Электрофизические методы исследования. Кондуктометрия неоднородных материалов. Трухан Э.М - 3 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

3
3
классические работы Максвелла [10] и Вагнера [9], решивших задачу о
поляризации в электрическом поле слоистых и сферических включений. Эти
случаи хорошо моделируют поведение систем, неоднородных в электрическом
отношении и приводят к выводу о возрастании измеряемой электропроводности
с ростом частоты. Эта теория, получившая названия теории макроструктурной
поляризации Максвелла-Вагнера (М-В), рассматривает
электрическую
поляризацию как накопление свободных зарядов на границах раздела компонент
с разными электрическими параметрами. В этом случае свойства системы из
нескольких плоских слоёв с различными значениями электрических параметров
(рис.1.1а) описываются простой эквивалентной схемой (рис.1.1б). Для простоты
без уменьшения общности оставлены только два слоя.
d
1
, ε
1
,σ
1
d
2
, ε
2
,σ
2
d=d
1
+d
2
, ε, σ
Рис. 1.1а. Два реальных слоя и один виртуальный с эквивалентными
параметрами.
C
1
, R
1
C
2
, R
2
C, R
Рис. 1.1б. Эквивалентные схемы реальных и виртуального слоёв.
Очевидно:
С
1
= ε
1
S/4πd
1
, С
2
= ε
2
S/4πd
2
, R
1
= d
1
/Sσ
1
,
R
2
= d
2
/Sσ
2
, С= εS/4πd, R= d/Sσ, (1.1)
где ε - диэлектрическая проницаемость, σ - удельная электропроводность, d -
толщина слоя, S - площадь слоя.
Если один из слоёв имеет низкую проводимость (например, R
1
>>R
2
), то на
низкой частоте общее сопротивление цепи будет близко к R
1
, и высокая
проводимость второго слоя останется не замеченной. На высоких же частотах из-
за шунтирующего действия С
1
вклад первого изолирующего слоя в полный
импеданс системы будет падать и активное сопротивление цепи будет
приближаться к величине R
2
.
                                                                           3


классические работы Максвелла [10] и Вагнера [9], решивших задачу о
поляризации в электрическом поле слоистых и сферических включений. Эти
случаи хорошо моделируют поведение систем, неоднородных в электрическом
отношении и приводят к выводу о возрастании измеряемой электропроводности
с ростом частоты. Эта теория, получившая названия теории макроструктурной
поляризации Максвелла-Вагнера (М-В),          рассматривает электрическую
поляризацию как накопление свободных зарядов на границах раздела компонент
с разными электрическими параметрами. В этом случае свойства системы из
нескольких плоских слоёв с различными значениями электрических параметров
(рис.1.1а) описываются простой эквивалентной схемой (рис.1.1б). Для простоты
без уменьшения общности оставлены только два слоя.




        d1, ε1,σ1 d2, ε2,σ2            d=d1+d2, ε, σ

Рис. 1.1а. Два реальных слоя и один виртуальный с эквивалентными
параметрами.




            C1, R1            C2, R2                 C, R

        Рис. 1.1б. Эквивалентные схемы реальных и виртуального слоёв.

     Очевидно:

             С1= ε1S/4πd1 ,      С2= ε2S/4πd2 ,      R1= d1/Sσ1,

       R2= d2/Sσ2,        С= εS/4πd,      R= d/Sσ,                 (1.1)

где ε - диэлектрическая проницаемость, σ - удельная электропроводность, d -
толщина слоя, S - площадь слоя.
      Если один из слоёв имеет низкую проводимость (например, R1>>R2), то на
низкой частоте общее сопротивление цепи будет близко к R1, и высокая
проводимость второго слоя останется не замеченной. На высоких же частотах из-
за шунтирующего действия С1 вклад первого изолирующего слоя в полный
импеданс системы будет падать и активное сопротивление цепи будет
приближаться к величине R2.


                                                                           3