Плотность зарядов температуры поляризации

Ионы, которые образуют поляризующие слои, исчезают не только из-за рекомбинации, но также из-за диффузии. Это явление ускоряется с повышением температуры. При любой температуре устанавливается в конечном счете некий равновесный режим. В таком режиме остаточного тока число ионов, которые ток выносит к поляризующим слоям, уравновешивается числом ионов тока диффузии и числом ионов, переходящих в электроды. Из-за двух этих явлений изолированная поляризованная пластина мало-помалу теряет свою первоначальную поляризацию. При повышении температуры остаточный ток и скорость, с которой исчезает поляризация, возрастают, и максимальная величина поляризаций не превышает нескольких вольт. Собственная электропроводность и диссоциация в поляризующих слоях так велики, что градиент поляризации и плотность зарядов не в состоянии существенно возрасти. При этом мы имеем полную аналогию с жидким электролитом. [c.215]

Термоэлектреты готовили из образцов ПММА диаметром 50 мм, вырезанных из листа толщиной 1,2+-+ 1,5 мм. На обе поверхности образца накладывали электроды из алюминиевой фольги диаметром 40 мм. Поляризацию проводили при 60, 80, 100, 120 и 140 °С и напряженностях поля п= Ю, 20, 30 кВ/см. Точность поддержания температуры составляла 2°С. Время выдержки под напряжением при заданной температуре составляла 1 ч. Образцы охлаждали в электрическом поле до комнатной температуры за 15—20 мин. Поверхностную плотность заряда определяли методом электростатической индукции. Величину гетерозаряда определяли интегрированием по времени тока деполяризации [по формуле (5)], соответствующего релаксации гетерозаряда. Ток деполяризации измеряли при нагреве электрета со скоростью 6°С/мин от комнатной температуры до 190 °С. [c.47]

Рис. 20. Зависимость поверхностной плотности зарядов электретов из ПММА, определенной индукционным методом (/—3) и интегрированием тока деполяризации (4—6) при напряженности поля п=Ю (1, 4) 20—(2, 5) 30 кВ/см (3, 6) от температуры поляризации Гп [99].

На рис. 63 приведены результаты по измерению пьезомодуля с з1 электретов из ПВХ в динамическом режиме. С ростом температуры до 60 °С разность потенциалов V почти не меняется, при более высоких температурах V увеличивается, проходит через максимум при 70 °С и падает. Изменение разности потенциалов, обусловленной пьезоэффектом, связано с изменением деформационных свойств полимера. Из зависимости деформации А1/1 от температуры при постоянной нагрузке видно, что при 70 °С деформация увеличивается примерно в 1,3 раза, а с 82 °С деформация резко возрастает. Поскольку поверхностная плотность зарядов прямо пропорциональна деформации, разность потенциалов V растет вследствие увеличения деформации А///, однако резкое возрастание деформации выше 80 °С не приводит к увеличению V, так как одновременно происходит быстрое снижение остаточной поляризации в образце вследствие термодеполяризации. [c.113]

Такая внутримолекулярная поляризация тем больше, чем больше плотность упаковки атомов в соединении. Мы видели, что при большой силе поля смещение зарядов становится меньше, чем это соответствует коэфициенту пропорциональности поляризуемости при слабых полях (стр. 55, сноска 3). Подобно этому, и поляризация под действием внешнего светового поля является более слабой вследствие внутримолекулярной поляризации, чем она была в отсутствии последней. Таким образом, внутримолекулярная поляризация снижает молекулярную рефракцию. Ориентировка вызывает аналогичное действие, однако, как правило, — более слабое. Такая междумолекулярная поляризация с повышением температуры, т. е. с уменьшением ориентированности, уменьшается, вследствие чего поляризация под влиянием наружного поля становится сильнее. Таким образом, при аддитивном расчете молекулярной рефракции не принимаются во внимание следующие дополнительные величины а) внутримолекулярная поляризация и Ь) как правило, более слабая междумолекулярная поляризация. [c.80]

С течением времени омическое сопротивление при заряде и разряде изменяется незначительно, а э. д. с. поляризации возра-(тает и вместе с этим напряжение на клеммах при заряде аккумулятора повышается, а при разряде падает. Кроме того, поляризация в свинцовом аккумуляторе зависит от температуры, концентрации кислоты, плотности тока, устройства электродов и т. д. Поэтому изменение напряжения во время заряда и разряда при различных условиях протекает неодинаково, хотя характер кривых заряда и разряда, полученных при нормальных режимах работы, всегда остается общим. [c.90]

Подобно МНОГИМ другим изоляторам, политетрафторэтилен при облучении проявляет небольшую электропроводность [169—180]. После прекращения облучения проводимость в основном исчезает в течение нескольких часов или дней, однако неизменное увеличение электропроводности сохраняется, если доза превышала 10 рад. Измерения и описание временных зависимостей явлений, обусловленных радиацией, являются сложными, включающими медленную поляризацию диэлектрика, токи, наведенные у электродов зарядами, которые еще не достигли их, и обычную омическую проводимость, которая изменялась при исчезновении переносчиков зарядов [178, 179]. В ограниченном интервале времени и температуры число переносчиков зарядов, по-видимому, контролируется процессами первого порядка (при низкой температуре, короткое время) и второго порядка [175, 176]. Хотя определение тока в стационарном состоянии во время облучения по понятным причинам и проще, тем не менее оно осложнено эффектами, связанными с плотностью и направлением тока [171, 172[. Величина тока примерно подчиняется закону Ома. