Для неполярных диэлектриков характерна электронная поляризация, которая обусловлена упругим смещением и деформацией электронных оболочек относительно ядер в диэлектрике. Электронная поляризация наблюдается у всех диэлектриков и сопровождает другие типы поляризации.
Ионная поляризация — электрическая поляризация, обусловленная упругим смещением разноименно заряженных нонов относительно их положения равновесия в диэлектрике. Этот тип поляризации имеет место у диэлектриков ионного строения.
Диэлектрические свойства материалов характеризуются абсолютной Ba н относительной Br диэлектрической проницаемостью и абсолютной Xa и относительной Xr диэлектрической восприимчивостью.
Абсолютная диэлектрическая проницаемость (ГОСТ 19880—74) — величина, характеризующая диэлектрические свойства диэлектрика, скалярная для изотропного вещества, равная отношению модуля электрического смеще-
Ния(?>) к модулю напряженности электрического поля (?), и тензорная для анизотропного вещества. Относительная диэлектрическая проницаемость — отношение абсолютной диэлектрической проницаемости Sa я электрической постоянной B0:
D ~ Ba/?; Ba — SqS/-.
Электрическая постоянная в системе СИ определяется как величина, обратная произведению магнитной постоянной Ji0 на квадрат скорости света в вакууме:
B0 = —V яв 8,854- IO»12 Ф/м,
(j0c3
А магнитная постоянная (х^== 4яХ X 10-2 Гн/м.
Абсолютная диэлектрическая вое приимчивость — величина, характеризующая свойство диэлектрика поляризоваться в электрическом поле, скалярная для изотропного вещества, равная отношению модуля поляризованностсг к модулю напряженности электрического поля, и тензорная для анизотропного вещества. Относительная диэлектрическая восприимчивость — отношение абсолютной диэлектрической восприимчивости к электрической постоянной:
P = хЛ Xa = Ч1г-
Относительная диэлектрическая проницаемость связана с относительной диэлектрической восприимчивостью соотношением
В/- = Xr + 1, а электрическое смещение
D = е0а ГЕ.
Относительная диэлектрическая проницаемость вещества зависит от внешних факторов, таких, как частота приложенного электрического поля, температура, давление. Диэлектрическая проницаемость электронных и ионных диэлектриков обычно не зависит или слабо зависит от частоты приложенного поля. Это связано с тем, что характерные времена поляризации составляют IO-13—IO-j5C и при частотах, применяемых в современной электротехнике, за время нолупериода успевает установиться равновесие. У полярных диэлектриков, время ориентации молекул которых в электрическом поле больше на несколько порядков, чем время поляризации у неполярных диэлектриков, диэлектрическая проницаемость сначала не изменяется с увеличением частоты, а затем уменьшается. Диэлектрическая проницаемость электронных диэлектриков слабо уменьшается с повышением температуры, а нонных диэлектриков сложным образом зависит от температуры, наиболее часто слабо возрастая с увеличением температуры. У полярных диэлектриков диэлектрическая проницаемость проходит обычно через максимум: диэлектрическая проницаемость сначала увеличивается вследствие уменьшения вязкости диэлектрика, а затем падает в результате разориептирующего действия температуры на электрические диполи.
Низкая электрическая проводимость диэлектриков объясняется ннзкон концентрацией носителей тока и их малой подвижностью. Носителями тока в диэлектриках являются электроны, ноны и молионы (коллоидные частицы); различают соответственно электронную, ионную и молионнуга электрическую проводимость. Диэлектрики имеют более широкую запрещенную зону энергий, чем полупроводники, и соответственно более низкую электрическую проводимость. Ионная электрическая проводимость сопровождается явлением электролиза. Молиоиная электрическая проводимость наблюдается в коллоидных системах и объясняется наличием электрических зарядов на поверхности частиц дисперсной фазы (молионов). Электрическая проводимость диэлектриков приводит к токам утечки, играющим отрицательную роль при использовании диэлектриков в качестве изолирующих материалов. Ток утечки обусловлен приложением не изменяющегося во времени электрического напряжения. С течением времени ток спадает, приближаясь к сквозному токудкэлектрика — постоянной составляющей тока утечки.
Электрическая проводимость диэлектриков зависит от внешних факторов, таких, как температура, давление, влажность, а также от наличия примесей в диэлектриках и приложенного напряжения. Электрическая проводимость диэлектриков обычно растет с повышением температуры, может повышаться с увеличением приложенного напряжения и повышением влажности. Для гигроскопичных волокнистых материалов электрическая проводимость может уменьшаться с повышением температуры в результате уменьшения влажности материала н начинает расти только после удаления значительной Доли влаги.
В табл. 16 приведен химический состав сормайтов и их свойства.
О к X
«ТО
8°
ВС
О
Оо
F-
O
О
U
О.
S
О о
»я я S с. о
»я о
U $
X Z X
X
Сормайт № 1 — заэвтектнческий сплав, близкий по составу и структуре к вьгсокохромистым чугуиам; сормайт
О
Ю СЧ
О о
0C
Соединение
0C
Соединение
°с
Соединение
T
С>
0C
Hf (V, Nb)2
HfV2
ZrV2
ThIr2
CaRh2
GeRu2
—263 —264 —264 —267 —267 —267
CaIr2
LaRu2
SrRh2
BaRh2
SrIr2
ZrIr2
—267 —267 —267 —267 —267 —269
TaJ2
ZrTc2
ZrRe2
HfRe2
HfTc2
ThTc,
—263 —265 —266 —267 —267. —268
ThRe2 YOs2. ~ ScOs2 ScRe2 LuOs2 ZrOs2
—268 -268 —268 —269 —270 —270
15. Сверхпроводящий скрученный многожильный провод из ниобий-титанового сплава НТ-50 [19)
|
E |
Чв O4 |
Я — |