Диэлектрики в переменном пол

Диэлектрик. При наложении на диэлектрик переменного поля Е = Eq ехр (iat) в силу запаздывающей реакции процесса ориентационной поляризации диэлектрическая проницаемость, как и упругие модули (см. гл. IV, 4), будет комплексной величиной. Действительно, подставляя Е в уравнение (616), легко находим [c.349]

Итак, при наложении на диэлектрик переменного электрического поля достаточно высокой частоты восприимчивость становится комплексной величиной (е = е — is"), т. е. появляются дисперсия (зависимость е от о>) и поглощение, характеризуемое мнимой частью е". [c.349]

При приложении к конденсатору, содержащему диэлектрик, переменного напряжения вектор силы тока, возникшего в диэлектрике, отстает по фазе от вектора напряженности приложенного поля на некоторый угол 6. [c.165]

Нагрев диэлектриков переменным электрическим полем происходит благодаря феномену переполяризации, протекающему с преодолением сил трения. Эффективность нагрева возрастает при уве- [c.205]

При действии на диэлектрик постоянного тока диполи ориентируются в определенном направлении и, так как диэлектрик не содержит свободных ионов и электронов, ток через вещество не проходит. При помещении диэлектрика в поле переменного тока происходит быстрая смена направления ориентации диполей и перемещения электронных оболочек и ядер атомов, при этом возникают токи смещения, способные замкнуть электрическую цепь. Поэтому материалы, являющиеся хорошими диэлектриками в поле постоянного тока, способны в некоторой мере проводить переменный ток. Чем легче протекает ориентация диполей, тем худшим диэлектриком является материал в поле переменного тока. В этой связи диэлектрическую проницаемость можно рассматривать как меру проводимости диэлектриком переменного тока. Чем ближе значения е к 1, тем лучшим диэлектриком является материал. [c.112]

При действии на диэлектрик переменного электрического поля происходит последовательная смена направлений ориентационного и деформационного моментов. Деформационный момент, связанный с деформацией электронных оболочек и смещением ядер атомов, устанавливается почти мгновенно, в течение 10 —10 сек, поэтому можно считать, что направление деформационного момента всегда соответствует направлению внешнего электрического поля. Ориентационный момент устанавливается- в диэлектрике не сразу, так как поворот диполей требует какого-то промежутка времени, зависящего от вязкости среды. В случае полимерного диэлектрика скорость поворота диполей непосредственно связана с временем релаксации, т. е. временем, необходимым для перехода макромолекул из одного равновесного состояния в другое. [c.112]

Конденсатор, изолированный идеальным диэлектриком, пе показывает никакого рассеивания энергии при применении переменного потенциала. Зарядный ток, называемый в технике циркулирующим, отстает на 90° по фазе от применяемого потенциала, и энергия, накапливаемая в конденсаторе в течение каждой половины цикла, полностью восстанавливается в следующем. Но ни один из существующих диэлектриков не обладает таким идеальным характером, некоторое количество энергии рассеивается под знакопеременным напряжением и выделяется в виде тепла. Такие потери производительности называются диэлектрическими потерями . Обычная проводимость содержит компонент диэлектрических потерь здесь емкостный заряд частично теряется через среду. [c.204]

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]

При подведении переменного тока высокого напряжения к электродам, разделенным пластинками из диэлектрика и газовым промежутком, в последнем возникает так называемый барьерный разряд. Прототипом прибора, в котором используется такой разряд, является озонатор. Этот вид разряда обладает полимеризующим действием. Из низкомолекулярных углеводородов в нем образуются жидкие и твердые продукты, из водорода и кислорода — перекись водорода. Однако наиболее изученной и практически самой важной реакцией в барьерном разряде остается синтез озона из кислорода. Это обратимая эндотермическая реакция [c.244]

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]

Диэлектрическими потерями называется та часть энергии диэлектрика, находящегося в переменном электрическом поле, которая переходит в теплоту. В зависимости от времени релаксации различных видов поляризации максимум поляризации диэлектрика Б той или другой степени отстает по времени от максимума [c.595]

Мнимая составляющая комплексной ДП ответственна за энергию переменного электрического поля, диссипируемую в диэлектрике [2, 27, 281]. Мерой [c.17]

Диэлектрическое нагревание, или нагревание токами высокой частоты, основано на том, что при воздействии на диэлектрик (непроводник электрического тока) переменного электрического поля часть энергии затрачивается на преодоление трения между молекулами диэлектрика и превращается в тепло при этом диэлектрик нагревается. [c.421]

Определение (УП,4,1) сохраняет сипу для любого изотропного диэлектрика, причем не только в тех случаях, когда поле t постоянно, но и когда оно переменно, [c.116]

На рис. У.55 показаны некоторые стадии распределения зарядов. Они соответствуют дисперсии сферических частиц, помещенных между параллельными пластинами конденсатора, к которым приложено напряжение переменного тока. Заряд, вызванный электростатической индукцией (V), накапливается вблизи электродов и фазовых границ. На границах фаз имеется два вида зарядов связанный (о) и несвязанный ( ). Первый заряд — электростатический, связанный с фазовой границей, не может разрядиться, второй — способен перемещаться через фазовые границы диэлектриков и быстро разряжаться на электродах. Эти особенности не свойственны каждому заряду, а лишь в среднем являются функцией электропроводности и диэлектрической проницаемости двух фаз, образующих границу. [c.386]

Способы теплогенерации, основанные на индуцировании вихревых токов и на эффекте поляризации диэлектриков, могут быть осуществлены только на переменном токе. [c.206]

Как указывалось выше, тепловая работа печей-тепло-генераторов для нагрева диэлектриков, которые одновременно являются материалами с низкой теплопроводностью. основана на применении контактного подвода переменного тока, создающего в диэлектрике электрическое поле. [c.215]

Для получения токов смещения такой величины, которая обеспечивает необходимую интенсивность теплогенерации, к контактным поверхностям нагреваемого тела с помощ,ью так называемых рабочих конденсаторов подводится такая разность потенциалов, которая, обеспечивая достаточную напряженность электрического поля в диэлектрике,-не приводит к электрическому пробою в нагреваемом материале. Для этого рабочее напряжение принимают обычно в 1,5—2 раза ниже, чем напряжение пробоя. Так как последнее зависит ет свойств материала, способа его укладки, отсутствия или величины воздушного зазора на высокой стороне конденсатора, то величина допустимого напряжения поля есть величина переменная, колеблющаяся в пределах 1—6 кВ/см. Общие соображения могут быть высказаны в отношении частоты тока. До значения 300 МГц длина волны превосходит 1 м, что обеспечивает равномерный нагрев диэлектрика вне зависимости от его теплопроводности. При дальнейшем уменьшении длины волны, если она становится соизмеримой с толщиной нагреваемого тела, будет происходить поверхностный нагрев тела и выравнивание температуры будет зависеть от теплопроводности. [c.215]

Таким образом, удельное сопротивление шлаков на 4—5 порядков выше, чем металлов. Низкая электропроводность шлака объясняется ионным характером этой проводимости, причем с повышением температуры она возрастает в несколько раз, тогда как для металлов с повышением температуры она уменьшается. При наложении электрического поля значения тока смещения в металле по сравнению с током проводимости пренебрежимо малы. Напротив, для хороших диэлектриков наложение переменного электрического поля вызывает ток смещения, тогда как ток проводимости можно не принимать во внимание. Как известно, сила токов проводимости не зависит от частоты тока, тогда как сила токов смещения пропорциональна частоте тока. Указанное обстоятельство приводит к необходимости искать в каждом частном случае решение, удовлетворяющее целям технологического процесса и обеспечивающее наилучшее использование электрической энергии, а такх< е, разумеется, оправданное с экономической точки зрения. [c.221]

Большинство видов теплогенерации может осуществляться и переменным, и постоянным током. Однако контактный нагрев диэлектриков возможен только при использовании переменного тока, а электроннолучевые печи — единственный вид электрических печей, в которых не может быть применен переменный ток. [c.239]

Высокочастотное нагревание. Такой способ применяют для нагревания материалов, не проводящих электрического тока (диэлектриков), и поэтому часто называют диэлектрическим. Принцип высокочастотного нагревания заключается в том, что молекулы материала, помещенного в переменное элект )ическое поле, начинают колебаться с частотой поля и при этом поляризуются. Колебательная энергия частиц затрачивается на преодоление трения между молекулами диэлектрика и превращается в тепло непосредственно в массе нагреваемого материала. За счет использования тепла диэлектрических потерь достигается весьма равномерное нагревание материала. [c.323]

Как хорошо известно, если к идеальному конденсатору приложить переменное напряжение U, то вектор тока I опережает напряжение на 90°. При этом потерь энергии не происходит. В случае неидеального диэлектрика, например, полимерного материала, часть энергии w рассеивается в виде тепла. Угол ф между векторами тока и напряжения теперь уже не равен 90° (рис. УП.1). Мерой диэлектрических потерь может служить тангенс угла б, дополняющего угол ф до 90° [c.232]

Поскольку в диэлектриках практически отсутствуют свободные ионы и слабо связанные с атомными ядрами электроны, способные перемещаться под влиянием электрического поля, постольку они не проводят постоянного тока. Для прохождения переменного тока переноса заряженных частиц не требуется — вполне достаточно небольших колебаний зарядов вблизи некоторого положения равновесия. Смещение электронов, атомных ядер, повороты постоянных диполей в диэлектрике под влиянием электрического поля по сути дела и представляют собой подобные колебания зарядов, которые создают так называемые токи смещения. [c.233]

