Диэлектрики: что это такое, примеры
Определение 1Диэлектриками называют вещества, не обладающие способностью проводить электрический ток.
Стоит отметить, что данное определение лишь приблизительно выражает физический смысл приведенного понятия.
Абсолютных изоляторов, то есть веществ, которые совсем не проводят ток, в природе не существует. Диэлектрики по сравнению с проводниками в 1015−1020 раз хуже проводят ток. Данный факт основывается на том, что в диэлектриках отсутствуют свободные заряды.
Что такое диэлектрики и их примеры
Определение 2Если диэлектрик поместить в электрическое поле, то, как диэлектрик, так и само поле значительно изменятся. В диэлектриках, в которых до контакта с полем не было заряда, возникают электрические заряды. Это явление объясняется процессом поляризации вещества, другими словами, в поле диэлектрик обретает электрические полюсы. Возникающие при этом заряды называются поляризационными.
Разделить такие заряды невозможно, чем они существенно отличаются от индукционных зарядов в проводниках.
Диэлектрики состоят либо из нейтральных молекул, либо из закрепленных в положении равновесия, к примеру, в узлах кристаллической решетки заряженных ионов. Ионные кристаллические решетки могут быть разбиты на, в целом, нейтральные «элементарные ячейки».
Действие электрического поля на заряды, принадлежащие диэлектрику, провоцирует лишь легкое смещение относительно изначального положения, тогда как заряды проводников, испытывающие такое же влияние, срываются с места. В условиях отсутствующего электрического поля диэлектрик может быть условно представлен в виде совокупности молекул, в каждой из которых положительные и отрицательные заряды равные по величине распределены по всему объему вещества.
В процессе поляризации заряды каждой отдельной молекулы диэлектрика смещаются в противоположные ее стороны. Соответственно, одна часть молекулы становиться положительно заряженной, а другой — отрицательно, что, в общем, дает возможность заявить: молекула превращается в электрический диполь.
Равнодействующая электрических сил, в однородном поле оказывающих влияние на нейтральную молекулу диэлектрика, эквивалентна нулю. Этот факт основывается на том, что центр тяжести молекулы не передвигается ни в одну из сторон. Молекула просто претерпевает деформирование.
Определение 4Существуют такие диэлектрики, в которых в условиях отсутствующего электрического поля молекулы имеют дипольный момент (полярные молекулы).
В случае, когда поле отсутствует, такие молекулы, принимающие непосредственное участие в тепловом движении, ориентированы беспорядочно. Если же диэлектрик находится в поле, молекулы, в основном, ориентируются по его направлению. Соответственно, диэлектрик проходит процесс поляризации.
У симметричных молекул, таких как, к примеру, O2, N2, в отсутствие поля центры тяжести отрицательных и положительных зарядов одинаковы. По этой причине собственного дипольного момента у молекул нет (неполярные молекулы). У несимметричных же молекул (возьмем в качестве примера h3O, CO) центры тяжести сдвинуты друг относительно друга, в результате чего молекулы имеют дипольный момент и носят название полярных.
Также существуют диэлектрические или же ионные кристаллы, которые формируются при помощи ионов с противоположным знаком. Такой кристалл состоит из пары “вдвинутых” друг в друга кристаллических решеток, одна из которых является положительной, а вторая — отрицательной. В целом кристалл условно можно принять за подобие гигантской молекулы. Процесс наложения электрического поля провоцирует сдвиг одной решеток относительно друг друга, вследствие чего и происходит поляризация ионных кристаллов. Существует также тип поляризованных без участия поля кристаллов.
Вектор поляризации диэлектрика
Определение 6Поляризованность P→ или, другими словами, вектор поляризованности характеризует степень поляризации диэлектрика:
P→=∆ρ→∆V,
где ∆ρ представляет собой дипольный момент элемента диэлектрика.
В условиях неполярных молекул вектор поляризованности может быть определен в следующем виде:
P→=1∆V∑∆Vρi→=Nρ0→,
где сложение идет относительно всех молекул в объеме △V. N — концентрация молекул,
ρ0→ является индуцированным дипольным моментом (Он один и тот же у всех молекул). ρ0→↑↑E→.
Формула поляризованности в условиях полярных молекул принимает вид следующего выражения:
P→=1∆V∑∆Vρi→=Np→,
в котором P→ представляет собой среднее значение дипольных моментов, которые равнозначны по модулю, но обладают разными направлениями.
В изотропных диэлектриках средние дипольные моменты по направлению идентичны напряженности внешнего электрического поля. У диэлектриков с молекулами полярного типа, вклад в поляризованность от наведенных зарядов значительно ниже вклада от переориентации поля.
Определение 9Ионная решеточная поляризации может быть описана следующей формулой: P→=1∆V∑∆Vρi→=Np→.
В большей части случаев подобная поляризация является анизотропной.
