В переменном электрическом поле, характеризующемся частотой v, -[3, С.206]
Поведение диэлектрика в переменном электрическом поле обусловлено его поляризацией, величина и направление которой изменяются вслед за изменением напряженности электрического поля. Поскольку величина диэлектрической постоянной обусловлена поляризацией полимера в электрическом поле, большие ее значения характерны для полярных полимеров, к числу которых из эластомеров относят полихлоропрены, бутадиен-нитрильные и фторкаучуки.[1, С.74]
Поведение полипропилена как диэлектрика в переменном электрическом поле во многом сходно с поведением полимера при воздействии на него динамической механической нагрузки. Индуцированные диполи звеньев цепей ориентируются по мгновенному направлению поля, в большей или меньшей степени отставая при этом от возбуждающей силы. Характеристикой этого запаздывания служит тангенс угла диэлектрических потерь (tg6), который в зависимости от частоты поля и температуры проходит через несколько максимумов. Это связано с подвижностью характеристических структурных групп. В областях, где собственная частота колебаний кинетических единиц близка к частоте переменного электрического поля, коэффициент диэлектрических потерь принимает максимальное значение. При более низких частотах поля диполи ориентируются достаточно быстро, при более же высоких частотах возбуждающая сила изменяется настолько быстро, что диполи не успевают ориентироваться. В обоих случаях коэффициент диэлектрических потерь уменьшается.[5, С.108]
Тепловой пробой наступает вследствие прогрессивно нарастающего выделения тепла в дилектрике за счет диэлектрических потерь. Образующееся тепло повышает локальную проводимость, что способствует еще большему нагреву. Так как диэлектрики являются плохими проводниками тепла, нагревание протекает лавинообразно и приводит к тепловому пробою. Высокая начальная температура и большая толщина исследуемых образцов также способствуют его возникновению. Если диэлектрик находится в переменном электрическом поле высокой частоты, то вероятность теплового пробоя возрастает в результате повышенного выделения тепла. . '••'''*"!"Л|[4, С.137]
С ростом температуры электрическая прочность полимеров в переменном электрическом поле при любом механизме пробоя снижается: сначала (до Гс или ТП„) незначительно, а в области Тс или Тп происходит ее резкое уменьшение. В постоянном электрическом иоле в области Гс иногда наблюдается максимум ЕПр, обусловленный днпольной поляризацией, ослабляющей напряженность приложенного поля.[6, С.380]
Из вышеизложенного следует, что поведение полярного полимера в переменном электрическом поле тесно связано с гибкостью и кон-формацией макромолекул, зависящими, в свою очередь, от взаимной ориентации частиц, от физической и химической структуры высокомолекулярного тела. Особо ценные сведения могут быть получены при изучении зависимости диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь от температуры и частоты тока.[11, С.565]
Электрическую релаксацию полимеров можно наблюдать как в постоянном, так и в переменном электрическом поле. При включении постоянного электрического поля в полимере возникает ток, уменьшающийся со временем (ток поляризации). По установлении в диэлектрике дипольной поляризации ток перестает зависеть от времени и тогда по остаточному току можно определить электрическую проводимость полимера Y. зависимость которой от температуры описывается выражением:[7, С.237]
Формулы (5.29) и (5.30) указывают на наличие дискретного спектра времен диэлектрической релаксации, возникающего в полимере, находящемся в переменном электрическом поле. Переходя от дискретного спектра к сплошному, при л— >-оо из уравнений (5.29) и (5.30) получим:[12, С.186]
Для прохождения переменного электрического тока не требуется переноса активных центров, а достаточно небольших колебаний зарядов вблизи некоторого положения равновесия. При этом возникают так называемые токи смещения. Для описания поведения диэлектриков в таком переменном электрическом поле при отсутствии резонанса диэлектрическая проницаемость характеризуется показателем, который называется комплексной или обобщенной диэлектрической проницаемостью е*:[6, С.373]
Действительная часть е' комплексной диэлектрической проницаемости е* называется также иногда диэлектрической постоянной и характеризует важнейшие электрические свойства диэлектриков. Мнимая часть е" характеризует рассеяние энергии электрических колебаний в диэлектрике, находящемся в переменном электрическом поле. В этом случае возникает сдвиг фаз между вектором электрического смещения D и напряженностью поля Е, который описывается тангенсом угла диэлектрических потерь:[12, С.182]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.