Электротехническое материаловедение. Агеева Н.Д - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ДВФУ | Владивосток

Составители: 

Рубрика: 

риалы со стекловидной фазой (фарфор, микалекс и т.п.) и кристаллические
диэлектрики с неплотной упаковкой ионов.
Четвертая группа – это диэлектрики , обладающие электронной и ион-
ной мгновенными и структурной поляризациями, что свойственно многоком
позиционным, сложным, слоистым и сегтоэлектрикам материалам.
1.3. Диэлектрическая проницаемость
О явлении поляризации судят по значению диэлектрической проницае-
мости ε. Параметр ε, характеризующий способность материала образовывать
емкость, называется относительной диэлектрической проницаемостью. Сло-
во “относительная” обычно опускается. Надо учесть, что электрическая ем-
кость участка изоляции с электродами, т.е. конденсатора, зависит от геомет-
рических размеров, конфигурации электродов и от структуры материала, об-
разующего диэлектрик этого конденсатора.
В вакууме ε = 1, а любого диэлектрика всегда больше 1. Если С
0
- ем-
кость, между обкладками которого находится вакуум, произвольной формы и
размеров, а С - емкость конденсатора таких же размеров и формы, но запол-
ненного диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε, то
С = ε С
0
.
Обозначив через С
0
электрическую постоянную (Ф/м), равную
С
0
= 8,854.10
-12
,
найдем абсолютную диэлектрическую проницаемость
ε’ = ε
0
.ε.
Определим величины емкостей для некоторых форм диэлектриков.
Для плоского конденсатора
С = ε
0
ε S/h = 8,854 1О
-12
ε S/h.
где S - площадь поперечного сечения электрода, м
2
; h - расстояние между
электродами, м.
Для цилиндрического конденсатора
С = ε
о
ε 2 π 1/ln(d
1
/ d
2
) = ε
0
ε 2 π 1/1n(г
2
/ г
1
) = 2,42 IО
-11
ε 1/ lg(г
2
/ r
1
),
где 1 - осевая длина, м; d1, г1 - соответственно диаметр и радиус внутреннего
электрода, м; d
2
, r
2
- диаметр и радиус внешнего электрода, м.
С некоторыми допущениями при d
2
– d
1
<< d
1
имеем
С = ε
0
ε π l (d
2
+ d
1
) / (d
2
– d
1
) = ε
О
ε π 1 (г
2
+ г
1
) / (r
2
– r
1
)
= 2,78 10
-11
ε 1 (г
2
+ г
1
) / (r
2
– r
1
).
Для изоляции кабелей - системы параллельных проводов вводят поня-
тие удельной или погонной емкости
K = С / l ,
где С емкость изоляции кабеля длиной 1, мкФ; 1 - длина, км. Размерности в
этом случае другие: К - мкФ/км = НФ/м.
Относительная диэлектрическая проницаемость ε - это оказывается от-
ношение заряда Q, полученного при напряжении на конденсаторе, к заряду 
риалы со стекловидной фазой (фарфор, микалекс и т.п.) и кристаллические
диэлектрики с неплотной упаковкой ионов.
     Четвертая группа – это диэлектрики , обладающие электронной и ион-
ной мгновенными и структурной поляризациями, что свойственно многоком
позиционным, сложным, слоистым и сегтоэлектрикам материалам.

1.3.       Диэлектрическая проницаемость

      О явлении поляризации судят по значению диэлектрической проницае-
мости ε. Параметр ε, характеризующий способность материала образовывать
емкость, называется относительной диэлектрической проницаемостью. Сло-
во “относительная” обычно опускается. Надо учесть, что электрическая ем-
кость участка изоляции с электродами, т.е. конденсатора, зависит от геомет-
рических размеров, конфигурации электродов и от структуры материала, об-
разующего диэлектрик этого конденсатора.
      В вакууме ε = 1, а любого диэлектрика всегда больше 1. Если С0 - ем-
кость, между обкладками которого находится вакуум, произвольной формы и
размеров, а С - емкость конденсатора таких же размеров и формы, но запол-
ненного диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε, то
                                         С = ε С0.
Обозначив через С0 электрическую постоянную (Ф/м), равную
                                    С0 = 8,854.10-12,
найдем абсолютную диэлектрическую проницаемость
                                         ε’ = ε0 .ε.
Определим величины емкостей для некоторых форм диэлектриков.
      Для плоского конденсатора
                           С = ε0 ε S/h = 8,854 1О-12 ε S/h.
где S - площадь поперечного сечения электрода, м2; h - расстояние между
электродами, м.
      Для цилиндрического конденсатора
     С = εо ε 2 π 1/ln(d1 / d2 ) = ε0 ε 2 π 1/1n(г2 / г1) = 2,42 IО-11 ε 1/ lg(г2 / r1),
где 1 - осевая длина, м; d1, г1 - соответственно диаметр и радиус внутреннего
электрода, м; d2, r2 - диаметр и радиус внешнего электрода, м.
      С некоторыми допущениями при d2 – d1 << d1 имеем
             С = ε0 ε π l (d2 + d1) / (d2 – d1) = εО ε π 1 (г2 + г1) / (r2 – r1)
                           = 2,78 10 -11 ε 1 (г2 + г1) / (r2 – r1).
      Для изоляции кабелей - системы параллельных проводов вводят поня-
тие удельной или погонной емкости
                                        K=С/l,
где С емкость изоляции кабеля длиной 1, мкФ; 1 - длина, км. Размерности в
этом случае другие: К - мкФ/км = НФ/м.
      Относительная диэлектрическая проницаемость ε - это оказывается от-
ношение заряда Q, полученного при напряжении на конденсаторе, к заряду

Страницы