Если представить плоский конденсатор, который заполнен диэлектриком так, как это проиллюстрировано на рисунке 1, то на принадлежащей ему левой обкладке расположен положительный заряд, а на правой — отрицательный. По причине того факта, что разноименные заряды притягиваются друг к другу, у положительной обкладки на поверхности диэлектрика появится отрицательный заряд, а у правой, то есть отрицательной – положительный заряд диэлектрика. Выходит, что поле, формирующееся поляризационными зарядами, имеет противоположное направлению поля направление, которое создают обкладки, соответственно, диэлектрик ослабляет поле.
Рисунок 1
+q,−q представляют собой заряды на обкладках конденсатора.
E→ является напряженностью поля, которое формируется обкладками конденсатора.
−q′, +q′- это заряды диэлектрика.
E→’ — напряженность поля, которое создается как результат поляризации диэлектрика.
Явление влияния вещества на магнитное и электрическое поля было эмпирическим путем открыто Фарадеем.
В случае если однородный изотропный диэлектрик полностью заполняет собой объем, ограниченный эквипотенциальными поверхностями поля сторонних зарядов, то напряженность поля внутри него в ε раз меньше напряженности поля сторонних зарядов.
E→’=E→ε,
где ε определяет диэлектрическую проницаемость среды.
Напряженность поля точечного заряда, который расположен в диэлектрике с некоторой диэлектрической проницаемостью ε, может быть выражена в виде следующего выражения:
E→=14πεε0qr3r→.
Закон Кулона для зарядов, находящихся в жидком и газообразном диэлектрике принимает такой вид:
F→=14πεε0q1q2r3r→.
Пример 2Задание: Бесконечную плоскую пластину из однородного изотропного диэлектрика разместили в однородном электростатическом поле с напряженностью E=200 Вм, направленной под прямым углом силовым линиям поля. Диэлектрическая проницаемость диэлектрика равняется 2.
Решение
Поле в вакууме в ε раз сильнее, чем поле в диэлектрике, по этой причине запишем, что:
E→’=E→ε.
Произведем некоторые расчеты:
E→’=2002=100 Вм.
Ответ: Напряженность поля в пластине будет 100 Вм.
Пример 3Задание: Заряженные шарики обладают массойm1=m2=m. Они подвешены на нитях, имеющих одинаковые значения длины, в одной точке, их заряды эквивалентны q1 и q2( смотри рисунок 1). Изначально они располагаются в воздухе (диэлектрическая проницаемость ε1), после этого погружаются в жидкость ε2. Каково отношение диэлектрических проницаемостей ε2ε1, если при погружении в жидкость системы из шариков угол расхождения нитей не претерпел изменений? Отношение плотности шариков к плотности диэлектрика ρshρd=b.
Решение
Рисунки 2 и 3
Запишем условие равновесия шарика в симметричной системе в воздухе:
Fe1→+mg→+N1→=0.
Теперь выразим условие равновесия одного шарика в жидкости:
Fe2→+mg→+N2→+FA→=0.
Запишем проекции уравнения Fe1→+mg→+N1→=0 на оси:
Ох: Fe1-N1sina2=0,
Oy: mg-N1cosα2=0.
Проекции уравнения Fe2→+mg→+N2→+FA→=0 на оси:
Ох: Fe2-N2sinα2=0,
Oy: mg-N2cosα2-FA=0.
Берем отношение уравнения Fe1-N1sina2=0 и mg-N1cosa2=0, в качестве результата получаем:
tga2=Fe1mg.
Уравнение Fe2-N2sina2=0 на уравнение mg-N2cosa2-FA=0, получаем:
tga2=Fe2mg-FA→Fe1mg=Fe2mg-FA.
Основываясь на законе Кулона, запишем такое выражения для Fe1, Fe2:
Fe1=q1q24πε1ε0r2 и Fe2=q1q24πε2ε0r2.
Модуль силы Архимеда равняется следующему выражению:
FA=ρdVg=ρdmρshg.
Подставим в уравнение tga2=Fe2mg-FA→Fe1mg=Fe2mg-FA уравнения Fe1=q1q24πε1ε0r2 и
Fe2=q1q24πε2ε0r2, в результате получим:
q1q24πε1ε0r2mg=q1q24πε2ε0r2mg-ρdmρshg→1ε11=1ε21-ρdρsh→ε2ε1=11-ρdρsh=11-b.
Ответ: Диэлектрическая проницаемость жидкости должна быть ε2e1=11-b.
Диэлектрики
Репетиторы ❯ Физика ❯ Диэлектрики
Автор: Оксана Ф., онлайн репетитор по физике
●
14.01.2012
●
Раздел: Физика
Все жидкие и твердые вещества по характеру действия на них электростатического поля делятся на проводники, полупроводники и диэлектрики.
Диэлектрики (изоляторы) – вещества, которые плохо проводят или совсем не проводят электрический ток. К диэлектрикам относят воздух, некоторые газы, стекло, пластмассы, различные смолы, многие виды резины.
Если поместить в электрическое поле нейтральные тела из таких материалов, как стекло, эбонит, можно наблюдать их притяжение как к положительно заряженным, так и к отрицательно заряженным телам, но значительно более слабое. Однако при разделении таких тел в электрическом поле их части оказываются нейтральными, как и всё тело в целом.
Следовательно, в таких телах нет свободных электрически заряженных частиц, способных перемещаться в теле под действием внешнего электрического поля. Вещества, не содержащие свободных электрически заряженных частиц, называют диэлектриками или изоляторами.
Притяжение незаряженных тел из диэлектриков к заряженным телам объясняется их способностью к поляризации.
Поляризация – явление смещения связанных электрических зарядов внутри атомов, молекул или внутри кристаллов под действием внешнего электрического поля. Самый простой пример поляризации – действие внешнего электрического поля на нейтральный атом.
Во внешнем электрическом поле сила, действующая на отрицательно заряженную оболочку, направлена противоположно силе, которая действует на положительное ядро. Под действием этих сил электронная оболочка несколько смещается относительно ядра и деформируется. Атом остаётся в целом нейтральным, но центры положительного и отрицательного заряда в нём уже не совпадают. Такой атом можно рассматривать как систему из двух равных по модулю точечных зарядов противоположного знака, которую называют диполем.
Если поместить пластину из диэлектрика между двумя металлическими пластинами с зарядами противоположного знака, все диполи в диэлектрике под действием внешнего электрического поля оказываются обращёнными положительными зарядами к отрицательной пластине и отрицательными зарядами к положительно заряженной пластине. Пластина диэлектрика остаётся в целом нейтральной, но её поверхности покрыты противоположными по знаку связанными зарядами.
В электрическом поле поляризационные заряды на поверхности диэлектрика создают электрическое поле, противоположно направленное внешнему электрическому полю.
В результате этого напряжённость электрического поля в диэлектрике уменьшается, но не становиться равной нулю.
Отношение модуля напряжённости E0 электрического поля в вакууме к модулю напряжённости Е электрического поля в однородном диэлектрике называется диэлектрической проницаемостью ɛ вещества:
ɛ = Е0 / Е
При взаимодействии двух точечных электрических зарядов в среде с диэлектрической проницаемостью ɛ в результате уменьшения напряжённости поля в ɛ раз кулоновская сила также убывает в ɛ раз:
Fэ = k (q1 · q2 / ɛr2)
Диэлектрики способны ослаблять внешнее электрическое поле. Это их свойство применяется в конденсаторах.
Конденсаторы – это электрические приборы для накопления электрических зарядов. Простейший конденсатор состоит из двух параллельных металлических пластин, разделённым слоем диэлектрика. При сообщении пластинам равных по модулю и противоположных по знаку зарядов +q и –q между пластинами создаётся электрическое поле с напряжённостью Е.
Вне пластин действие электрических полей, направленное противоположно заряженных пластин, взаимно компенсируется, напряжённость поля равна нулю. Напряжение U между пластинами прямо пропорционально заряду на одной пластине, поэтому отношение заряда q к напряжению U
C = q / U
является для конденсатора величиной постоянной при любых значениях заряда q. Это отношение С называется электроёмкостью конденсатора.
Остались вопросы? Не знаете, что такое диэлектрики?
Чтобы получить помощь репетитора – зарегистрируйтесь.
Первый урок – бесплатно!
Зарегистрироваться
© blog.tutoronline.ru, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.
Остались вопросы?
Задайте свой вопрос и получите ответ от профессионального преподавателя.
Задать вопрос
Физика
Курсы физики для студентов нефизических специальностей
Физика
Курсы по физике 10 класс
Информатика и ИКТ
Курс ЕГЭ по информатике
Математика
Курсы по математике 10 класс
Математика
Курсы по алгебре 7 класс
Английский язык
Курсы по бизнес английскому
Высшая математика
Высшая математика для студентов технических специальностей
Что такое диэлектрический материал и как он работает?
К
- Рахул Авати
Что такое диэлектрический материал?
Диэлектрический материал плохо проводит электричество, но эффективно поддерживает электростатические поля.
Он может накапливать электрические заряды, иметь высокое удельное сопротивление и отрицательный температурный коэффициент сопротивления.
Подробнее о диэлектрических материалах
Диэлектрические материалы являются плохими проводниками электричества, поскольку в них нет слабо связанных или свободных электронов, которые могут дрейфовать через материал. Электроны необходимы для поддержания потока электрического тока. Ток течет от положительного вывода к отрицательному и в обратном направлении в виде свободных электронов, которые текут от отрицательного вывода к положительному.
