Специфична запремина и површински отпор чврстих диелектрика

Испитивање чврстог узорка диелектрик, могуће је разликовати два фундаментално могућа пута за струјање електричне струје: преко површине датог диелектрика и кроз његову запремину. Са ове тачке гледишта, могуће је проценити способност диелектрика да спроводи електричну струју у овим правцима, користећи концепте површинског и запреминског отпора.

Отпорност на масу То је отпор који диелектрик показује када једносмерна струја тече кроз његову запремину.

Површински отпор — Ово је отпор који диелектрик показује када једносмерна струја тече преко његове површине. Површинска и запреминска отпорност се одређују експериментално.

Вредност специфичне запреминске отпорности диелектрика је бројчано једнака отпору коцке направљене од тог диелектрика, чија је ивица дуга 1 метар, под условом да кроз његове две супротне стране протиче једносмерна струја.

Желећи да измери отпорност диелектрика, експериментатор лепи металне електроде на супротне стране кубног диелектричног узорка.

Површина електрода се узима једнаком С, а дебљина узорка х. У експерименту се електроде уграђују унутар заштитних металних прстенова, који су нужно уземљени како би се елиминисао утицај површинских струја на тачност мерења.

Када су електроде и заштитни прстенови постављени у складу са свим одговарајућим експерименталним условима, на електроде се примењује константни напон У из калибрисаног извора константног напона и држи се 3 минута, тако да су процеси поларизације у узорку диелектрика сигурно завршени.

Затим, без искључивања извора једносмерног напона, измерите напон и струју унапред помоћу волтметра и микроамперметра. Запреминска отпорност диелектричног узорка се затим израчунава помоћу следеће формуле:

Запремински отпор се мери у омима.

Пошто је позната површина електрода, једнака је С, позната је и дебљина диелектрика, једнака је х, а запремински отпор Рв је управо измерен, сада можете пронаћи запремински отпор диелектрик (мерен у Охм * м), користећи следећу формулу:

Да бисте пронашли површинску отпорност диелектрика, прво пронађите површинску отпорност одређеног узорка. У ту сврху се две металне електроде дужине л залепе за узорак на растојању д између њих.

Константни напон У из извора константног напона се затим примењује на везане електроде, који се одржава 3 минута тако да се вероватно завршавају процеси поларизације у узорку, а напон се мери волтметром, а струја амперметром. .

Коначно, површински отпор у омима се израчунава помоћу формуле:

Сада, да бисмо пронашли специфични површински отпор диелектрика, потребно је поћи од чињенице да је он нумерички једнак површинском отпору квадратне површине датог материјала, ако струја тече између електрода постављених на странама овај трг. Тада ће специфични површински отпор бити једнак:

Површински отпор се мери у омима.

Специфични површински отпор диелектрика је карактеристика диелектричног материјала и зависи од хемијског састава диелектрика, његове тренутне температуре, влажности и напона примењеног на његову површину.

Огромну улогу игра сувоћа диелектричне површине. Најтањи слој воде на површини узорка је довољан да покаже значајну проводљивост, која ће зависити од дебљине овог слоја.

Површинска проводљивост је углавном због присуства нечистоћа, дефеката и влаге на површини диелектрика. Порозни и поларни диелектрици су подложнији влази од других. Специфични површински отпор таквих материјала је повезан са вредношћу тврдоће и контактним углом диелектричног влажења.

У наставку је табела из које је евидентно да тврђи диелектрици са мањим контактним углом имају нижу специфичну површинску отпорност у влажном стању. Са ове тачке гледишта, диелектрици се деле на хидрофобне и хидрофилне.

Неполарни диелектрици су хидрофобни и не навлаже се водом када је површина чиста. Из тог разлога, чак и ако се такав диелектрик постави у влажну средину, његов површински отпор се практично неће променити.

Поларни и већина јонских диелектрика су хидрофилни и имају способност влажења. Ако се хидрофилни диелектрик стави у влажно окружење, његов површински отпор ће се смањити. Различити загађивачи ће лако приањати на мокру површину, што такође може допринети смањењу отпорности површине.

Постоје и средњи диелектрици, они укључују слабо поларне материјале као што је лавсан.

Ако се мокра изолација загрева, њен површински отпор може почети да расте како температура расте. Када је изолација сува, отпор се може смањити. Ниске температуре доприносе повећању површинског отпора диелектрика у осушеном стању за 6-7 редова величине, у поређењу са истим материјалом, само влажним.

Да би повећали површински отпор диелектрика, прибегавају различитим технолошким методама. На пример, узорак се може опрати у растварачу или у кључалој дестилованој води, у зависности од врсте диелектрика, или загрејати на довољно високу температуру, прекрити лаком отпорним на влагу, глазуром, ставити у заштитну шкољку, кућиште, итд. .