Файл: Балыгин, И. Е. Электрические свойства твердых диэлектриков.pdf

Г Л А В А Ч Е Т В Е Р Т А Я

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ У ТВЕРДЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ В СИЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЯХ

4-1. Зависимость tgö у некоторых радиокерамических диэлектриков от напряженности приложенного поля при различных температурах

При переменном напряжении диэлектрические потери обычно характеризуются отношением активного тока, текущего через ди­ электрик конденсатора, к реактивному току:

7s-= tgö.

/р

Чем больше tgS, тем больше потери.

Мощность, рассеиваемая в конденсаторе, может быть представ­ лена выражением:

мических образцов возрастает прямо пропорционально напряжен­ ности приложенного поля [2-9]. Это допущение использовано в других теоретических выкладках, касающихся теплового пробоя.

торых сообщалось в предыдущих главах. Измерения проведены на мосте Шеринга.

Предварительно были испытаны образцы различной формы для выяснения влияния коронирования электродов. У части образцов это коронирование преднамеренно усиливалось. В результате по­ добного рода опытов выбрана форма образцов с некоронирующими электродами во всем диапазоне напряженностей (до 10,5 кв/мм). Она показана на рис. 4-1. Электроды на образцы на­ носились троекратным вжиганием серебра. Места серебрения по­ казаны точками. Толщина «рабочей» части равнялась 1—3 мм. При таких толщинах можно было делать сравнения значений tg б при одном и том же напряжении моста Шеринга, но при различ­ ных напряженностях поля. Все образцы проверялись на спекаемость измерением на куметре значений tg б до и после кипячения в дистиллированной воде [4-2 и 4-3].

55

tg б возрастало по линейному закону. Возможно это связано с иони­

зафиксировано очень небольшое приращение диэлектрических по­ терь. С ионизационными потерями оно не связано и, по-видимому, происходило за счет увеличения числа ионов, которым приложен­

У образцов из УФ-46 небольшое возрастание tg б найдено при

ператур приведены в табл. 4-2.

Увеличение tg б в диапазоне 26—120° С можно объяснить иони­ зационными процессами в газовых порах керамики. При увеличе-

5 6

нии температуры доля диэлектрических потерь от ионизации в по­

у образцов из муллитовой керамики РФ. Изменение tg б в диапа­

Выше уже сообщалось о возможном существовании у керами­ ческих диэлектриков многочисленных центров захвата. Если заря-

Рис. 4-2. Зависимость tg <5 от напряженности прило­ женного поля при различных температурах у радиокерамических образцов

женные частицы, перемещаясь под действием приложенного поля, попадают в такие центры и задерживаются в них, то они практи­ чески не будут принимать участия в дальнейших перемещениях, и tg б может уменьшиться с ростом Е.

Такая зависимость tg б= f(E) у РФ может быть представлена следующей формулой:

= 0,08 см/кв и ß = 0,03 см/кв.

При 222-4-256° С у этого материала значения tg б оказались независящими от £ в пределах 0,3-4-9,6 квімм. При больших тем­ пературах значения tgfi при увеличении Е возрастали по линей­ ному закону.

57

У образцов из корундо-муллитового материала КМ-1 в диапа­ зоне температур 254-250° С и при £' = 0,454-5,1 кв/мм значения tgö оказались почти неизменными за исключением очень неболь­ шого возрастания при / = 25° С и £ = 3,54-5,1 кв/мм, видимо, от небольшой ионизации в- газовых порах. Чтобы избежать недоразу­ мений с диэлектрическими потерями от ионизации в этих порах, необходимо заметить следующее: размеры и форма пор, а также род газа и величина давления в них должны определяться хими­ ческим составом и структурой данного керамического материала. Весьма существенным в этом отношении должны быть и техноло­

и многие другие электрические свойства, оказался отличным от свойств Б-17. Заметное возрастание tgö при увеличении £ наблю­ далось в температурном диапазоне 264-200° С. Только при тем­ пературе ~300°С tgö оставался почти неизменным (табл. 4-3). Поскольку возрастание tgö наблюдалось при высокой темпера­ туре, когда потери сквозной проводимости были сравнительно ве­ лики, то можно определенно утверждать, что это возрастание в ос­ новном не было связано с ионизационными потерями.

количество газовых пор и в них происходила ударная ионизация. В § 3-1 приводились данные о значительной зависимости величин а от £ у такого же по химическому составу материала Т-75 (за исключением пластифицирующих добавок). По всему этому можно было бы ожидать и увеличения tgö при возрастании £. Но ди­ электрические потери оказались почти не зависящими от напря­ женности поля. Основной механизм этих потерь у Т-80 неясен.

По ним видно, что при / = 274-116° С указанная зависимость отли­ чается от всех остальных. Вначале происходит снижение tgö до

58