Диэлектрические материалы поддерживают диэлектрическую поляризацию, что позволяет им действовать как диэлектрики, а не как проводники. Это явление возникает, когда диэлектрик помещается в электрическое поле и положительные заряды смещаются в направлении электрического поля, а отрицательные заряды смещаются в противоположном направлении. Такая поляризация создает сильное внутреннее поле, которое уменьшает общее электрическое поле внутри материала.
Важные сведения о диэлектрических материалах
Важным фактором для диэлектрического материала является его способность поддерживать электростатическое поле при минимальном рассеивании энергии в виде тепла. Это рассеянное тепло или потеря энергии известны как диэлектрические потери . Чем меньше диэлектрические потери, тем эффективнее вещество как диэлектрический материал.
Еще одним соображением является диэлектрическая проницаемость , , который представляет собой степень, в которой вещество концентрирует электростатические линии потока. К веществам с низкой диэлектрической проницаемостью относятся идеальный вакуум, сухой воздух и самые чистые, сухие газы, такие как гелий и азот.
К материалам с умеренными диэлектрическими постоянными относятся керамика, дистиллированная вода, бумага, слюда, полиэтилен и стекло. Оксиды металлов, как правило, имеют высокие диэлектрические постоянные.
Свойства диэлектрических материалов
Это наиболее важные свойства диэлектрических материалов.
Электрическая восприимчивость
Относится к относительной мере того, насколько легко диэлектрический материал может быть поляризован под воздействием электрического поля. Это также относится к электрической проницаемости материала.
Диэлектрическая поляризация
Это количество электрической энергии, хранящейся в электрическом поле, когда к нему приложено напряжение. Поскольку это заставляет положительные заряды и отрицательные заряды течь в противоположных направлениях, это может свести на нет общее электрическое поле.
Электрический дипольный момент
Степень разделения отрицательных и положительных зарядов в системе относится к электрическому дипольному моменту.
Атомы содержат как положительно, так и отрицательно заряженные частицы и расположены в материале в виде диполей. Приложение электрического заряда создает дипольный момент. Связь между дипольным моментом и электрическим полем придает материалу его диэлектрические свойства.
Электронная поляризация
Электронная поляризация возникает, когда диэлектрические молекулы, образующие дипольный момент, состоят из нейтральных частиц.
Время релаксации
После снятия приложенного электрического поля атомы в диэлектрическом материале возвращаются в исходное состояние после некоторой задержки. Это время задержки называется временем релаксации .
Пробой диэлектрика
Если напряжение на диэлектрическом материале становится слишком большим, а электростатическое поле становится слишком интенсивным, материал начинает проводить ток. Это явление называется пробоем диэлектрика .
В компонентах, в которых в качестве диэлектрической среды используются газы или жидкости, это условие меняется на противоположное, если напряжение падает ниже критической точки.
Но в компонентах, содержащих твердые диэлектрики, пробой диэлектрика обычно приводит к необратимому повреждению.
Диэлектрическая дисперсия
Этот термин относится к максимальной поляризации, достигаемой диэлектрическим материалом. На это влияет время релаксации.
Типы диэлектрических материалов
Диэлектрические материалы основаны на типе молекул, присутствующих в материале.
Полярный диэлектрик
В полярном диэлектрике центры масс положительных и отрицательных частиц не совпадают. Молекулы имеют асимметричную форму, и в материале существует дипольный момент. Когда к материалу прикладывается электрическое поле, молекулы выравниваются с электрическим полем. Когда поле снимается, суммарный дипольный момент в молекулах становится равным нулю.
Примеры: вода и соляная кислота
Неполярный диэлектрик
В неполярных диэлектрических материалах центр масс положительных и отрицательных частиц совпадает.
Молекулы имеют симметричную форму, а диэлектрический материал не имеет дипольного момента.
Примеры: водород, кислород и азот
Большинство диэлектрических материалов твердые. Примеры следующие:
- фарфор (керамика)
- слюда
- стекло
- пластик
- многие оксиды металлов
Некоторые жидкости и газы также являются хорошими диэлектрическими материалами. Сухой воздух является отличным диэлектриком и используется в конденсаторах переменной емкости и некоторых типах линий передачи. Азот и гелий являются хорошими диэлектрическими газами. Дистиллированная вода является хорошим диэлектриком. Вакуум является исключительно эффективным диэлектриком.
Различия между диэлектриками и изоляторами
Диэлектрики часто путают с изоляторами, хотя между этими типами материалов есть различия. Например, все диэлектрики являются изоляторами, но не все изоляторы являются диэлектриками.
Некоторые различия выделены на этом рисунке.
Применение диэлектрических материалов
Диэлектрические материалы используются во многих областях. Из-за их способности накапливать заряды они чаще всего используются для хранения энергии в конденсаторах и для построения линий радиопередачи.
Диэлектрические материалы с высокой диэлектрической проницаемостью часто используются для улучшения характеристик полупроводников. В трансформаторах, реостатах, шунтирующих и заземляющих реакторах диэлектрические материалы, такие как минеральные масла, действуют как хладагенты и изоляторы.
Диэлектрики также используются в жидкокристаллических дисплеях, резонаторных генераторах и перестраиваемых микроволновых устройствах. В некоторых приложениях специально обработанные диэлектрики служат электростатическим эквивалентом магнитов. Совсем недавно для отвода тепла от технологической инфраструктуры для поддержания желаемой температуры окружающей среды использовалось погружение оборудования центра обработки данных в диэлектрический жидкий охлаждающий агент.
См. также: конденсатор , пикофарад на метр , флэш-память , резистивная ОЗУ , транзистор с плавающим затвором , 90 038 индуктор , ультраконденсатор , преобразователь и жидкостное иммерсионное охлаждение .
Последнее обновление: июнь 2022 г.
Продолжить чтение О диэлектрическом материале
- Масштабирование новых технологий памяти, используемых для постоянной памяти
- Выберите схему центра обработки данных: фальшполы или подвесные кабели
- Составьте план обеспечения непрерывности бизнеса при отключении электроэнергии с помощью этих советов
- Как использовать Интернет вещей для повышения энергоэффективности и устойчивого развития
- Системы и технологии охлаждения центров обработки данных и принципы их работы
интерфейс последовательной связи
Последовательный коммуникационный интерфейс (SCI) — это устройство, которое обеспечивает последовательный обмен данными — то есть по одному биту — между микропроцессором и периферийными устройствами, такими как принтеры, внешние накопители, сканеры и мыши.
Сеть
-
управление неисправностями
Управление сбоями — это компонент управления сетью, который обнаруживает, изолирует и устраняет проблемы.
-
изящная деградация
Мягкая деградация — это способность компьютера, машины, электронной системы или сети поддерживать ограниченную функциональность даже …
-
Синхронная оптическая сеть (SONET)
Synchronous Optical Network (SONET) — это североамериканский стандарт синхронной передачи данных по оптическим волокнам.
Безопасность
-
менеджер паролей
Менеджер паролей — это технологический инструмент, который помогает пользователям Интернета создавать, сохранять, управлять и использовать пароли в различных онлайн-средах …
-
Код аутентификации сообщения на основе хэша (HMAC)
Hash-based Message Authentication Code (HMAC) — это метод шифрования сообщений, в котором используется криптографический ключ в сочетании с .
.. -
Брандмауэр веб-приложений (WAF)
Брандмауэр веб-приложений (WAF) — это брандмауэр, который отслеживает, фильтрует и блокирует трафик протокола передачи гипертекста (HTTP) по мере его…
.. ИТ-директор
-
Информационный век
Информационная эпоха — это идея о том, что доступ к информации и контроль над ней являются определяющими характеристиками нынешней эпохи …
-
рамки соблюдения
Структура соответствия — это структурированный набор руководств, в котором подробно описаны процессы организации для обеспечения соответствия…
-
качественные данные
Качественные данные — это информация, которую невозможно подсчитать, измерить или выразить с помощью чисел.
HRSoftware
-
опыт кандидата
Опыт кандидата отражает отношение человека к прохождению процесса подачи заявления о приеме на работу в компанию.
-
непрерывное управление производительностью
Непрерывное управление эффективностью в контексте управления человеческими ресурсами (HR) представляет собой надзор за работой сотрудника …
-
вовлечения сотрудников
Вовлеченность сотрудников — это эмоциональная и профессиональная связь, которую сотрудник испытывает к своей организации, коллегам и работе.
Служба поддержки клиентов
-
аналитика эмоций (EA)
Программное обеспечение
Emotions Analytics (EA) собирает данные о том, как человек общается вербально и невербально, чтобы понять его …
-
лид-скоринг
Оценка лидов — это методология, используемая отделами продаж и маркетинга для определения ценности лидов или потенциальных …
-
построить на заказ
Сборка на заказ — это методология и производственная практика, при которых продукт создается после получения подтвержденного заказа.
Единица, формула и методы испытаний материалов
- Что такое диэлектрическая прочность?
- Как выражается диэлектрическая прочность?
- Какие материалы обладают хорошей диэлектрической прочностью?
- Каковы применения диэлектрической прочности?
- Какие параметры влияют на диэлектрическую прочность пластмасс?
- Какие факторы влияют на диэлектрическую прочность?
- Какие стандартные тесты рассчитывают диэлектрическую прочность?
- Какие методы используются для измерения диэлектрической прочности?
- Каковы значения диэлектрической прочности некоторых пластиков?
Что такое электрическая прочность?
Диэлектрическая прочность определяется как мера сопротивления пробоя диэлектрика материала под приложенным напряжением. Это показывает, насколько хорошо материал изолирует.
Как выражается диэлектрическая прочность?
Диэлектрическая прочность выражается в вольтах на единицу толщины.
Чем выше значение, тем более изолирующим является материал. Единица диэлектрической прочности:
где кВ — это вольт, а мм — толщина на единицу
Какие материалы обладают хорошей диэлектрической прочностью?
- Термопласты с хорошей диэлектрической прочностью — просмотреть все продукты
- Каучуки с хорошей диэлектрической прочностью — Посмотреть все продукты
- Реактопласты с хорошей диэлектрической прочностью — просмотреть все продукты
Примечание : Большинство пластмасс имеют хорошую диэлектрическую прочность порядка 100-300 кВ/см .
Каково применение диэлектрической прочности?
Диэлектрическая прочность находит применение в электротехнической промышленности. К ним относятся:
- Разработка материалов для хранения энергии,
- Диэлектрические материалы для конденсаторов и
- Тонкие пленки в высокоскоростных цифровых схемах.
Какие параметры влияют на электрическую прочность пластика?
Диэлектрическая прочность пластмасс зависит от:
- Тип пластмассы и электродов,
- Форма пластиковая и электроды,
- Скорость, с которой увеличивается поле, и
- Среда, окружающая изолятор.
Какие факторы влияют на диэлектрическую прочность?
Температура
- Повышение температуры вызывает снижение диэлектрической прочности изоляционного материала.
- Таким образом, она обратно пропорциональна абсолютной температуре.
Примечание : При температуре ниже комнатной диэлектрическая прочность не зависит от изменения температуры .
Механическая нагрузка
- Механическое напряжение может вызвать внутренние дефекты, которые действуют как пути утечки.
- Это вызывает снижение диэлектрической прочности нагруженных изоляторов.
Детали изготовления
- Поточные линии при литье под давлением или линии сварки при литье под давлением могут служить путями наименьшего сопротивления токов утечки. Это снижает диэлектрическую прочность.
- Даже почти незаметные мельчайшие дефекты пластикового изолятора могут снизить диэлектрическую прочность. Его можно уменьшить до одной трети от этого нормального значения.
Какие стандартные тесты рассчитывают диэлектрическую прочность?
Наиболее часто используемые стандартные тесты для расчета диэлектрической прочности:
- ASTM D149-20 : Это стандартный метод тестирования, используемый для измерения напряжения пробоя диэлектрика. Он также измеряет диэлектрическую прочность изоляционных материалов. Например, электрические кабели, провода и т. д.
- IEC 60243-1:2013 : Предназначен для измерения диэлектрической прочности твердых изоляционных материалов. Например, пластмассы, каучуки и т. д.
Например, пластмассы, каучуки и т. д. Какие методы используются для измерения диэлектрической прочности?
Измерение электрической прочности изоляции обычно проводят:
- Кратковременный метод
- Метод медленного нарастания
- Пошаговый метод
Краткосрочный метод
В этом методе напряжение прикладывается к двум электродам. Затем напряжение увеличивают с постоянной скоростью (500 В/сек) до тех пор, пока не произойдет пробой.
Метод медленного нарастания
В этом методе испытаний напряжение подается на испытательные электроды. Пусковое напряжение от 50 % напряжения пробоя до возникновения пробоя.
Пошаговый метод
Напряжение подается на испытательные электроды при предпочтительном начальном напряжении поэтапно и в течение продолжительного времени до тех пор, пока не произойдет пробой.
Примечание : Рекомендуемый тип образца — пластина размером 4 дюйма или больше. Можно использовать образцы любой толщины .
Каковы значения диэлектрической прочности некоторых пластиков?
