Tukoy na dami at paglaban sa ibabaw ng solid dielectrics

Pagsusuri ng isang solidong sample dielectric, posible na makilala ang dalawang pangunahing posibleng mga landas para sa daloy ng electric current: sa ibabaw ng isang naibigay na dielectric at sa pamamagitan ng dami nito. Mula sa puntong ito, posibleng suriin ang kakayahan ng dielectric na magsagawa ng electric current sa mga direksyong ito, gamit ang mga konsepto ng surface at volume resistance.

Bultuhang pagtutol Ito ay ang paglaban na ipinapakita ng isang dielectric kapag ang isang direktang kasalukuyang dumadaloy sa dami nito.

Paglaban sa ibabaw — Ito ang paglaban na ipinapakita ng isang dielectric kapag ang isang direktang kasalukuyang dumadaloy sa ibabaw nito. Ang ibabaw at bultuhang resistivity ay tinutukoy sa eksperimento.

Ang halaga ng tiyak na dami ng resistivity ng isang dielectric ay numerong katumbas ng paglaban ng isang kubo na gawa sa dielectric na iyon, ang gilid nito ay 1 metro ang haba, sa kondisyon na ang isang direktang kasalukuyang dumadaloy sa dalawang magkabilang panig nito.

Gustong sukatin ang bulk resistance ng isang dielectric, idinidikit ng experimenter ang mga metal electrodes sa magkabilang panig ng isang cubic dielectric sample.

Ang lugar ng mga electrodes ay kinuha katumbas ng S at ang kapal ng sample ay kinuha h. Sa eksperimento, ang mga electrodes ay naka-install sa loob ng proteksiyon na mga singsing na metal, na kinakailangang pinagbabatayan upang maalis ang impluwensya ng mga alon sa ibabaw sa katumpakan ng mga sukat.

Kapag ang mga electrodes at guard ring ay naka-install alinsunod sa lahat ng naaangkop na eksperimentong kondisyon, ang isang pare-parehong boltahe U ay inilalapat sa mga electrodes mula sa isang naka-calibrate na pinagmumulan ng boltahe at gaganapin sa loob ng 3 minuto, upang ang mga proseso ng polariseysyon sa dielectric sample ay tiyak na nakumpleto .

Pagkatapos, nang hindi dinidiskonekta ang pinagmumulan ng boltahe ng DC, sukatin ang boltahe at pasulong na kasalukuyang gamit ang isang voltmeter at microammeter. Ang lakas ng resistivity ng dielectric sample ay kinakalkula gamit ang sumusunod na formula:

Ang paglaban sa dami ay sinusukat sa ohms.

Dahil ang lugar ng mga electrodes ay kilala, ito ay katumbas ng S, ang kapal ng dielectric ay kilala rin, ito ay katumbas ng h, at ang volume resistance Rv ay nasusukat pa lang, maaari mo na ngayong mahanap ang volume resistivity ng ang dielectric (sinusukat sa Ohm * m), gamit ang sumusunod na formula:

Upang mahanap ang surface resistivity ng isang dielectric, hanapin muna ang surface resistivity ng isang partikular na sample. Para sa layuning ito, dalawang metal electrodes ng haba l ay nakadikit sa sample sa layo d sa pagitan ng mga ito.

Ang isang pare-parehong boltahe U mula sa isang palaging pinagmumulan ng boltahe ay pagkatapos ay inilalapat sa mga nakagapos na electrodes, na pinananatili sa loob ng 3 minuto upang ang mga proseso ng polariseysyon sa sample ay malamang na matapos, at ang boltahe ay sinusukat gamit ang isang voltmeter at ang kasalukuyang gamit ang isang ammeter .

Sa wakas, ang paglaban sa ibabaw sa ohms ay kinakalkula gamit ang formula:

Ngayon, upang mahanap ang tiyak na paglaban sa ibabaw ng isang dielectric, ito ay kinakailangan upang magpatuloy mula sa katotohanan na ito ay ayon sa bilang na katumbas ng paglaban sa ibabaw ng parisukat na ibabaw ng isang naibigay na materyal, kung ang kasalukuyang daloy sa pagitan ng mga electrodes na naka-mount sa mga gilid ng parisukat na ito. Kung gayon ang tiyak na paglaban sa ibabaw ay magiging katumbas ng:

Ang paglaban sa ibabaw ay sinusukat sa ohms.

Ang tiyak na paglaban sa ibabaw ng isang dielectric ay isang katangian ng isang dielectric na materyal at depende sa kemikal na komposisyon ng dielectric, ang kasalukuyang temperatura, halumigmig, at ang boltahe na inilapat sa ibabaw nito.

Ang pagkatuyo ng dielectric na ibabaw ay may malaking papel. Ang pinakamanipis na layer ng tubig sa ibabaw ng sample ay sapat na upang ipakita ang kapansin-pansing conductivity, na magdedepende sa kapal ng layer na ito.

Ang kondaktibiti ng ibabaw ay higit sa lahat dahil sa pagkakaroon ng mga impurities, mga depekto at kahalumigmigan sa ibabaw ng dielectric. Ang mga buhaghag at polar na dielectric ay mas madaling kapitan ng kahalumigmigan kaysa sa iba. Ang tiyak na paglaban sa ibabaw ng naturang mga materyales ay nauugnay sa halaga ng katigasan at ang dielectric wetting contact angle.

Nasa ibaba ang isang talahanayan kung saan makikita na ang mas mahirap na mga dielectric na may mas maliit na anggulo ng contact ay may mas mababang tiyak na resistivity sa ibabaw sa wet state. Mula sa puntong ito, ang mga dielectric ay nahahati sa hydrophobic at hydrophilic.

Ang nonpolar dielectrics ay hydrophobic at hindi nababasa ng tubig kapag malinis ang ibabaw. Para sa kadahilanang ito, kahit na ang naturang dielectric ay inilagay sa isang mahalumigmig na kapaligiran, ang resistensya sa ibabaw nito ay halos hindi magbabago.

Ang polar at karamihan sa mga ionic na dielectric ay hydrophilic at may kakayahang mabasa. Kung ang isang hydrophilic dielectric ay inilagay sa isang basang kapaligiran, ang resistensya sa ibabaw nito ay bababa. Ang iba't ibang mga contaminant ay madaling makakadikit sa basang ibabaw, na maaari ring mag-ambag sa pagbawas ng resistensya sa ibabaw.

Mayroon ding mga intermediate dielectrics, kabilang dito ang mahinang polar na materyales tulad ng lavsan.

Kung ang wet insulation ay pinainit, ang resistensya sa ibabaw nito ay maaaring magsimulang tumaas habang tumataas ang temperatura. Kapag ang pagkakabukod ay tuyo, ang paglaban ay maaaring bumaba. Ang mababang temperatura ay nag-aambag sa pagtaas ng paglaban sa ibabaw ng dielectric sa tuyo na estado ng 6-7 na mga order ng magnitude, kumpara sa parehong materyal, basa lamang.

Upang madagdagan ang paglaban sa ibabaw ng dielectric, gumagamit sila ng iba't ibang mga teknolohikal na pamamaraan. Halimbawa, ang sample ay maaaring hugasan sa isang solvent o sa kumukulong distilled water, depende sa uri ng dielectric, o pinainit sa isang sapat na mataas na temperatura, na sakop ng isang moisture-resistant varnish, glaze, inilagay sa isang proteksiyon na shell, kaso, atbp. .