Влияние температуры на поляризацию диэлектриков можно интерпретировать следующим образом. При низких температурах Ti настолько велико, что даже при небольшой частоте поля диполи fie в состоянии отреагировать на его изменение (время переориентации т превыщает полупериод переменного поля), поэтому е [c.235]

Электрической прочностью называется физическая величина, значение которой равно напряженности электрического поля, при которой происходит пробой диэлектрика [61i гл. I]. Различают электрическую прочность в однородном и неоднородном электрических полях, в переменных и постоянных полях, при импульсном воздействии [62, гл. И]. [c.262]

Для большинства полимеров справедливо следующее соотношение между диэлектрической проницаемостью и абсолютной диэлектрической восприимчивостью е=1+Аа. При описании поведения диэлектриков в переменном электрическом поле для удобства математической обработки и физической интерпретации вводится [c.174]

Диэлектрические потери характеризуют рассеяние (диссипацию) энергии, которая выделяется диэлектриком в виде теплоты при приложении к нему переменного электрического поля. Рассеяние энергии пропорционально е". [c.174]

Уравнения (1.73) — (1.75) описывают поведение диэлектрикав переменном электрическом поле. Вывод их основан на предположении, что процесс установления равновесия подчршяется экспоненциальному закону (1.66). В большинстве случаев это справедливо при Bs — есх..С1 [4]. Этому условию отвечают разбавленные растворы. [c.34]

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]

Для исследования структуры и диэлектрических свойств сорбированной воды применяются различные физические и физико-химические методы, в частности диэлектрический метод. Сущность его заключается в измерении макроскопических характеристик поляризации диэлектрика во внешнем электрическом поле. В постоянном электрическом поле поляризация диэлектрика характеризуется статической диэлектрической проницаемостью Ез, в переменном — комплексной диэле1 трической проницаемостью е = е —ге". Установление связи между экспериментально определяемыми характеристиками е , е, г" и молекулярными параметрами диэлектрика является основной задачей теории диэлектрической поляризации [639, 640]. [c.242]

Влажные материалы, активно поглощая энергию переменного электромагнитного поля, нагреваются. Различают сушку в полях высокой частоты (ТВЧ-сушка) и сверхвысокой частоты (СВЧ-сушка). Обобщение и развитие вопросов высокочастотного нагрева диэлектриков и полупроводников проведено А. В. Нетушилом и др. [39]. Детальное исследование сушки влажных материалов принадлежит Г. А. Максимову. Разработка промышленных установок ТВЧ проведена во Всесоюзном научно-исследовательском институте токов высокой частоты им. В. П. Вологдина. [c.165]

Дело в том, что различные значения диэлектрическо проницаемости в моменты времени г = О и = оо связаны с изменением ее в зависимости от частоты н 5иложенного переменного тока.- Эта частотная зависимость диэлектрической проницаемости определяется поляризацией поверхностп раздела, потому что заряды, накапливающиеся на поверхности раздела нли границе между двумя фазами, приводят к возрастанию наблюдаемой поляризации диэлектрика. [c.388]

В случае.переменного электрического поля в связи с поляризацией частиц возникает явление смещения зарядов (ток смещения), в результате чего происходит нагрев диэлектрика и, таким образом, имеет место процесс генерации тепла. Говоря упрощ,енно, можно [c.205]

Более сложным является случай, когда диэлектрик обладает в переменном электрическом поле некоторой проводимостью, тогда эффект теплогенерации зависит от векторной суммы токов смещения и проводимостп. Естественно, что теплогенерация в диэлектриках, обладающих проводимостью, больше, чем в диэлектриках, не обладающих ею. [c.216]

Нагрев диэлектриков осуществляется только переменным током за счет образования так называемых токов смещения. При нагреве диэлектриков, обладающих некоторой электропроводностью, теплогенерация определяется векторной суммой токов смещения и проводимости. Мощность токов проводимости не зависит, а мощность токов смещения существенно зависит от частоты тока. Поэтому при нагреве диэлектриков следует работать на оптимальной частоте тока, при которой ток смещения и, следовательно, теплогенерация достигают максимального значения. Равномерность теплогенерЗции за счет тока смещения не зависит от теплопроводности диэлектрика. [c.239]

Использование для нагревания токов высокой частоты (от 10 до 100 Мгц) обусловлено стремлением устранить применение опасных высоких напряжений, так как количество вы-де.ч5пощегося в массе диэлектрика тепла пропорционально квадрату напряжения и частоте уока. Токи высокой частоты получают в ламповых генераторах, преобразующих обычный переменный ток частотой 50 гц в ток высокой частоты. Последний подводят к пластинам конденсатора, между которыми помещается нагреваемый материал. [c.323]

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]