Физика диэлектриков. Щербаченко Л.А. - 39 стр.

UptoLike

Составители: 

39
ры на 1 C
o
, обусловленное изменением диэлектрической проницаемости
воздуха, равно
6
102
C
C
.
Но практически важно знать полное изменение ёмкости воздушного
конденсатора при изменении температуры, которое определяется не только
изменением диэлектрической проницаемости, но и изменением размеров
электродов. Последнее зависит от термического расширения металла элек-
тродов и от термического расширения крепёжных и изоляционных дета-
лей. Если используются прецизионные конденсаторы переменной ёмкости,
то расширение изоляции и крепёжных деталей можно не учитывать. Для
получения большей стабильности ёмкости следует выбирать по возможно-
сти тонкие электроды с малым коэффициентом линейного расширения.
Стабильности конденсатора также зависит от соотношения между толщи-
ной электродных пластин и расстоянием между электродами. Для воздуш-
ного конденсатора переменной ёмкости температурный коэффициент ём-
кости можно оценит по формуле
++
=
l
l
TdT
dC
C
л
12
11
β
ε
Если произвести расчеты в каком-нибудь конкретном случае, то об-
наружится, что температурная стабильность воздушного конденсатора в
основном определяется не температурным коэффициентом диэлектриче-
ской проницаемости воздуха, а, во-первых, коэффициентом линейного
расширения металла электродов и, во-вторых, конструкцией конденсатора.
Кроме того, при любой конструкции воздушного конденсатора ёмкость его
растёт с увеличением температуры, несмотря на то, что диэлектрическая
проницаемость воздуха при этом уменьшается. Температурный коэффици-
ент ёмкости воздушного конденсатора любой конструкции по порядку ве-
личины равен коэффициенту линейного расширения металла электродов.
Величина температурного коэффициента ёмкости конденсатора
весьма важна в тех установках, где требуется высокая стабильность ёмко-
сти. В частности, прецизионные воздушные радиоконденсаторы перемен-
ной ёмкости дают возможность отсчитать изменение ёмкости порядка
0,010 пкф . Изменение температуры на 20 C
o
может дать существенное ис-
кажение градуировки конденсатора особенно при достаточно большой его
ёмкости. Действительно, если конденсатор имеет ёмкость 100 пкф , то уве-
личение ёмкости при повышении температуры на 20 C
o
составляет в луч-
шем случае 0,03
пкф
и в худшем случае 0,06
пкф
.
Заканчивая рассмотрение вопроса о поляризации газов, исследуем
зависимость диэлектрической проницаемости (или же ёмкости воздушного
конденсатора) от влажности. Для этого изучим поляризацию смеси газов.
Молекулы любого газа взаимодействуют между собой очень слабо,
поэтому сильного взаимодействия молекул одного газа с молекулами дру-
гого газа также не наблюдается.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
            ры на 1 o C , обусловленное изменением диэлектрической проницаемости
                              ∆C
            воздуха, равно       ≈ −2 ⋅ 10 −6 .
                              C
                  Но практически важно знать полное изменение ёмкости воздушного
            конденсатора при изменении температуры, которое определяется не только
            изменением диэлектрической проницаемости, но и изменением размеров
            электродов. Последнее зависит от термического расширения металла элек-
            тродов и от термического расширения крепёжных и изоляционных дета-
            лей. Если используются прецизионные конденсаторы переменной ёмкости,
            то расширение изоляции и крепёжных деталей можно не учитывать. Для
            получения большей стабильности ёмкости следует выбирать по возможно-
            сти тонкие электроды с малым коэффициентом линейного расширения.
            Стабильности конденсатора также зависит от соотношения между толщи-
            ной электродных пластин и расстоянием между электродами. Для воздуш-
            ного конденсатора переменной ёмкости температурный коэффициент ём-
            кости можно оценит по формуле
                   1 dC    ε −1          l′ 
                        =−      + 2 β л 1 + 
                   C dT     T              l
                  Если произвести расчеты в каком-нибудь конкретном случае, то об-
            наружится, что температурная стабильность воздушного конденсатора в
            основном определяется не температурным коэффициентом диэлектриче-
            ской проницаемости воздуха, а, во-первых, коэффициентом линейного
            расширения металла электродов и, во-вторых, конструкцией конденсатора.
            Кроме того, при любой конструкции воздушного конденсатора ёмкость его
            растёт с увеличением температуры, несмотря на то, что диэлектрическая
            проницаемость воздуха при этом уменьшается. Температурный коэффици-
            ент ёмкости воздушного конденсатора любой конструкции по порядку ве-
            личины равен коэффициенту линейного расширения металла электродов.
                  Величина температурного коэффициента ёмкости конденсатора
            весьма важна в тех установках, где требуется высокая стабильность ёмко-
            сти. В частности, прецизионные воздушные радиоконденсаторы перемен-
            ной ёмкости дают возможность отсчитать изменение ёмкости порядка
            0,010 пкф . Изменение температуры на 20 o C может дать существенное ис-
            кажение градуировки конденсатора особенно при достаточно большой его
            ёмкости. Действительно, если конденсатор имеет ёмкость 100 пкф , то уве-
            личение ёмкости при повышении температуры на 20 o C составляет в луч-
            шем случае 0,03 пкф и в худшем случае 0,06 пкф .
                  Заканчивая рассмотрение вопроса о поляризации газов, исследуем
            зависимость диэлектрической проницаемости (или же ёмкости воздушного
            конденсатора) от влажности. Для этого изучим поляризацию смеси газов.
                  Молекулы любого газа взаимодействуют между собой очень слабо,
            поэтому сильного взаимодействия молекул одного газа с молекулами дру-
            гого газа также не наблюдается.


                                                                                   39

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com