Нажмите, чтобы найти полимер, который вы ищете:
A-C |
Э-М |
ПА-ПК |
ПЭ-ПЛ |
ПМ-ПП |
PS-X
| Название полимера | Мин. значение (кВ/мм) | Максимальное значение (кВ/мм) |
| АБС-акрилонитрил-бутадиен-стирол | 15,70 | 34,00 |
| Огнестойкий АБС-пластик | 24.00 | 35,40 |
| Высокотемпературный АБС-пластик | 12.00 | 20.00 |
| Ударопрочный АБС-пластик | 12.00 | 20.00 |
| Смесь АБС/ПК – смесь акрилонитрил-бутадиен-стирола/поликарбоната | 15. 00 |
70,00 |
| Смесь АБС/ПК 20 % стекловолокна | 29,90 | 30.00 |
| Смесь аморфных ТПИ, сверхвысокотемпературная, химическая стойкость (стандартная текучесть) | 54,00 | 54,00 |
| Аморфный TPI, среднетемпературный, прозрачный | 17.00 | 17.00 |
| Аморфный TPI, среднетемпературный, прозрачный (одобрен для контакта с пищевыми продуктами) | 17.00 | 17.00 |
| Аморфный TPI, среднетемпературный, прозрачный (класс выпуска для пресс-форм) | 14.00 | 14.00 |
| Аморфный ТПИ, среднетемпературный, прозрачный (порошок) | 17.00 | 17.00 |
| ASA — Акрилонитрил-стирол-акрилат | 40,00 | 105,00 |
| Смесь ASA/PC — смесь акрилонитрила, стиролакрилата и поликарбоната | 80,00 | 95,00 |
| Огнестойкий ASA/PC | 90. 00 |
90.00 |
| CA — Ацетат целлюлозы | 8,00 | 15.00 |
| CAB — Бутират ацетата целлюлозы | 10.00 | 16.00 |
| CP — пропионат целлюлозы | 12.00 | 18.00 |
| ХПВХ — хлорированный поливинилхлорид | 50,00 | 60,00 |
| ECTFE — этилен хлортрифторэтилен | 14.00 | 14.00 |
| ЭТФЭ – этилентетрафторэтилен | 7,870 | 7,870 |
| ЭВА – этиленвинилацетат | 27.00 | 28.00 |
| ФЭП – фторированный этиленпропилен | 22.00 | 79,00 |
| HDPE — полиэтилен высокой плотности | 17.00 | 24.00 |
| Ударопрочный полистирол | 12.00 | 24.00 |
| Огнестойкий материал HIPS V0 | 33,00 | 35,00 |
| Иономер (этилен-метилакрилатный сополимер) | 40,00 | 40,00 |
| LCP — жидкокристаллический полимер | 32,00 | 39,00 |
| LCP Армированный стекловолокном | 22. 00 |
30.00 |
| LCP С минеральным наполнением | 26.00 | 35,00 |
| LDPE – полиэтилен низкой плотности | 16.00 | 28.00 |
| MABS — Прозрачный акрилонитрил-бутадиен-стирол | 34,00 | 37,00 |
| PA 11 — (Полиамид 11) 30% армированный стекловолокном | 40,00 | 40,00 |
| PA 11, токопроводящий | 24.00 | 55,00 |
| PA 11, гибкий | 24.00 | 55,00 |
| Полиамид 11, жесткий | 24.00 | 55,00 |
| PA 12 (полиамид 12), токопроводящий | 24.00 | 55,00 |
| PA 12, армированный волокном | 24.00 | 55,00 |
| PA 12, гибкий | 24.00 | 55,00 |
| PA 12, стеклонаполненный | 24.00 | 55,00 |
| Полиамид 12, жесткий | 24. 00 |
55,00 |
| ПА 46 — Полиамид 46 | 15.00 | 25.00 |
| PA 46, 30% стекловолокно | 25.00 | 35,00 |
| ПА 6 — Полиамид 6 | 10.00 | 20.00 |
| ПА 6-10 — Полиамид 6-10 | 16.00 | 26.00 |
| ПА 66 — полиамид 6-6 | 20.00 | 30.00 |
| PA 66, 30% стекловолокно | 25.00 | 25.00 |
| PA 66, 30% минеральный наполнитель | 25.00 | 30.00 |
| PA 66, ударопрочный, 15-30% стекловолокна | 11,80 | 21.00 |
| PA 66, ударопрочный | 18.00 | 90.00 |
| PA 66, углеродное волокно, длинное, 30% наполнителя по весу | 1.300 | 1.300 |
| ПАИ — полиамид-имид | 23,60 | 24.00 |
| PAI, 30 % стекловолокна | 27,60 | 34,00 |
| ПАР — Полиарилат | 17. 00 |
17.00 |
| ПАРА (полиариламид), 30-60% стекловолокна | 23,70 | 30.00 |
| ПБТ – полибутилентерефталат | 15.00 | 30.00 |
| ПБТ, 30% стекловолокно | 50,00 | 50,00 |
| ПК (поликарбонат) 20-40% стекловолокна | 20.00 | 20.00 |
| ПК (поликарбонат) 20-40% стекловолокно огнестойкое | 17.00 | 38,00 |
| ПК — Поликарбонат, жаропрочный | 16.00 | 35,00 |
| ПХТФЭ — полимонохлортрифторэтилен | 21.00 | 24.00 |
| ПЭ — полиэтилен 30% стекловолокно | 19,70 | 19,70 |
| PEEK — Полиэфирэфиркетон | 20.00 | 20.00 |
| PEEK 30% Армированный углеродным волокном | 18,50 | 19.00 |
| PEEK 30% Армированный стекловолокном | 15. 00 |
24.00 |
| ПЭИ — Полиэфиримид | 28.00 | 33,00 |
| ПЭИ, 30% армированный стекловолокном | 25.00 | 30.00 |
| ПЭИ, наполненный минералами | 20.00 | 25.00 |
| PEKK (полиэфиркетонкетон), низкая степень кристалличности | 23,60 | 23,60 |
| PESU — Полиэфирсульфон | 16.00 | 80,00 |
| PESU 10-30% стекловолокно | 14,60 | 40.00 |
| ПЭТ — полиэтилентерефталат | 60,00 | 60,00 |
| ПЭТ, 30% армированный стекловолокном | 16,80 | 22,50 |
| PETG — полиэтилентерефталатгликоль | 45,00 | 45,00 |
| ПФА — перфторалкокси | 2.100 | 2.200 |
| PGA — полигликолиды | 34,00 | 80,00 |
| ПИ — полиимид | 22. 00 |
27,60 |
| ПММА — полиметилметакрилат/акрил | 15.00 | 22.00 |
| ПММА (акрил) Высокотемпературный | 18,70 | 20.00 |
| ПММА (акрил), ударопрочный | 15.00 | 60,00 |
| ПМП — Полиметилпентен | 28.00 | 30.00 |
| ПМП 30% армированный стекловолокном | 23,60 | 23,60 |
| Минеральный наполнитель PMP | 23,60 | 23,60 |
| ПОМ — полиоксиметилен (ацеталь) | 13,80 | 20.00 |
| POM (ацеталь) Ударопрочный | 19.00 | 19.00 |
| ПОМ (ацеталь) с низким коэффициентом трения | 16.00 | 16.00 |
| ПП — полипропилен 10-20% стекловолокна | 30,00 | 45,00 |
| ПП, 10-40% минерального наполнителя | 30. 00 |
70,00 |
| ПП, наполнитель 10-40% талька | 30.00 | 70,00 |
| ПП, 30-40% армированный стекловолокном | 30.00 | 45,00 |
| ПП (полипропилен) сополимер | 20.00 | 28.00 |
| ПП (полипропилен) Гомополимер | 20.00 | 28.00 |
| ПП, ударопрочный | 20.00 | 28.00 |
| ПФА — полифталамид | 20,80 | 20,90 |
| ПФА, 30% минеральный наполнитель | 20.00 | 22.00 |
| PPA, 33% армированный стекловолокном | 20.00 | 22.00 |
| PPA, 33% армированный стекловолокном – High Flow | 18.00 | 20.00 |
| PPA, 45% армированный стекловолокном | 22.00 | 24.00 |
| СИЗ — полифениленовый эфир | 20.00 | 22. 00 |
| Средства индивидуальной защиты, 30% армированные стекловолокном | 22.00 | 22.00 |
| СИЗ, огнестойкие | 16.00 | 25.00 |
| СИЗ, ударопрочные | 1.000 | 1.100 |
| ПФС — Полифениленсульфид | 11.00 | 24.00 |
| ППС, 20-30% армированный стекловолокном | 13,80 | 17.00 |
| PPS, 40% армированный стекловолокном | 17.00 | 17.00 |
| ПФС, стекловолокно и минеральный наполнитель | 13.00 | 13.00 |
| PPSU — Полифениленсульфон | 14.20 | 20.00 |
| PS (полистирол) 30% стекловолокно | 15.00 | 19,70 |
| PS (полистирол) Кристалл | 16.00 | 28.00 |
| Блок питания — полисульфон | 15.00 | 10. 00 |
| PSU, 30% армированное стеклом тонкое стекло | 16,90 | 40,00 |
| ПТФЭ — политетрафторэтилен | 17.00 | 24.00 |
| ПТФЭ, 25% армированный стекловолокном | 20.00 | 20.00 |
| ПВХ, пластифицированный | 10.00 | 30.00 |
| ПВХ, пластифицированный с наполнителем | 10.00 | 30.00 |
| Жесткий ПВХ | 10.00 | 40,00 |
| ПВДФ – поливинилиденфторид | 10.00 | 27.00 |
| SAN — Стирол-акрилонитрил | 12.00 | 24.00 |
| SAN, 20% армированный стекловолокном | 19,70 | 20.00 |
| SMA – стирол малеиновый ангидрид | 16.00 | 16.00 |
| SMA, 20% армированный стекловолокном | 21.00 | 21. 00 |
| SMMA – стиролметилметакрилат | 19,70 | 19,70 |
| UHMWPE — полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы | 28.00 | 28.00 |
Отказ от ответственности: все данные и информация, полученные через
селектор полимеров, включая, помимо прочего, пригодность материала, материал
свойства, характеристики, характеристики и стоимость приведены для ознакомления
только. Хотя данные и информация, содержащиеся в Polymer Selector, считаются
чтобы быть точными и соответствовать нашим знаниям, они предоставляются без
подразумеваемая гарантия любого рода. Данные и информация, содержащиеся в селекторе полимеров
предназначены для руководства в процессе выбора полимера и не должны рассматриваться как
в качестве обязательных спецификаций. Определение пригодности этой информации
ответственность за любое конкретное использование лежит исключительно на пользователе.
