유전체. 활성 유전체 유전체로 만들어진 몸체의 이름은 무엇입니까?

지휘자- 전기장의 영향으로 움직일 수 있는 충분한 양의 자유 전하를 내부에 담고 있는 몸체입니다. 적용된 전기장의 영향으로 도체에 전류가 발생할 수 있습니다. 모든 금속, 염분과 산 용액, 습한 토양, 인간과 동물의 몸은 좋은 전하 전도체입니다.

유전체 또는 절연체- 내부에 자유 전하가 포함되어 있지 않은 몸체. 절연체에서는 전류가 흐르지 않습니다.

유전체에는 유리, 플라스틱, 고무, 판지 및 공기가 포함됩니다. 유전체로 만들어진 몸체를 절연체라고합니다. 완전히 비전도성 액체가 증류됩니다. 정제수. (다른 물(수돗물이나 바다)은 일정량의 불순물을 포함하고 있으며 전도체입니다.)

전기장에서 유전체의 분극- 양전하와 음전하가 반대 방향으로 이동하는 것, 즉 분자의 방향.

유전체를 특징짓는 물리적 매개변수는 유전 상수입니다. 유전 상수에는 분산이 있을 수 있습니다.

유전체에는 공기 및 기타 가스, 유리, 다양한 수지 및 확실히 건조 플라스틱이 포함됩니다. 화학적으로 순수한 물도 유전체입니다.

유전체는 절연 재료로만 사용되는 것이 아닙니다.

도체와 절연체는 전기를 전도하는 방식이 서로 다릅니다. 구리와 같은 도체는 쉽게 전류를 전도하지만 절연체(유리)는 높은 전압에서만 전류를 전도합니다. 도체와 절연체는 전류량을 제어하는 ​​데 사용됩니다. 예를 들어, 피뢰침에 도체를 사용하면 번개가 손상을 주지 않고 땅에 떨어지도록 할 수 있습니다. 스위치에는 사람을 보호하기 위해 절연체가 사용됩니다.

장치가 전류를 전도해야 하는 경우 저항이 낮은 도체를 포함합니다. 대부분의 전선은 전류를 잘 전도하는 금속으로 만들어집니다. 대부분의 경우 도체는 구리로 만들어지며 이 금속은 전도성이 높습니다(낮은 저항).

전류가 전선을 통해 흐르면 저항이 발생합니다. 이로 인해 도체가 가열됩니다. 전기 장치를 히터로 사용하는 경우 얇은 니켈 또는 크롬 와이어와 같이 저항이 높은 도체가 포함되어 있습니다.

와이어의 전도성과 저항률은 두께에 따라 달라집니다. 얇은 와이어는 동일한 재료로 만든 두꺼운 와이어에 비해 전도성이 낮습니다(저항이 높음).

얇은 전선은 전화기와 같은 저전압 네트워크에 사용됩니다. 더 두꺼운 도체는 전기 스토브에 전원을 공급하는 등 더 높은 전류를 위해 설계되었습니다.

유전체는 실제로 전류가 통과하는 것을 허용하지 않는 재료 또는 물질입니다. 이러한 전도성은 적은 수의 전자와 이온으로 인해 발생합니다. 이러한 입자는 고온 특성이 달성될 때만 비전도성 물질로 형성됩니다. 이 기사에서는 유전체가 무엇인지 설명합니다.

설명

각 전자 또는 무선 도체, 반도체 또는 하전 유전체는 전류를 자체적으로 통과시키지만 유전체의 특징은 550V 이상의 고전압에서도 작은 전류가 흐른다는 것입니다. 유전체의 전류는 특정 방향(양수 또는 음수)으로의 하전 입자의 이동입니다.

전류의 종류

유전체의 전기 전도도는 다음을 기반으로 합니다.

• 흡수 전류는 평형 상태에 도달할 때까지 일정한 전류로 유전체에 흐르는 전류이며, 전원을 켜고 전압을 가할 때와 끌 때 방향을 바꿉니다. 교류를 사용하면 유전체의 전압이 전기장이 작용하는 전체 시간 동안 유전체에 존재하게 됩니다.
• 전자 전도도는 장의 영향을 받는 전자의 이동입니다.
• 이온 전도도는 이온의 이동입니다. 전해질 용액(염, 산, 알칼리 및 많은 유전체)에서 발견됩니다.
• 몰리온 전기 전도도는 몰리온이라고 불리는 하전 입자의 움직임입니다. 콜로이드 시스템, 유제 및 현탁액에서 발견됩니다. 전기장에서 몰리온이 움직이는 현상을 전기영동이라고 합니다.

이들은 응집 상태와 화학적 성질에 따라 분류됩니다. 전자는 고체, 액체, 기체 및 응고로 구분됩니다. 화학적 성질에 따라 유기, 무기, 유기원소 재료로 구분됩니다.

집계 상태에 따르면:

• 가스의 전기 전도성.기체 물질은 전류 전도성이 상당히 낮습니다. 이는 외부 및 내부, 전자 및 이온 요인(X선 및 방사성 방사선, 분자 및 하전 입자의 충돌, 열 요인)의 영향으로 인해 나타나는 자유 하전 입자가 있는 경우 발생할 수 있습니다.
• 액체 유전체의 전기 전도성.의존성 요인: 분자 구조, 온도, 불순물, 전자 및 이온의 큰 전하 존재. 액체 유전체의 전기 전도성은 수분과 불순물의 존재 여부에 따라 크게 달라집니다. 극성 물질의 전기 전도성은 이온이 해리된 액체를 사용하여 생성됩니다. 극성 액체와 비극성 액체를 비교할 때 전자가 전도성 면에서 분명한 이점을 가지고 있습니다. 불순물이 있는 액체를 청소하면 전도 특성이 감소하는 데 도움이 됩니다. 전도도와 온도가 증가하면 점도가 감소하여 이온 이동도가 증가합니다.
• 고체 유전체.전기 전도도는 하전된 유전체 입자와 불순물의 이동에 의해 결정됩니다. 강한 전류장에서는 전기 전도성이 드러납니다.

유전체의 물리적 특성

재료의 비저항이 10-5 Ohm*m 미만인 경우 도체로 분류될 수 있습니다. 108 Ohm*m을 초과하는 경우 - 유전체. 저항률이 도체의 저항보다 몇 배 더 큰 경우가 있을 수 있습니다. 10-5-108 Ohm*m 범위에는 반도체가 있습니다. 금속 재료는 우수한 전류 전도체입니다.

전체 주기율표 중 비금속으로 분류되는 원소는 25개에 불과하며 그 중 12개는 반도체 성질을 갖고 있다. 그러나 물론 표에 있는 물질 외에도 도체, 반도체 또는 유전체의 특성을 지닌 더 많은 합금, 조성물 또는 화합물이 있습니다. 이를 바탕으로 다양한 물질의 값과 저항 사이에 명확한 선을 긋는 것은 어렵습니다. 예를 들어, 온도 계수가 감소하면 반도체는 유전체처럼 동작합니다.

애플리케이션

비전도성 재료의 사용은 가장 널리 사용되는 전기 부품 중 하나이기 때문에 매우 광범위합니다. 능동 및 수동 형태의 속성으로 인해 사용할 수 있다는 것이 매우 분명해졌습니다.

수동 형태에서는 유전체의 특성이 전기 절연 재료에 사용됩니다.

활성 형태에서는 강유전체뿐만 아니라 레이저 이미터용 재료에도 사용됩니다.

기본 유전체

일반적으로 발생하는 유형은 다음과 같습니다.

• 유리.
• 고무.
• 기름.
• 아스팔트.
• 도자기.
• 석영.
• 공기.
• 다이아몬드.
• 순수한 물.
• 플라스틱.

액체 유전체란 무엇입니까?

이러한 유형의 분극은 전류 분야에서 발생합니다. 액체 비전도성 물질은 재료를 붓거나 함침시키는 기술에 사용됩니다. 액체 유전체에는 3가지 등급이 있습니다.

석유 오일은 약간 점성이 있고 대부분 비극성입니다. 그들은 종종 고전압 장비, 즉 고전압 물에 사용됩니다. 비극성 유전체이다. 케이블 오일은 최대 40kV의 전압을 갖는 절연지 와이어 함침과 120kV 이상의 전류를 갖는 금속 기반 코팅에 적용됩니다. 변압기 오일은 커패시터 오일보다 더 순수한 구조를 가지고 있습니다. 이러한 유형의 유전체는 아날로그 물질 및 재료에 비해 높은 비용에도 불구하고 생산에 널리 사용됩니다.

합성 유전체란 무엇입니까? 현재 염소화 탄소를 기반으로 생산되기 때문에 독성이 높아 거의 모든 곳에서 금지되어 있습니다. 그리고 유기 실리콘을 기반으로 한 액체 유전체는 안전하고 환경 친화적입니다. 이 유형은 금속 녹을 일으키지 않으며 흡습성이 낮습니다. 유기불소 화합물을 함유한 액화 유전체가 있는데, 이는 불연성, 열적 특성 및 산화 안정성으로 인해 특히 인기가 높습니다.

마지막 유형은 식물성 기름입니다. 그들은 약한 극성 유전체이며 아마, 피마자, 텅 및 대마를 포함합니다. 피마자유는 매우 뜨겁기 때문에 종이 축전기에 사용됩니다. 나머지 오일은 증발 가능합니다. 증발은 자연 증발이 아니라 중합이라는 화학 반응에 의해 발생합니다. 에나멜과 페인트에 적극적으로 사용됩니다.

결론

이 기사에서는 유전체가 무엇인지 자세히 논의했습니다. 다양한 유형과 그 특성이 언급되었습니다. 물론, 그들의 특성의 미묘함을 이해하기 위해서는 그들에 대한 물리학 섹션을 더 깊이 연구해야 할 것입니다.

도체는 전기장의 영향으로 움직일 수 있는 충분한 양의 자유 전하를 포함하는 몸체입니다.
적용된 전기장의 영향으로 도체에 전류가 발생할 수 있습니다.
모든 금속, 염분과 산 용액, 습한 토양, 인간과 동물의 몸은 좋은 전하 전도체입니다.

절연체(또는 유전체)는 내부에 자유 전하가 포함되어 있지 않은 본체입니다.
절연체에서는 전류가 흐르지 않습니다.
유전체에는 유리, 플라스틱, 고무, 판지 및 공기가 포함됩니다. 유전체로 만들어진 몸체를 절연체라고합니다.
완전히 비전도성 액체가 증류됩니다. 정제수,
(다른 물(수돗물이나 바다)은 일정량의 불순물을 포함하고 있으며 전도체입니다.)

금속의 전류

금속에는 항상 많은 수의 자유전자가 존재합니다.
금속 도체의 전류는 전류원에 의해 생성된 전기장의 영향으로 자유 전자가 규칙적으로 이동하는 것입니다.

액체의 전류

일반 물(증류수 제외)뿐만 아니라 염분과 산 용액도 전류를 전도할 수 있습니다.
전류를 전도할 수 있는 용액을 전해질이라고 합니다.
용액에서 용질의 분자는 용매의 작용에 의해 양이온과 음이온으로 전환됩니다. 용액에 적용된 전기장의 영향으로 이온은 음이온-양극으로, 양이온-음극으로 이동할 수 있습니다.
전해질에 전류가 발생합니다.
전류가 전해질을 통과하면 용액에 포함된 순수한 물질이 전극으로 방출됩니다. 이 현상을 전기 분해라고합니다.
전류의 작용으로 인해 전해질에 비가역적인 화학적 변화가 발생하며, 전류를 더욱 유지하려면 새 전해질로 교체해야 합니다.

흥미로운

17세기에 윌리엄 길버트(William Gilbert)가 많은 신체가 문지르면 전기가 흐르는 능력이 있다는 사실을 입증한 후, 과학에서는 전기화와 관련된 모든 신체가 두 가지 유형, 즉 마찰에 의해 전기가 흐르는 신체와 마찰에 의해 전기가 흐르는 신체로 나누어진다고 믿었습니다. 마찰에 의해 전기가 통하지 않습니다.
일부 신체가 전기를 분배하는 능력도 가지고 있다는 사실이 발견된 것은 18세기 전반에 이르러서였습니다. 이 방향의 첫 번째 실험은 영국 물리학자 그레이(Gray)에 의해 수행되었습니다. 1729년 그레이는 전기 전도성 현상을 발견했습니다. 그는 금속선을 통해 전기가 한 신체에서 다른 신체로 전달될 수 있음을 발견했습니다. 실크 실을 따라 전기가 퍼지지 않았습니다. 물질을 전기의 전도체와 비전도체로 나눈 사람은 그레이였습니다. 1739년에만 모든 몸체는 도체와 유전체로 나누어져야 한다는 것이 마침내 확립되었습니다.
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19세기 초에는 전기어선의 방전이 금속을 통과하지만 유리나 공기를 통과하지 않는다는 사실이 알려졌습니다.

당신은 알고 있습니까?

갈바노스테기.

전기분해를 이용해 물체에 금속층을 코팅하는 것을 전기도금이라고 합니다. 금속 물체뿐만 아니라 나무 물체, 식물 잎, 레이스, 죽은 곤충도 금속화할 수 있습니다. 먼저 이러한 물체를 단단하게 만들어야 하며, 이렇게 하려면 녹인 왁스에 일정 시간 동안 고정해야 합니다.
그런 다음 흑연 층으로 균일하게 덮어(예: 연필심으로 문지름) 전도성을 만들고 전극으로 전해질 갈바니 욕조에 넣어 잠시 동안 전기를 통과시킵니다. 현재의. 일정 시간이 지나면 용액에 포함된 금속이 이 전극에 방출되어 대상물을 고르게 덮게 됩니다.

파르티아 왕국 시대로 거슬러 올라가는 고고학 발굴을 통해 우리는 이미 2천년 전에 제품의 전기 도금 및 은도금이 수행되었다고 가정할 수 있습니다!
이는 이집트 파라오의 무덤에서 발견된 유물에서도 입증됩니다.

전해질을 이용한 실험

1. 황산구리 용액을 사용하여 전기 회로를 조립하고 전극(연필의 흑연 막대)을 용액에 담그면 전구가 켜집니다. 전류가 있습니다!
실험을 반복하여 배터리 음극에 연결된 전극을 알루미늄 버튼으로 교체합니다. 시간이 지나면 "황금색"이 됩니다. 구리층으로 덮일 것입니다. 이것이 갈바노스테지 현상이다.

2. 우리는 다음을 필요로합니다 : 식용 소금의 강한 용액이 담긴 유리, 손전등 배터리, 약 10cm 길이의 구리선 두 개를 고운 사포로 닦습니다. 전선의 한쪽 끝을 배터리의 각 극에 연결합니다. 와이어의 자유 끝을 용액이 담긴 유리에 담그십시오. 와이어의 아래쪽 끝부분에 기포가 올라옵니다!

너 스스로해라!

1. 측정 장치를 만드십시오 - 물질이 전류의 전도체인지 여부를 결정하는 테스터. 이렇게하려면 배터리, 손전등 및 연결 전선이 필요합니다. 연구 중인 도체에 조립된 전기 회로를 닫고 램프 빛의 유무를 통해 물질이 도체인지 여부를 확인합니다.

2. 다음과 같이 액체에 자유 전하가 존재함을 입증할 수 있습니다. 도체가 있는 열량계의 금속 주전자와 알루미늄 유리를 검류계에 연결합니다. 주전자에 물을 붓고 약간의 소금을 녹입니다. 주전자의 소금물을 얇은 흐름으로 유리 잔에 붓기 시작하면 검류계에 전류가 있음이 표시됩니다. 제트의 길이와 두께를 변경하여 현재 강도의 변화를 모니터링합니다.

접지를 설치할 때는 전선을 최대 2.5m 깊이까지 매설하는 것이 좋습니다. 단, 현장 조건에서는 그렇습니다.
이것이 항상 가능한 것은 아닙니다. 따라서 접지는 종종 땅에 박힌 핀 형태로 이루어집니다. 이 경우 접지 부분에 소금물로 물을 주는 것이 왜 유용한가요?

안돼요!

전기 설비에 화재가 발생하면 즉시 스위치를 꺼야 합니다. 전류로 인한 화재는 물이나 일반 소화기로는 끌 수 없습니다. 물줄기는 전도체이므로 회로를 다시 닫고 화재 원인을 복구할 수 있습니다. 이 경우 마른 모래나 분사식 소화기를 사용해야 합니다.

인체는 전기의 전도체이다

사람이 실수로 통전되면 부상을 입거나 심지어 사망할 수도 있습니다.

전기 회로 작업 시 다음을 하지 마십시오.
- 양손으로 동시에 나선을 만질 수 없습니다.
- 땅바닥이나 축축한(시멘트나 나무라도) 바닥에 서 있는 동안 노출된 전선을 만지지 마십시오.
- 결함이 있는 전기제품을 사용하지 마세요.
- 전원에서 분리하지 않고는 전기 장치를 수리할 수 없습니다.

감전 피해자를 위한 응급처치.

종종 그 사람 자신은 전류가 흐르는 전선에서 벗어날 수 없습니다. 왜냐하면... 전류는 경련성 근육 수축을 일으키거나 피해자가 의식을 잃습니다. 먼저 전류가 흐르는 전선에서 사람의 연결을 끊어야 합니다. 이렇게 하려면 전류를 끄거나 미터 근처에 있는 퓨즈를 풀어야 합니다. 스위치가 멀리 떨어져 있으면 나무 막대기(비도전성 물체)를 사용하여 전선에서 당겨 빼야 합니다. 발 아래에는 고무 매트, 건식 보드 또는 리놀륨과 같은 단열 표면이 있어야 합니다. 맨손으로 마른 옷 끝 부분과 한 손으로만 피해자를 전선에서 끌어낼 수 있습니다. 땅에 연결된 것을 만지지 마십시오. 전도성 물체!
그런 다음 피해자를 등 뒤로 눕히고 의사를 불러야 합니다.

소켓에 손가락을 넣지 마십시오. 나중에 유용할 것입니다!

정의, 목적 및 분류

전기 절연 재료

유전체- 정전기장이 오랫동안 존재할 수 있는 물질. 전도성 물질과 달리 이러한 물질은 실제로인가되는 일정한 전압의 영향으로 전류를 전도하지 않습니다.

전기 절연의 목적은 주로 전기 장치의 작동에 바람직하지 않은 경로를 따라 전류가 흐르는 것을 방지하는 것입니다. 또한 전기 장치, 특히 커패시터의 유전체는 필요한 정전 용량을 제공하는 활성 역할을 합니다.

쌍극자 유전체는 분자가 공간에서 비대칭으로 배열된 유전체입니다. 그들은 일반적으로 중성 유전체보다 유전 상수가 더 높습니다. 쌍극자 유전체는 중성 유전체보다 흡습성이 뛰어나고 물에 더 쉽게 젖습니다.

유전체는 또한 이극성(이온성),분자가 상대적으로 쉽게 반대 전하를 띤 부분으로 분리되는 경우 (이온) 및 동종 극성,이온으로 분해되지 않습니다.

화학적 조성에 따라 전기 절연 재료는 다음과 같이 구분됩니다. 본질적인, V 그 구성에는 탄소가 포함되어 있으며, 무기,탄소를 함유하지 않음. 대개, 무기재료는 내열성이 더 높다, 유기농보다.

유전체의 전기 전도성

그 목적에 따라 정전압의 영향을 받는 유전체는 전류가 전혀 흐르지 않아야 합니다. 부도체.그러나 실제로 사용되는 모든 전기 절연 재료는 일정한 전압을 가할 때 소위 미미한 전류를 통과시킵니다. 누설 전류.따라서 전기 절연 재료의 저항률은 매우 크지만 무한하지는 않습니다.

저항절연 섹션은 이 절연 섹션에 적용되는 DC 전압의 비율과 같습니다. 유 (볼트 단위) - 누설 전류 나(암페어 단위) 이 섹션을 통해:

절연 전도도

.

구별하다 체적 저항격리 아르 자형 V , 절연체의 두께를 통한 전류 통과에 대한 장애물을 수치적으로 결정하고, 표면저항아르 자형 에스 절연 표면을 따라 전류가 흐르는 것을 방해하는 장애물을 정의하고 습기, 오염 등으로 인해 유전체 표면층의 전도성이 증가하는 것을 특징으로 합니다.

임피던스절연은 전극, 볼륨 및 표면 사이에 병렬로 연결된 두 개의 저항의 결과로 정의됩니다.

단면이 있는 평평한 단열재 단면의 경우 에스[cm 2 ] 및 두께 시간[cm] 체적 저항(모서리 영향 제외)은 다음과 같습니다.

.

수치적으로 ρ V모서리가 1인 입방체의 저항(옴)과 같습니다. 센티미터주어진 물질의 전류가 입방체의 반대쪽 두 면을 통과하는 경우:

.

1 옴·cm= 10 4 옴∙mm 2 /중= 10 6 μΩ∙cm= 10 -2 옴·m.

체적 저항률의 역수

,

~라고 불리는 특정 부피 전도도재료.

가치 ρ V실제로 사용되는 고체 및 액체 전기 절연 재료의 범위는 대략 10 8 -10 10입니다. 옴·cm중요하지 않은 경우(목재, 대리석, 석면 시멘트 등)에 사용되는 상대적으로 품질이 낮은 재료의 경우 최대 10 16 -10 18 옴·cm호박색, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 등과 같은 재료의 경우 비이온화 가스의 경우 ρ V약 10 19 -10 20 옴·cm고품질 고체 유전체와 양호한 도체(상온에서)의 저항률 비율은 10 22 -10 24 정도의 엄청난 숫자로 표현됩니다.

비표면저항ρ 에스전기 절연 재료로 만들어진 절연체에 표면 저항을 생성하는 특성을 나타냅니다. 길이가 평행한 직선 모서리를 갖는 전극 사이의 표면 저항(모서리의 영향 무시) 비, 서로 멀리 떨어진 곳에 위치 ㅏ, 재료의 두께에 따른 체적 누설 전류를 제외하면 다음과 같습니다. , 어디 .

크기 ρ 에스주어진 재료 표면의 정사각형(모든 크기)의 저항과 수치적으로 동일합니다. , 이 사각형의 반대쪽 두 변을 제한하는 전극에 전류가 공급되면 .

유전체의 전기 전도성의 물리적 특성

유전체의 전기 전도성은 이온, 몰리온(콜로이드 입자) 및 때로는 전자와 같은 자유 입자(즉, 특정 분자와 연관되지 않고 적용된 전기장의 영향으로 이동할 수 있음)의 존재로 설명됩니다.

대부분의 전기 절연 재료에 가장 일반적입니다. 이온 전도성.어떤 경우에는 유전체의 주요 물질이 전기분해된다는 점에 유의해야 합니다. 그 예로는 투명성으로 인해 전기분해 생성물의 방출을 직접 관찰할 수 있는 유리가 있습니다. 유리에 직류를 흘려 전도도를 낮추기 위해 가열하면 유리를 구성하는 금속(주로 나트륨)의 특징적인 나무 모양의 침전물("수상돌기")이 음극에 형성됩니다. 더 자주, 유전체의 주요 물질의 분자가 쉽게 이온화되는 능력이 없지만 유전체에 거의 필연적으로 존재하는 불순물, 즉 수분, 염분, 산의 불순물로 인해 이온 전기 전도성이 발생하는 경우가 관찰됩니다. 알칼리 등 아주 작은 것, 때로는 화학적 분석으로 검출하기 어려운 불순물이 포함된 것조차도 물질의 전도도에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 유전체 제조 및 일반적인 전기 절연 기술에서는 출발 제품의 순도와 작업장의 청결이 매우 중요합니다. 이온 전도성을 갖는 유전체에서는 패러데이의 법칙, 즉 절연체를 통과하는 전기량(정전류에서)과 전기분해 중에 방출되는 물질의 양 사이의 비례가 엄격하게 준수됩니다.

증가할 때 온도일반적으로 전기 절연 재료의 저항은 크게 감소합니다. 분명히 전기 절연의 작동 조건은 더욱 심각해집니다. 반대로 저온에서는 매우 열악한 유전체라도 높은 값을 얻습니다. ρ V .

소량의 물이라도 존재하면 크게 감소할 수 있습니다. ρ V유전체. 이는 물에 존재하는 불순물이 이온으로 해리되거나 물의 존재가 물질 자체의 분자 해리에 기여할 수 있다는 사실로 설명됩니다. 따라서 전기 절연의 작동 조건은 다음과 같은 경우 더욱 어려워집니다. 수화.가습은 변화에 매우 강한 영향을 미칩니다. ρ V섬유질 및 수분이 섬유를 따라 연속 필름을 형성할 수 있는 기타 재료(한 전극에서 다른 전극으로 전체 유전체를 관통하는 "브리지").

건조 후 습기로부터 보호하기 위해 흡습성 재료에 비흡습성 바니시, 컴파운드 등을 함침하거나 코팅합니다. 건조전기 절연, 수분이 제거되고 저항이 증가합니다. 그러므로 온도가 올라갈수록 ρ V축축한 물질은 처음에는 성장할 수도 있으며(수분 제거 효과가 온도 상승 효과보다 클 경우), 상당한 양의 수분을 제거한 후에만 감소가 시작됩니다. ρ V .

절연 저항은 다음과 같이 감소할 수 있습니다. 전압 증가,이는 실질적인 의미가 매우 큽니다. 작동 전압보다 낮은 전압에서 (기계, 케이블, 커패시터 등의) 절연 저항을 측정하면 과대평가된 저항 값을 얻을 수 있습니다.

탐닉 아르 자형 ~에서전압 값에 대한 설명은 여러 가지 이유가 있습니다.

유전체에 공간 전하의 형성;

전극과 측정된 절연체 사이의 접촉 불량 등

충분히 높은 전압에서 전자는 전기장의 힘에 의해 방출될 수 있습니다. 이 경우 생성된 추가 전자 전도도는 전체 전기 전도도를 크게 증가시킵니다. 이 현상은 유전 파괴가 발생하기 전에 발생합니다.

고체 유전체에 일정한 전압을 가하면 대부분의 경우 전류는 시간이 지남에 따라 점차 감소하여 특정 정상 상태 값에 점근적으로 접근합니다. 따라서 점차적으로 유전체의 전도성이 증가하고 저항이 감소합니다. 시간에 따른 전도도의 변화는 유전체의 전기분해 과정 및 기타 이유로 공간 전하 형성의 영향과 관련이 있습니다.

비표면저항 변화의 특성 ρ 에스다양한 요인(온도, 습도, 전압, 전압 노출 시간)으로 인한 유전체는 변화의 성격과 유사합니다. ρ V위에서 논의했습니다. 크기 ρ 에스흡습성 유전체는 습기에 매우 민감합니다.

유전체의 분극

유전체의 가장 중요한 특성은 외부에서 인가되는 전압의 영향으로 분극화되는 능력입니다. 분극은 유전체의 전하 물질 입자의 공간적 위치 변화로 귀결되며 유전체는 다음과 같은 특성을 얻습니다. 유도 전기 토크,그 안에 전하가 형성됩니다. 전압이 인가되는 전극이 있는 절연체의 일부 단면을 고려하면 유 [V], 그러면 이 섹션의 요금 큐 [Cl] 표현식에 의해 결정됩니다.

큐= C.U. .

여기 와 함께패럿 단위로 측정된 절연체의 특정 부분의 커패시턴스입니다. (에프).

절연 용량은 재료(유전체)와 절연체의 기하학적 치수 및 구성에 따라 달라집니다.

전기 용량을 형성하는 주어진 유전체의 능력을 유전 상수지정되어 있으며 ε . 크기 ε 진공은 하나로 간주됩니다.

허락하다 와 함께 영형- 임의의 모양과 크기의 진공 커패시터의 용량. 커패시터 플레이트의 크기, 모양 및 상대 위치를 변경하지 않고 플레이트 사이의 공간이 유전 상수를 갖는 재료로 채워지면 ε , 그러면 커패시터의 커패시턴스가 증가하여 값에 도달합니다.

씨=ε C 영형 .

따라서 물질의 유전율은 커패시터 전극의 크기와 모양을 바꾸지 않고 전극 사이에 주어진 물질을 채우면 진공 커패시터의 용량이 몇 배나 증가하는지를 나타내는 숫자이다. 주어진 기하학적 치수와 모양의 커패시터의 커패시턴스는 정비례합니다. ε 유전체.

유전 상수의 값은 정전기학의 많은 기본 방정식에 포함됩니다. 응, 법에 따르면 펜던트크기의 두 점 전하의 상호 반발력 큐 1과 큐 2(절대 전하 단위)는 유전 상수가 있는 매체에 위치합니다. ε 서로 거리를 두고 시간[센티미터] , 이다:

유전 상수는 무 차원 수량입니다. 가스의 경우 1에 매우 가깝습니다. 따라서 정상적인 조건의 공기의 경우 ε= 1.00058. 대부분의 액체 및 고체 전기 절연 재료용 ε – 여러 단위의 순서로, 수십 개는 적고 100을 초과하는 경우는 거의 없습니다. 특정 조건에서 강유전체와 같은 특수 클래스의 일부 물질은 유난히 높은 유전 상수 값을 갖습니다.

양극화의 물리적 본질

전도성과 마찬가지로 분극은 공간에서 전하의 이동으로 인해 발생합니다. 이 두 현상의 차이점은 다음과 같습니다.

양극화가 변화를 가져온다 관련된주어진 분자의 경계를 넘어갈 수 없는 특정 전하 분자의 경우 전도성은 비교적 먼 거리에 걸쳐 유전체에서 이동할 수 있는 자유 전하의 이동(드리프트)으로 인해 발생합니다.

분극 변위 - 전하의 탄성 이동; 유전체에 적용된 전압이 종료되면 변위된 전하가 원래 위치로 돌아가는 경향이 있는데 이는 전도성에 일반적이지 않습니다.

균일한 물질의 분극은 거의 모든 유전체 분자에서 발생하는 반면, 유전체의 전기 전도도는 종종 소량의 불순물(오염 물질)의 존재에 의해 결정됩니다.

외부에서 유전체에 일정한 전압을 가해 주면 전도 전류가 존재하지만, 바이어스 전류(용량성 전류)직류 전압을 켜거나 끌 때만 발생하거나 인가 전압의 크기가 변하는 경우에도 발생합니다. 오랫동안영향을 받는 유전체에만 용량성 전류가 있습니다. 교류 전압.

가장 일반적인 유형의 분극은 전자, 이온 및 쌍극자입니다.

전자 분극- 원자핵에 대한 전자 궤도의 변위. 외부 전기장이 가해지면 전자 분극은 매우 짧은 시간(약 10~15분)에 발생합니다. 비서).

이온 분극(이온 유전체의 경우) - 분자를 구성하는 이온의 서로에 대한 변위입니다. 이 분극은 전자 분극보다 긴 기간에 발생하지만 매우 짧은 기간(약 10~13초)에도 발생합니다.

전자 및 이온 분극 - 품종 변형 분극,외부 전기장의 방향으로 서로에 대한 전하의 이동을 나타냅니다.

쌍극자(방향) 분극물질의 쌍극자 분자의 회전(방향)으로 귀결됩니다. 이 분극은 변형 분극에 비해 수치적으로 크며, 서로 다른 물질의 분자마다 다른 시간 간격에 걸쳐 완전히 발생하지만 변형 분극의 지속 시간보다 훨씬 더 깁니다.

중성 유전체에서는 변형 분극만이 발생할 수 있다는 것이 명백합니다. 이러한 유전체는 상대적으로 낮은 유전 상수를 갖습니다(예: 액체 및 고체 탄화수소의 경우). ε 약 1.9-2.8).

표 1.1

일부 물질의 유전 상수

변형 분극 외에 배향 분극도 관찰되는 쌍극자 유전체는 중성 유전체에 비해 유전율 값이 더 높은데, 쌍극자 유전체에서는 예를 들어 물에 대해서, ε = 82.

일반적으로 쌍극자 물질의 유전 상수는 분자 크기(또는 분자량)가 작을수록 커집니다. 네, 꽤 크네요 ε 물은 분자의 크기가 매우 작기 때문입니다.

주파수에 대한 유전 상수의 의존성.변형 분극이 확립되는 시간은 현대 무선 전자 장치에 사용되는 최고 주파수에서도 전압 부호가 변경되는 시간에 비해 매우 짧기 때문에 중성 유전체의 분극은 다음과 같은 시간 내에 완전히 확립됩니다. 교류전압의 반주기와 비교하여 무시된다. 따라서 실질적으로 큰 의존성은 없습니다. 주파수로부터 ε중성 유전체는 그렇지 않습니다.

쌍극자 유전체의 경우 교류 전압의 주파수가 증가함에 따라 값은 ε 처음에는 변경되지 않았지만 특정 시점부터 시작됩니다. 임계 주파수,양극화가 한 반주기 내에 완전히 확립될 시간이 없을 때, ε 감소하기 시작하여 매우 높은 주파수에서 중성 유전체의 특성 값에 접근합니다. 온도가 증가하면 임계 주파수가 증가합니다.

급격하게 불균일 유전체,특히 물이 포함된 유전체에서는 소위 현상이 발생합니다. 중간층남자 이름양극화. 층간 분극은 유전체 사이의 경계면(습윤 유전체의 경우 확산된 물 표면)에 전하가 축적되면서 감소됩니다. 층간 분극을 확립하는 과정은 매우 느리며 몇 분, 심지어 몇 시간에 걸쳐 발생할 수 있습니다. 따라서 후자의 습기로 인한 절연 용량의 증가가 클수록 절연체에 적용되는 교류 전압의 주파수는 낮아집니다.

머리온도에 대한 유전 상수의 의존성.중성 유전체용 ε 온도에 약하게 의존하며, 물질의 열팽창으로 인해 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 즉, 물질의 단위 부피당 분극성 분자 수가 감소합니다.

저온의 쌍극자 유전체에서 물질의 점도가 높을 때 필드를 따라 쌍극자 분자의 배향은 대부분의 경우 불가능하거나 어떤 경우에도 어렵습니다. 온도가 증가하고 점도가 감소함에 따라 쌍극자 배향 가능성이 더 쉬워지며 결과적으로 ε 크게 증가합니다. 고온에서는 분자의 열혼란 열진동 증가로 인해 분자 배향의 질서 정도가 감소하여 다시 감소합니다. ε .

이온 분극이 있는 결정, 유리, 도자기 및 유리상 함량이 높은 기타 유형의 세라믹에서는 온도가 증가함에 따라 유전 상수가 증가합니다.

유전체 몸체

유전체 몸체

그렇지 않으면 절연체, 즉 전기를 전도하지 않는 몸체는 도체가 아닙니다.

러시아어에 사용되는 외국어 사전 - Popov M., 1907 .

유전체 몸체

비전도성 전기, 절연체.

, 1907 .

절연체 또는 유전체 본체

일반적으로 전기 전도율이 낮고 도체를 절연하는 역할을 하는 모든 몸체입니다. 특히 이 이름은 사용되는 유리 또는 도자기 잔을 의미합니다. 전선을 전신주에 연결하여 전선을 절연합니다.

러시아어에 포함된 외국어 사전 - Pavlenkov F., 1907 .

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전기 전도체가 좋지 않아 전도체를 절연하는 데 사용됩니다. 러시아어에 포함된 외국어 사전입니다. Chudinov A.N., 1910. 일반적으로 절연체 또는 유전체 본체, 전도성이 낮은 모든 본체... ... 러시아어 외국어 사전

전기를 잘 전도하지 않는 물질. "D"라는 용어 (그리스어 diá와 영국의 electric electric에서 유래)은 M. Faraday(Faraday 참조)가 전기장이 통과하는 물질을 지정하기 위해 도입되었습니다. 어떤 내용으로든...... 위대한 소련 백과사전

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전기 같은- 3.45 전기 [전자, 프로그래밍 가능한 전자]; E/E/PE(전기/전자/프로그래머블 전자, E/E/PE)는 전기 및/또는 전자 및/또는 프로그래밍 가능한 전자 기술을 기반으로 합니다. 원천 … 규범 및 기술 문서 용어에 대한 사전 참고서

백과사전 F.A. 브록하우스와 I.A. 에브론

전기 현상 연구의 한 분야로, 평형 상태에 따라 신체의 전기 분포에 대한 연구와 이 경우 발생하는 전기력의 결정을 포함합니다. E.의 기초는 작업으로 마련되었습니다 ... ... 백과사전 F.A. 브록하우스와 I.A. 에브론

고전 전기 역학 ... Wikipedia

고전 전기 역학 솔레노이드의 자기장 전기 자기 정전기학 쿨롱의 법칙 ... Wikipedia

서적

• 나노 전자공학을 위한 필름 및 구조의 화학 증착 공정의 기본 원리, 저자 팀, 논문은 비전통적인 휘발성 출발 물질을 사용하여 금속 및 유전체 필름의 화학 증착 공정 개발 결과를 제시합니다... 카테고리: 기술 문헌 시리즈: SB RAS의 통합 프로젝트 출판사: Federal State Unitary Enterprise "출판사 SB RAS", 전자책(fb2, fb3, epub, mobi, pdf, html, pdb, lit, doc, rtf, txt)
• 엔지니어를 위한 고체 물리학 교과서, Gurtov V., Osaulenko R., 이 교과서는 응집 물질 물리학의 기본 요소와 응용 분야를 포함하는 고체 물리학 과정에 대한 체계적이고 접근 가능한 프레젠테이션입니다.