Isipadu khusus dan rintangan permukaan dielektrik pepejal

Pemeriksaan sampel pepejal dielektrik, adalah mungkin untuk membezakan dua laluan asas yang mungkin untuk aliran arus elektrik: di atas permukaan dielektrik tertentu dan melalui isipadunya. Dari sudut pandangan ini, adalah mungkin untuk menilai keupayaan dielektrik untuk mengalirkan arus elektrik ke arah ini, menggunakan konsep rintangan permukaan dan isipadu.

Rintangan pukal Ia adalah rintangan yang ditunjukkan oleh dielektrik apabila arus terus mengalir melalui isipadunya.

Rintangan permukaan — Ini ialah rintangan yang dipamerkan oleh dielektrik apabila arus terus mengalir merentasi permukaannya. Kerintangan permukaan dan pukal ditentukan secara eksperimen.

Nilai kerintangan isipadu tentu bagi dielektrik adalah secara berangka sama dengan rintangan kubus yang diperbuat daripada dielektrik itu, yang tepinya adalah 1 meter panjang, dengan syarat arus terus mengalir melalui dua sisi bertentangannya.

Ingin mengukur rintangan pukal dielektrik, penguji melekat elektrod logam pada sisi bertentangan sampel dielektrik padu.

Luas elektrod diambil sama dengan S dan ketebalan sampel diambil h. Dalam eksperimen, elektrod dipasang di dalam cincin logam pelindung, yang semestinya dibumikan untuk menghapuskan pengaruh arus permukaan pada ketepatan pengukuran.

Apabila elektrod dan cincin pelindung dipasang mengikut semua keadaan eksperimen yang sesuai, voltan malar U digunakan pada elektrod daripada sumber voltan malar yang ditentukur dan ditahan selama 3 minit, supaya proses polarisasi dalam sampel dielektrik pastinya selesai .

Kemudian, tanpa memutuskan sambungan sumber voltan DC, ukur voltan dan arus hadapan menggunakan voltmeter dan mikroammeter. Kerintangan isipadu sampel dielektrik kemudiannya dikira menggunakan formula berikut:

Rintangan isipadu diukur dalam ohm.

Oleh kerana luas elektrod diketahui, ia sama dengan S, ketebalan dielektrik juga diketahui, ia sama dengan h, dan rintangan isipadu Rv baru sahaja diukur, kini anda boleh mencari kerintangan isipadu bagi dielektrik (diukur dalam Ohm * m), menggunakan formula berikut:

Untuk mencari kerintangan permukaan dielektrik, mula-mula cari kerintangan permukaan sampel tertentu. Untuk tujuan ini, dua elektrod logam panjang l dilekatkan pada sampel pada jarak d antaranya.

Voltan malar U daripada sumber voltan malar kemudiannya digunakan pada elektrod terikat, yang dikekalkan selama 3 minit supaya proses polarisasi dalam sampel berkemungkinan berakhir, dan voltan diukur dengan voltmeter dan arus dengan ammeter. .

Akhirnya, rintangan permukaan dalam ohm dikira menggunakan formula:

Sekarang, untuk mencari rintangan permukaan tertentu dielektrik, adalah perlu untuk meneruskan dari fakta bahawa ia secara berangka sama dengan rintangan permukaan permukaan segi empat sama bahan tertentu, jika arus mengalir di antara elektrod yang dipasang pada sisi dataran ini. Kemudian rintangan permukaan tertentu akan sama dengan:

Rintangan permukaan diukur dalam ohm.

Rintangan permukaan khusus dielektrik adalah ciri bahan dielektrik dan bergantung pada komposisi kimia dielektrik, suhu semasa, kelembapan, dan voltan yang digunakan pada permukaannya.

Kekeringan permukaan dielektrik memainkan peranan yang besar. Lapisan air paling nipis pada permukaan sampel adalah mencukupi untuk menunjukkan kekonduksian yang ketara, yang bergantung pada ketebalan lapisan ini.

Kekonduksian permukaan terutamanya disebabkan oleh kehadiran kekotoran, kecacatan dan kelembapan pada permukaan dielektrik. Dielektrik berliang dan kutub lebih mudah terdedah kepada kelembapan berbanding yang lain. Rintangan permukaan khusus bahan tersebut berkaitan dengan nilai kekerasan dan sudut sentuhan pembasahan dielektrik.

Di bawah ialah jadual yang menunjukkan bahawa dielektrik yang lebih keras dengan sudut sentuhan yang lebih kecil mempunyai kerintangan permukaan spesifik yang lebih rendah dalam keadaan basah. Dari sudut pandangan ini, dielektrik dibahagikan kepada hidrofobik dan hidrofilik.

Dielektrik nonpolar adalah hidrofobik dan tidak basah dengan air apabila permukaannya bersih. Atas sebab ini, walaupun dielektrik sedemikian diletakkan dalam persekitaran yang lembap, rintangan permukaannya secara praktikal tidak akan berubah.

Dielektrik polar dan kebanyakan ion adalah hidrofilik dan mempunyai kebolehbasahan. Jika dielektrik hidrofilik diletakkan dalam persekitaran basah, rintangan permukaannya akan berkurangan. Pelbagai bahan cemar akan mudah melekat pada permukaan basah, yang juga boleh menyumbang kepada pengurangan rintangan permukaan.

Terdapat juga dielektrik perantaraan, ini termasuk bahan kutub lemah seperti lavsan.

Jika penebat basah dipanaskan, rintangan permukaannya mungkin mula meningkat apabila suhu meningkat. Apabila penebat kering, rintangan mungkin berkurangan. Suhu rendah menyumbang kepada peningkatan rintangan permukaan dielektrik dalam keadaan kering sebanyak 6-7 pesanan magnitud, berbanding dengan bahan yang sama, hanya basah.

Untuk meningkatkan rintangan permukaan dielektrik, mereka menggunakan pelbagai kaedah teknologi. Sebagai contoh, sampel boleh dibasuh dalam pelarut atau dalam air suling mendidih, bergantung pada jenis dielektrik, atau dipanaskan pada suhu yang cukup tinggi, ditutup dengan varnis tahan lembapan, sayu, diletakkan di dalam cangkerang pelindung, kes, dan lain-lain. .