Электропроводность жидких диэлектриков
Электропроводность в жидких диэлектриках возникает при передвижении ионов или при перемещении относительно крупных заряженных коллоидных частиц, а также электронов. Полярные жидкости всегда имеют повышенную проводимость по сравнению с неполярными, причём возрастание диэлектрической проницаемости приводит к росту проводимости. В неполярных жидкостях электропроводность определяется наличием диссоциированных примесей, особенно влаги. Очистка жидких диэлектриков от содержащихся в них примесей обеспечивает уменьшение проводимости. Одна ко, полностью очистить жидкий диэлектрик от содержащихся в нём примесей практически не удаётся, что затрудняет получение электроизоляционной жидкости с малой удельной проводимостью. На величину удельной проводимости любой жидкости существенно влияет температура. С повышением температуры повышается проводимость, так как уменьшается вязкость жидкости, возрастает подвижность ионов и может увеличиться степень тепловой диссоциации. Согласно закону Вальдена, произведение удельной проводимости жидкого диэлектрика на его вязкость является величиной постоянной и не зависит от температуры. Закон Вальдена выполняется лучше для чистых жидкостей и хуже при наличии в них примесей. Для неполярных жидкостей отступление от закона Вальдена более заметно, чем для полярных. На рис 2.3 приведена зависимость тока от напряженности поля в жидких диэлектриках. Рис 2.3.Зависимость тока от напряженности поля в жидком диэлектрике. Удельная проводимость в зависимости от концентрации ионов может быть представлена уравнением , где п - число ионов в , - заряд иона; - подвижность, соответственно положительных и отрицательных ионов. При небольших значениях напряженности электрического поля подвижность положительных и отрицательных ионов незначительная, порядка . В этом случае, вследствие малой длины свободного пробега, электроны не успевают получить достаточную кинетическую энергию для ударной ионизации. Ток подчиняется закону Ома. При напряжённостях электрического поля! О МВ/м и более закон Ома уже не выполняется, что связано с появлением электронной проводимости вследствие ударной ионизации и увеличением числа ионов, движущихся под действием поля. Удельная проводимость очищенных технических жидких диэлектриков находится в пределах 1/Ом м. В коллоидных системах наблюдается молионная или электрофоретическая электропроводность, при которой носителями зарядов являются группы молекул - молионов. Скорость движения таких частиц зависит от вязкости жидкости. В соответствии с законом Стокса установившаяся скорость движения шара в вязкой среде определяется как (2.7) где F - сила, действующая на шар; г - радиус шара; - динамическая вязкость. Сила, которая действует на электрический заряд и вызывает его направленное перемещение равна, F = q E. Тогда (2.8) Подвижность зарядов определяется как . Учитывая это, определим из приведенного уравнения подвижность носителей зарядов в жидких диэлектриках (2.9) Из данного уравнения видно, что подвижность носителей зарядов в жидких диэлектриках существенно зависит от размеров частиц и вязкости жидкости. В общем виде удельную проводимость диэлектриков можно представить в виде у = nqu. Тогда, с учётом вышеприведенного уравнения, удельную проводимость жидкого диэлектрика при молионной электропроводности определим как (2.10) Удельная проводимость жидких диэлектриков сильно зависит от температуры, так как при её повышении уменьшается вязкость жидкости и увеличивается концентрация свободных носителей зарядов вследствие тепловой диссоциации. Данная зависимость имеет вид (2.11) где а - температурный коэффициент увеличения удельной проводимости.
Популярное: Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1644)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |