Диэлектрики полярные

Не всегда оправдывает себя на практике антистатическая обработка, основанная на направленном изменении полярности заряда или его ограничении добавлением веществ, имеющих тенденцию приобретать заряд противоположной по сравнению с диэлектриком полярности. Это объясняется тем, что полярность заряда зависит от большого числа факторов. Данный способ обработки находит применение в фотохимической промышленности, где не безразлично, происходит разряд положительно или отрицательно заряженной пленки. Отрицательный заряд оставляет на эмульсии следы в виде длинного разветвленного разряда, а положительный — проявляется в почернении в виде мелкой черной точки. [c.97]

Уравнение (III-11) можно истолковать, если предположить, что часть зарядов на пластинах конденсатора компенсируется зарядами диэлектрика. Если молекулы диэлектрика полярны, т. е. центр тяжести положительных и отрицательных зарядов в них не совпадает, то такие молекулы обладают перманентным дипольным моментом цр. Дипольный момент определяется при этом, как произведение любого из зарядов диполя q на расстояние между их центрами тяжести L [c.66]

В присутствии переменного поля встречаются и другие эффекты, поэтому диэлектрик с нулевой проводимостью может еще давать потери. Суспендированные капельки другой фазы претерпевают сферическое колебание электростатических индукционных эффектов и излучают энергию в виде тепла, — это является следствием вязкости среды. Полярные молекулы будут колебаться как электроны и излучать энергию при столкновении с другими. [c.204]

Под действием электрического поля происходит нагрев изоляционного масла. Затраты энергии на нагрев диэлектрика называются диэлектрическими потерями. В нейтральных маслах диэлектрические потери связаны с электропроводностью, а в маслах с примесью полярных компонентов — и с поляризацией молекул в переменном электрическом поле. Диэлектрические потери, возникающие вследствие поляризации молекул, характеризуются тангенсом угла диэлектрических потерь (tg б). Эти потери достигают максимума при определенной вязкости масла и возрастают с повышением температуры. Нанример, для кабельных масел tg б при 100° С должен быть не более 0,003. [c.95]

Углеводороды, содержащиеся в нефтяных топливах, являются прекрасными диэлектриками и в чистом виде практически не способны проводить электрический ток. Товарные топлива обладают небольшой электропроводностью за счет содержащихся в них полярных примесей разнообразных продуктов окисления, некоторых серо- и азотсодержащих соединений, солей металлов и т. д. Эти вещества способны в той или иной мере образовывать в углеводородном растворе положительно и отрицательно заряженные ионы. Пока топливо находится в стационарном состоянии, сумма всех положительно заряженных ионов равна сумме всех отрицательно заряженных. При движении топлива происходит разделение ионов в результате преимущественной адсорбции ионов одного знака, сил трения, разности в значениях поверхностного натяжения на границе двух фаз и некоторых других причин [1—5]. Ионы одного знака накапливаются на стенках трубопроводов, емкостей, фильтров, топливных насосов и т. д., а ионы противоположного знака остаются в топливе и могут накапливаться в резервуаре, баке или другой емкости [6—И]. [c.231]

Ввиду того что все процессы, связанные с нагреванием диэлектрика, идут одновременно, при рассмотрении кривых следует говорить лишь о преобладающем влиянии в разных интервалах температур тех или иных факторов. Так, например, о преобладающем влиянии на диэлектрическую проницаемость раствора явлений диссоциации молекулярных ассоциатов и происходящего вследствие этого освобождения полярных групп можно сделать заключение по восходящей ветви кривой г=f t), где Ae/Ai>0. Наоборот, на нисходящей ветви кривой, когда Ae/Ai<0, определяющее влия- [c.186]

В конечном счете и построено любое вещество, смещаются друг относительно друга положительные заряды — по направлению поля, а отрицательные — в противоположном направлении. Смещение может происходить как на микроскопические, так и на макроскопические расстояния. Если диэлектрики содержат полярные молекулы, то они также будут ориентированы по направлению внещнего электрического поля. Все эти явления объединяют в одну группу и обычно называют поляризацией. [c.130]

