации молекул.
Ионизация молекулы – это распад молекулы на электрон и положительно заряженный ион.









Слайд 10 Ионизация нейтральных молекул газа возникает:



Под действием

Ионизация нейтральных молекул газа возникает:Под действием внешних факторов: рентгеновские лучи,

внешних факторов: рентгеновские лучи, ультрафиолетовое излучение, нагрев, радиоактивные излучения

и
т. п.
Вследствие соударения разогнанных электри-ческим полем заряженных частиц с молекулами.



Слайд 11 Электропроводность газов, обусловленная

Электропроводность газов, обусловленная  воздействием внешних факторов, называется несамостоятельной.

воздействием внешних факторов, называется несамостоятельной.

В 1 см3 газа при нормальных условиях ежесекундно образуется от 3 до 5 пар заряженных частиц. Часть из них исчезает – рекомбинирует ( положительно заряженный ион и свободный электрон при столкновении образуют нейтральную молекулу).

Электропроводность газов, обусловленная
ионизацией молекул под действием электрического поля, называется самостоятельной.
Самостоятельная электропроводность проявляется только в сильных электрических полях.

Слайд 12 Виды ионизации молекул
Ударная ионизация – распад

Виды ионизации молекул Ударная ионизация – распад молекулы при соударении с

молекулы при соударении с электроном, если энергия приобретенная им

под действием электрического поля достаточна для ионизации молекулы.

Фотонная ионизация – ионизация молекулы за счет захвата фотонов.

За счет захвата молекулой электрона при их столкновении образуются отрицательные ионы (только для электроотрицательных газов).

Слайд 13 Зависимость тока в газах от напряжения

Зависимость тока в газах от напряжения

Слайд 14 Пояснение графика зависимости тока от напряжения

I участок

Пояснение графика зависимости тока от напряжения I участок кривой ( до

кривой ( до напряжения насыщения - Uн) выполняется закон

Ома – ток пропорционален напряжению;
II участок (горизонтальный): при напряжении Uн скорость дрейфа ионов настолько возрастает, что вероятность их рекомбинации уменьшается, и, в основном, все ионы устремляются к электродам. Плотность тока насыщения ~ 10-15 А/м2, достигается ток насыщения в воздухе при h=10 мм и E=0,6 В/м.
III участок: при напряжении, большем напряжения ионизации (Uи) возникает ударная ионизация и проявляется самостоятельная электропроводность. Для воздуха Еи=105÷106В/м.



Слайд 15 Электропроводность жидкостей
Характер электропроводности зависит от строения

Электропроводность жидкостей Характер электропроводности зависит от строения жидкого диэлектрика: В неполярных

жидкого диэлектрика:
В неполярных – электропроводность обусловлена наличием примесей,

особенно влаги:
В полярных – наличием примесей и диссоциацией молекул самой жидкости



Слайд 16 Возрастание диэлектрической проницаемости приводит к

Возрастание диэлектрической проницаемости приводит к росту проводимости жидких диэлектриков

росту проводимости жидких диэлектриков (↑Ɛ→γ↑→ρ↓).

Сильнополярные жидкости

отличаются настолько высокой проводимостью, что являются уже не диэлектриками, а проводниками с ионной электропроводностью.

Очистка жидких диэлектриков от содержащихся в них примесей значительно повышает их ρ.

При длительном протекании тока через неполярный жидкий диэлектрик возможно увеличение сопротивления за счет переноса свободных ионов примесей к электродам (электрическая очистка).

Слайд 17
При повышении

При повышении температуры проводимость жидких диэлектриков увеличивается по

температуры проводимость жидких диэлектриков увеличивается по экспоненте:

γ=γ0 exp αt,
где - проводимость жидкого диэлектрика при 0 градусов Цельсия; a – постоянная ; t – температура нагрева диэлек-трика.
Зависимость тока от приложенного напряжения для жидких диэлектриков




Слайд 18 Коллоидные системы
Эмульсии (оба компонента - жидкости);
Суспензии

Коллоидные системы Эмульсии (оба компонента - жидкости); Суспензии (твердые частицы в

(твердые частицы в жидкости);
Аэрозоли (твердые и жидкие частицы

в газе).
В коллоидных системах частицы одного из компонентов очень малы и распылены в объеме основного элемента.

Частицы распыленного компонента спонтанно приобре-тают заряд и ведут себя как свободные носители заряда – молионы.

