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《《電介質(zhì)電導和損耗》PPT課件》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、電介質(zhì)的電導和損耗電介質(zhì)中的傳導電流電氣傳導電流概念：是表征單位時間內(nèi)通過某一截面的電量傳導電流的組成：電介質(zhì)中的傳導電流含漏導電流和位移電流兩個分量漏導電流：由介質(zhì)中自由的或聯(lián)系弱的帶電質(zhì)點在電場作用下運動造成的位移電流：由電介質(zhì)極化造成的吸收電流電介質(zhì)電導—充電電流—吸收電流（數(shù)分鐘以上）—泄漏電流電介質(zhì)中的電導是由于電介質(zhì)的基本物質(zhì)及其中所含雜質(zhì)分子的化學分解或熱離解形成帶電質(zhì)點(電子、正離子、負離子)，沿電場方向移動而造成的。它是離子式的電導，也就是電解式的電導。測量介質(zhì)中電流的電路圖固體介質(zhì)中的電流與時間的關(guān)系漏導電流
2、密度:可由遷移中的載流子密度n及其遷移速度Vd獲得式中E為施加電場強度，e為載流子的電荷量，μ為載流子的遷移率漏導電導率和電阻率分別為電導率σ：電阻率ρ：電介質(zhì)中電導特性劃分以載流子的性質(zhì)劃分，電導（這里指漏導，以下無特別說明均指漏導）可以分為電子性電導和離子性電導。無論是何種電導類型，在低場強下電壓-電流的關(guān)系遵循歐姆定律。在高場強下離子性電導:電子性電導：根據(jù)電子在導帶、價帶、電極和不純物的狀態(tài)之間的跳躍方式的不同可分為各種不同的電導過程。其主要形式為能帶模型、跳躍模型、空間電荷制約電流模型、電子雪崩電流、光傳導電流、場致發(fā)
3、射電流等電子性電導例一：ShottkyEffect當施加電場時，阻礙電子飛出金屬的位壘高度因電場的作用而使實際的位壘高度下降，導致由電極發(fā)射到介質(zhì)導帶的電子的增加，其結(jié)果是電子性電導例二：Poole-FrenkelEffect肖特基效應是電場的作用下實際位壘高度下降引起的電流的增加，而Poole-Frenkel效應是電介質(zhì)內(nèi)部因電場的作用引起實際位壘高度下降，進而使得介質(zhì)內(nèi)部發(fā)射到導帶上的電子增加，也即電流的增加，結(jié)果表現(xiàn)為電子性電導例三：TunnelEffect在電子獲得的能量遠大于位壘高度，而且薄膜厚度小于數(shù)百?時，電子象跨
4、過隧道似的貫穿兩金屬電極間的介質(zhì)而引起兩金屬電極間的電流，產(chǎn)生隧道效應，此時之間的關(guān)系是斜率為負的直線關(guān)系。和其他電導過程不同，隧道效應電流與溫度無關(guān)Shottky和TunnelEffect是電極發(fā)射控制電導的過程而Poole-FrenkelEffect則是體積發(fā)射控制電導的過程聚乙烯的電流-時間特性例：在溫度高于室溫附近要達到穩(wěn)定的漏導電流需要幾個小時的時間，在更低的溫度下，即20℃時，電流很難趨向穩(wěn)定的漏導電流。所以通常的1min絕緣電阻測量僅僅是為了工程上的方便，實際上并沒有物理意義，關(guān)于這一點必須注意。一、氣體電介質(zhì)的電
5、導：氣體中無吸收電流；氣體離子的濃度約為500~1000對/cm2；分成三個區(qū)域區(qū)域1：E≈5×10-3V/cm，電流密度j隨著E增加而增加；區(qū)域2：當E進一步增大，j趨向飽和；以上兩者的電阻率約1022Ω?cm量級。區(qū)域3：當場強超過E2≈103V/cm時，氣體電介質(zhì)將發(fā)生碰撞電離，從而使氣體電介質(zhì)電導急劇增大氣體電介質(zhì)中的電流密度—場強特性二、液體電介質(zhì)電導一是由液體本身的分子和雜質(zhì)的分子解離成離子，構(gòu)成離子電導；二是由液體中的膠體質(zhì)點(如變壓器油中懸浮的小水滴)吸附電荷后，變成帶電質(zhì)點，構(gòu)成電泳電導。特點：1、與純凈度有關(guān)
6、:雜質(zhì)越多，電導越大2、與介質(zhì)分子的離解度有關(guān):介電常數(shù)越大，電導越大3、與溫度有關(guān)溫度升高液體電介質(zhì)粘度降低，離子遷移率增加，電導增大溫度升高液體電介質(zhì)或離子的熱離解度增加，電導增大A、B—常數(shù)；T—絕對溫度—電導率4、與電場強度有關(guān):當場強到達一定程度后，電導將迅速增大見表見圖見圖用三電極法測量介質(zhì)的體積電阻率ρV為式中S為測量電極的面積，d為介質(zhì)厚度，RV由測量的漏導電流ig及電壓值決定，RV=U/ig。那么介質(zhì)的體積電導率γV則為三、固體電介質(zhì)的體積電導離子電導：帶電粒子是離子，低電場電導區(qū)（介質(zhì)的工作范圍），以離子電導
7、為主電子電導：帶電粒子是電子，高電場電導區(qū)，以電子電導為主特點：1、與溫度有關(guān)，與液體類似2、與電場強度有關(guān)：當電場強度大于某一定值時3、與雜質(zhì)有關(guān)：合成高分子絕緣材料的催化劑、增塑劑、填料（以增大機械強度，改善耐弧性、耐熱性等）；多孔性纖維材料易吸入水分等—電導率與電場強度無關(guān)時的電導率—電導率與電場強度無關(guān)時的最大電場強度—與材料性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)見圖見表由體積電阻率劃分各種介質(zhì)的結(jié)果導電狀態(tài)超導體導體半導體絕緣體電阻率[Ω·cm]10-6~10-210-2~109109~1022介質(zhì)金屬無機、有機物無機、油、有機單位Ω介質(zhì)的表
8、面電阻率和電導率：l代表兩電極間距，b代表電極長。實際測量時用平行電極存在極間場強不均勻的問題需加保護電極，或者用三電極法上的同心圓環(huán)測量四、固體電介質(zhì)的表面電導由附著于介質(zhì)表面的水分和污穢引起特點：1、與環(huán)境因素有關(guān)2、與絕緣材料的憎水性有關(guān)3、與絕緣材料的性