В начале прошлого века Максвелл, создав теорию электромагнетизма, начал изучать диэлектрические свойства веществ, обусловленные их гетерогенностью. Примерно в то же время коллоидные дисперсии рассматривались как один из видов гетерогенных систем. Позднее Дебай предложил теорию полярных молекул, рассматривая их как частный случай диэлектриков. Такая трактовка вызвала большой интерес среди исследователей, в результате чего теория полярных молекул получила широкое применение и была распространена на область коллоидного состояния вещества. Это влияние можно проследить на примере исследований диэлектрических свойств макромолекулярных и протеиновых растворов, адсорбции молекул на порошках твердого вещества и т. д. По этому вопросу имеется значительное число работ как обзорного, так и оригинального характера. [c.313]

Этот вид диэлектрических дисперсий, обнаруженный в целом ряде идких диэлектриков (например, вода, спирты и некоторые протеиновые растворы), зависит от свойств полярных частей молекул. [c.390]

Работа 37. В качестве объектов исследования рекомендуются суспензии аэросила, глин, силикагеля, диатомита и других высокодисперсных полярных материалов в жидких диэлектриках (минеральных маслах). [c.186]

Здесь у — удельная электропроводность диэлектрика, определяемая по остаточному току в постоянном электрическом поле. Для полярных диэлектриков ш пропорциональна коэффициенту потерь е", квадрату напряженности Е и частоте ш приложенного поля (1еб==е"/е ) [c.236]

Различным диэлектрикам, в том числе и некоторым полимерам, присуще электретное состояние, характеризующееся наличием поверхностных зарядов и возникающее при воздействии на полимер таких внешних факторов, как электрическое поле повышенной напряженности, облучение электронами и ионами. Электреты представляют собой электрические аналоги постоянных магнитов и в окружающем их пространстве создают постоянное электрическое поле. Они являются постоянно поляризованными диэлектриками, имеющими на противоположных поверхностях заряды разных знаков, причем последние могут быть как связанными, так и свободными. Физические свойства электретов существенно зависят как от особенностей диэлектриков (их полярности и электропроводности), так и от режима изготовления (например, напряженности поля, температуры и времени поляризации). [c.193]

Большинство ненаполненных полимеров являются диэлектриками, поэтому их электрические свойства в основном характеризуют диэлектрическими потерями и проницаемостью, удельным объемным и поверхностным сопротивлением, а также значением пробивного напряжения. Кроме того, для ряда полярных полимеров имеет место проявление электретного эффекта и термодеполяризации. [c.209]

При изменении направления внешнего электрического поля происходит переориентация полярных молекул и изменение направления вектора наведенного диполя. При увеличении частоты электрического поля сначала отпадает ориентационная поляризация. Полярные молекулы не успевают за сменой направления поля. При дальнейшем увеличении частоты отпадает атомная поляризация. Электронная поляризация сохраняется даже в переменном электрическом поле с частотой 10 с , что соответствует частоте колебаний видимого света. При бесконечно большой длине волны Я диэлектрическая проницаемость диэлектрика е = п <х,. [c.84]

В электротехнике широко используют некоторые полимерные материалы, диэлектрические свойства которых невысокие, но они сочетаются с рядом ценных физических, химических и технологических свойств. Таким материалом является, например, поливинилхлорид. Вследствие несимметричного строения макромолекул и сильной их полярности поливинилхлорид худший диэлектрик, чем полиэтилен и полистирол. Однако такие его ценные свойства, как инертность по отношению к кислотам и щелочам, водостойкость, газонепроницаемость, невоспламеняемость и т. п., способствуют исключительно широкому применению поливинилхлорида для изоляции защитных оболочек кабельных изделий, проводов, для изготовления трубок, листов, лент и т. п. При дополнительном хлорировании поливинилхлорида получают перхлорвиниловый полимер, содержащий 64—65% хлора. Из него производят волокно хлорин, ткани, ленты, лаки, эмали, предохраняющие электроаппаратуру от коррозии. [c.339]