Направленное перемещение молионов называется молионной или электрофоретической электро-проводностью.

Слайд 19 Электропроводность твердых диэлектриков

Электропроводность твердых диэлектриков обусловлена:

Перемещением ионов самого

Электропроводность твердых диэлектриковЭлектропроводность твердых диэлектриков обусловлена:Перемещением ионов самого диэлектрика;Перемещением ионов примесей;Перемещением

диэлектрика;

Перемещением ионов примесей;

Перемещением свободных электронов – электронная электропроводность проявляется

только в сильных электрических полях.
Ионная электропроводность сопровождается переносом вещества. В процессе прохождения тока через твердый диэлектрик содержащиеся в нем ионы примеси могут частично удаляться, оседая на электродах.

Слайд 20 Электропроводность твердых диэлектриков зависит от их строения:

В

Электропроводность твердых диэлектриков зависит от их строения: В диэлектриках ионной структуры

диэлектриках ионной структуры электропроводность обусловлена перемещением ионов, которые освобождаются

в результате теплового движения:
при низких температурах передвигаются слабо закрепленные ионы примесей;
при высоких температурах освобождаются ионы из узлов кристаллической решетки – электрохимическое старение вещества.
В диэлектриках атомарной или молекулярной структуры электропроводность обусловлена только наличием примесей (примесная электропроводность)

Слайд 21 Особенности электропроводности твердых диэлектриков
Проводимость аморфных твердых диэлектриков

Особенности электропроводности твердых диэлектриков Проводимость аморфных твердых диэлектриков   одинакова

одинакова во всех направлениях (парафин,

полистирол, ФФС – фенолформальдегидная смола);

Проводимость твердых диэлектриков неодинакова по разным осям кристалла (для кварца различается более, чем в 1000 раз);

Наличие влаги в пористых диэлектриках приводит к резкому увеличению проводимости.

Слайд 22 Зависимость тока в твердых диэлектриках от напряженности поля
I

Зависимость тока в твердых диэлектриках от напряженности поляI участок – соблюдается

участок – соблюдается закон Ома;
II участок – проявляется электронная

электропроводность (Екр=10÷100 мВ/м)

Слайд 23 Поверхностная электропроводность твердых диэлектриков
Поверхностная электропроводность обусловлена наличием

Поверхностная электропроводность твердых диэлектриков Поверхностная электропроводность обусловлена наличием влаги или загрязнением

влаги или загрязнением диэлектрика.
Адсорбция влаги на поверхности

диэлектрика зависит от относительной влажности воздуха и структуры материала.

Слайд 24 Выводы по теме «Электропроводность»
Диэлектрики, используемые в качестве

Выводы по теме «Электропроводность» Диэлектрики, используемые в качестве изоляционных материалов, обладают

изоляционных материалов, обладают высокими значениями ρ, т. е. практически

не проводят электрический ток.
Малые токи, протекающие в диэлектрике, называются токами утечки.
Электропроводность в диэлектриках носит преимущественно ионный характер и только в сильных электрических полях становится электронной.
В слабых электрических полях в диэлектриках проявляется несобственная (примесная) электро-проводность.



Слайд 25 В сильных электрических полях при U>Uи проявляется собственная

В сильных электрических полях при U>Uи проявляется собственная электропроводность, обусловленная развитием

электропроводность, обусловленная развитием ударной и фотонной ионизацией.

Электропроводность диэлектриков

зависит от их строения и агрегатного состояния.

В жидких диэлектриках, представляющих собой коллоидные системы (лаки, компаунды, увлажненное масло), проявляется молионная или электрофорети-ческая электропроводность

Свободные ионы переносят с собой часть вещества

Для твердых диэлектриков характерна поверхностная проводимость, зависящая от строения диэлектрика и условий его эксплуатации


Слайд 26 γ зависит от температуры: с увеличением

γ зависит от температуры: с увеличением t проводимость возрастает по

t проводимость возрастает по экспоненциальному закону, т. к. увеличивается

число свободных носителей зарядов

Закон Ома справедлив для жидких и твердых диэлектриков только в слабых электрических полях, а для газов – в очень слабых

Сквозной ток характеризует состояние изоляции (ее сопротивление)

Увеличение iскв «говорит» об уменьшении Rиз






  • Имя файла: elektroprovodnost-dielektrikov.pptx
  • Количество просмотров: 140
  • Количество скачиваний: 0