Под действием электрического поля в техническом диэлектрике протекают слабые по величине токи сквозной проводимости, или токи утечки. Носителями зарядов сквозной проводимости являются часто ионы, редко — электроны. Ионы возникают при распаде молекул самого диэлектрика под действием электрического поля, вследствие старения диэлектрика и других причин. Но наиболее часто ионы образуются при распаде молекул полярных примесей, которые всегда имеются как в природных, так и в синтетических полимерах. Поэтому полимеры, предназначенные для использования в качестве диэлектриков, подвергаются тщательной очистке от следов катализаторов, эмульгаторов, растворителей и т. п. Особенно сильно ухудшают диэлектрические свойства полярные соединения с малым размером молекул (вода, спирты, сложные эфиры, ацетон, низкомолекулярные конденсационные полимеры — димеры, тримеры и т. д.). К существенным недостаткам органических диэлектриков относится их относительно низкая теплостойкость. [c.340]

В отсутствие внешнего электрического поля дипольные моменты молекул диэлектрика равны, нулю (неполярные молекулы) или распределены по направлениям в пространстве совершенно хаотически (полярные молекулы). В этих случаях суммарный электрический момент диэлектрика равен нулю. [c.138]

Известно, что щелочные металлы обладают способностью химически растворяться в жидком аммиаке, при этом образуются синие растворы со значительной электропроводностью (жидкий аммиак —диэлектрик). Объясните это явление. При составлении ответа учтите высокую полярность молекул аммиака. [c.69]

Распределение зарядов внутри молекул диэлектрика может быть различное и оно существенно влияет на поведение диэлектрика в электрическом поле. Диэлектрики делят на две группы неполярные и полярные. [c.53]

Полярную молекулу можно представить как имеющую на концах разные по знаку заряды. Поэтому полярные молекулы под действием сил электрического поля стремятся повернуться (ориентироваться) так, чтобы их оси (линии, соединяющие заряды) установились по направлению поля Ео (рис. 18), созданного зарядом а на обкладках конденсатора, подобно то- му, как магниты ориентируются в магнитном силовом поле. Благодаря такой ориентации молекул диэлектрик поляризуется, т. е. в нем образуются противоположные электрические полюсы вследствие возникновения поляризационных зарядов 6. Эти поляризационные заряды создают поле Ер, направленное противоположно полю, которое [c.61]

Идеальный диэлектрик при низких температурах (с ионной или ковалентной связью) не имеет свободных зарядов и потому проводимость а = О и внешнее электростатическое поле вызывают лишь поляризацию атомов, молекул или ионов и их переориентацию, если они полярны. Наведенная (электронная) поляризация связана с деформацией электронных оболочек и устанавливается при наложении внешнего поля очень быстро [18] за время —10 —10 с. В тех случаях, когда диэлектрик построен из ионов (например, Na l), имеет место смещение положительных ионов относительно отрицательных (деформация решетки). Время установления ионной поляризации 10 —10 с. Некоторые диэлектрики (полярные соединения, многие полимеры) содержат готовые диполи. Если при этом имеется возможность их вращения при наложении поля, то имеет место третий тип поляризации — ориентационная поляризация. Время установления ориентационной поляризации зависит от температуры экспоненциально (см. ниже). [c.272]

Реактивные топлива — диэлектрики их электрическая проводимость обусловливается диссоциацией воды, кислот, солей и других полярных соединений. В результате увеличения содержания в топливе примесей в процессе сливо-налнвных операций и транспортирования удельная электрическая проводимость при температуре 20 °С повышается с 0,1—1,0 до 10 пСм/м. Статистические данные по удельной электрической проводимости отечественных и зарубежных топлив приведены на рис. 2.30 и 2.31. [c.86]

В теории диэлектрической проницаемости Дебая—Клаузиуса—Мосотти эти упрощения допускаются уже в исходных положениях, так как реактивное поле вообще не учитывается. Поэтому с позиций теории Дебая—Клаузиуса—Мосотти молекулярная поляризация представляет собой сумму средних поляризуемостей всех молекул одного моля раствора, умноженную на 4п/3. Иногда молекулярная поляризацияР Ч определенная по (Е,1), применяется для характеристики диэлектрической поляризации в любых диэлектриках, неполярных и полярных. В полярных диэлектриках (полярные жидкости и сжатые газы, растворы полярных молекул при небольших степенях разведения) вследствие действия реактивного поля связь между и поляризуемостью отдельных молекул значительно усложняется. По этой причине Р< >, определен- [c.249]

Следовательно, между tg б и д (объемным удельным сопротивлением) существует определенная зависимость, пользуясь которой, зная одну из величин, можно определить другую. Если измерить экспериментально tgбиQ, а затем вычислить tg б по д и, наоборот, р нotgб, то значения, вычисленные и определенные экспериментально, должны совпасть в том случае, если tg б обусловлен сквозной омической проводимостью. Несовпадение экспериментальных и вычисленных величин указывает на присутствие в диэлектрике полярных молекул, [c.58]

Toporo не обращаются в нуль и в центросимметричных кристаллах. Квадратичным электроонтическим эффектом могут обладать все кристаллы диэлектриков кроме того, он наблюдается и в аморфных диэлектриках, полярных жидкостях и газах, где носит название эффекта Керра. [c.276]

При попадании нефтяной эмульсии в переменное электрическое поле частицы воды, заряженные отрицательно, начинают передвигаться внутри элементарной капли, придавая ей грушевидную форму, острый конец которой обращен к положительно заряженному электроду. При перемене полярности электродов капля претерпевает новое изменение формы, вытягиваясь острым концом в противоположную сторону. Подобные изменения конфигурации капля претерпевает столь часто, сколь велика частота электрического поля. Под воздействием сил притяжения отдельные капли, стремясь передвигаться в электрическом поле по направлению к положительному электроду, сталкиваются друг с другом и при достаточно высоком потенциале заряда наступает пробой оболочки диэлектрика, в результате чего мелкие капли воды укрупняются, что и облегчает их осаждение в электродегидраторе. Обезвоженная нефть поднимается и выводится сверху электродегидра тора. [c.183]

Электропроводность является одним из важных эксплуатационных свойств топлив, от которого зависит безопасность обращения с ним и его применения в двигателях. Углеводороды топлив являются хорошими диэлектриками и практически электрический ток не проводят однако товарные топлива содержат, кроме углеводородов, примеси полярных веществ в виде продуктов окисления серо- и азотсодержащих соединений, солей металлов и др., которые способны в различной степени образовывать в углеводородных растворах положительные и отрицательные ионы и заряженные частицы [100]. При движении топлива (перекачка, фильтрация) равновеоие этих иоиов и частиц нарушается (различная адсорбция, неодинаковое поверхностное натяжение и другие причины). В результате ионы и частицы одного знака накапливаются па стенках аппаратуры (трубопроводов, фильтров, насосов), а противоположного — остаются в топливе и могут аккумулироваться в емкостях. [c.129]

Поляризуемость численно равна наведенному дипольному моменту при напряженности поля, равной единице. Уравнение Клаузиуса — Моссотти (1, 131) выведено в предположении однородности поля внутри диэлектрика и справедливо лишь для неполярных молекул газов и жидкостей и полярных молекул газов. Согласно электромагнитной теории света Максвелла [c.54]

При смещении зарядов диэлектрика (или повороте полярных молекул) в электрическом поле каждый элемент объема ди электрика, в пределах которого произошло смещение, приобре тает дииольный момент, направленный вдоль внешнего поля Размеры этих областей — диполей зависят от расстояний, на ко торые с.местились заряды. Они могут быть различными от моле кулярных раз.меров (что встречается чаще) до макроскопических [c.130]

Напротив, при физической адсорбции па ионных диэлектриках условия являются иными. Как уже отмечалось выше, на поверхности этих веществ действуют поля, обусловленные определенными силами, которые зависят от знака заряда ионов, приближающихся к центрам поверхностных элементарных ячеек (см. разделы V, 4 и 5). Поэтому многие молекулы, обладающие диполями (как периферическими, так и непериферическими) или квадруполями, обнаруживают тенденцию к ориентации на поверхности и к потере своего вращательного движения. Как было указано в разделе VI, 2, Дрэйн и Моррисон [37] приняли, что молекулы азота вследствие наличия у них квадрупольных моментов располагакзтся плоско при адсорбции на поверхности рутила. Экспериментальные значения размеров молекулярных площадок, занимаемых другими молекулами при адсорбции на полярных веществах, также указывают на то, что ЕЮ многих случаях адсорбированные молекулы плоско ориентированы на пове])хности. [c.91]

Электрическая прочность. Как и во всех диэлектриках, при достижении некоторой напряженности электрического поля в полимерах возникает пробой, т. е. происходит электрический разряд через материал. Природа его мало отличается от природы пробоя в других диэлектриках он сопровождается образованием разветвленных каналов, по которым идет разряд. Пробою в полимерных диэлектриках предшествует микроориентация материала, связанная с его "сильной" поляризацией. Полярные полимеры имеют большую электрическую прочность, чем неполярные. Электрическая прочность резко уменьшается при переходе из застеклованного в высокоэластическое состояние. Введение наполнителя также резко уменьшает электрическую прочность. Знание величины электрической прочности в зависимости от толщины, формы и других параметров образца — обязательное условие успешного применения резин в качестве электро- [c.73]

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 фторкауг[уки. [c.74]

Простейшее уравнение Дебая устанавливает связь между макро- и микросвойствами полярных диэлектриков в виде [c.233]

Физические свойства электретов существенно зависят как от особенностей диэлектриков (их полярности и электропроводности), так и от режима изготовления (например, напряженности поля, температуры и времени поляризации). В зависимости от напряженности электрического поля можно получать из одного и того же вещества и гомо- и гетероэлектреты (совпадающие и несовпадающие по полярности со знаком заряда электрода) с различной плотностью поверхностных зарядов. Гетерозаряд обусловлен, прежде всего, ориентационной дипольной поляризацией, а также микроскопическими неоднородностями и ионной электропроводимостью диэлектрика. Образование гомозаряда связано с тем, что при высоких напряжениях вследствие искрового пробоя воздушного зазора заряды переходят с электрода на образец полимера. Электретный эффект в твердых диэлектриках имеет объемный характер. В так называемом незакороченном состоянии электрет все время находится в электрическом поле, в результате чего происходит рассасывание объемного заряда. При плотном закорачивании электрета его внутреннее поле равно нулю [58, гл. I]. Время жизни электрета зависит от электропроводности как его самого, так и среды, а также от качества закорачивания. Поскольку возникновение электретного состояния связано с поляризацией и ориентацией, ему должно сопутствовать существенное увеличение оптической анизотропии. При кратковременной поляризации полимеров (в частности, ПММА) их оптическая анизотропия практически не проявляется. После резкого возрастания оптической анизотропии в интервале времен от 3 до 6 ч дальнейшее увеличение времени поляризации практически не повышает анизотропию, что свидетельствует о завершении ориентации. [c.253]

Различают изотропные (к которым могут быть отнесены многие неполярные и полярные полимеры) и анизотропные (к ним относятся некоторые многокомпонентные гетерогенные смеси твердых вещее, о, а также многослойные конструкционные системы) диэлектрики. Смещение положительных зарядов в изотропных полимерных диэлектриках происходит в направлении электрического поля. При этом оказывается справедливым соотношение Р = кагоЕ, где / а —скалярная величина, называемая абсолютной диэлектрической восприимчивостью] Е —вектор напряженности электрического поля ео = 8,85-10- 2 Ф ш электрическая постоянная. Вектор Р на- [c.173]

Дебаем [7.1] предложено уравнение, устанавливающее связь между макро- и микросвойствами полярных диэлектриков [c.175]

В зависимости от напряженности электрического поля можно получать из одного и того же вещества гомо- и гетероэлектреты (совпадающие и не совпадающие по полярности со знаком заряда электрода) с различной плотностью поверхностных зарядов. Гетерозаряд обусловлен прежде всего ориентационной дипольной поляризацией, а также микроскопическими неоднородностями и ионной электропроводностью диэлектрика. Образование гомозаряда связано с тем, что при любых напряжениях вследствие искрового пробоя воздушного зазора заряды переходят с электрода на образец полимера. [c.193]

Единицей дипольного момента является дебай (Д) 1 Д = 3,33564X Кл-м (1-10 эл.-ст. ед.-см). Дипольный момент многоатомной молекулы приближенно равен векторной сумме дипольных моментов связей или атомных групп в молекуле с учетом валентных углов. Полярные и неполярные молекулы, попадая во внешнее статическое электрическое поле, создаваемое между заряженными обкладками конденсатора, ведут себя неодпнаково. Полярная молекула стремится ориентироваться в поле по направлению его линий так, чтобы центр тяжести положительных зарядов был направлен к отрицательному, а отрицательных — к положительному полюсу поля. Такое положение молекулы отвечает минимуму потенциальной энергии и наибольшей устойчивости. Неполярная молекула в электрическом поле не ориентируется. Под воздействием электрического поля центры тяжести зарядов молекул любого вещества смещаются друг относительно друга на некоторое расстояние. Смещение зарядов полярной молекулы несколько увеличивает постоянный дипольный момент и способствует превращению неполярной молекулы в электрический диполь с наведе[)ным (индуцированным) дипольным моментом Ципд- Принимают, что под действием не слишком больших полей индуцированный дипольный момент прямо пропорционален напряженности Е эффективного электрического поля внутри диэлектрика. Величина Е равна разности напряженности поля зарядов на обкладках конденсатора Eq и напряженности поля поверхностных зарядов индуцированных диполей , так как эти поля имеют противоположные направления. Величина р,ннд определяется уравнением [c.5]

Для полярных молекул ориентационный вклад в энергию межмолекулярного взаимодействия жидкостей можно оценить, не зная конктретных расстояний между молекулами. В полярном диэлектрике на молекулу действует эффективное поле, создаваемое всеми остальными молекулами эфф.Понижение энергии для одного моля частиц при этом [c.256]

Удельное поверхностное электрическое сопротивление (рз) — сопротивление между противоположными сторонами поверхности квадрата площадью 1 м току, проходящему по поверхности через две противоположные стороны этого квадрата оно измеряется в Ом (или кратные единицы ТОм, ГОм и др.). Величина р зависит от состояния поверхности диэлектрика, наличия на ней примесей. Полимеры могут адсорбировать на своей поверхности влагу, поскольку полярные группы, входящие в макромолекулу, имеют гид-)офильный характер и способны притягивать молекулы воды. Чолимеры, содержащие способные к ионизации минеральные наполнители, также адсорбируют воду. На поглощение влаги и образование поверхностных слоев влияет температура, поэтому поверхностное сопротивление сильно зависит от температуры. При повышенных температурах в сухой атмосфере и в отсутствие случайных поверхностных загрязнений значение рв полимерного диэлектрика намного превышает значение р . [c.136]

Полярность веществ сильно сказывается на их д и э л е к т р и-ческой проницаемост и— одной из важных характеристик диэлектриков. Чтобы уяснить связь между диэлектрической проницаемостью и структурой вещества, необходимо разобраться [c.60]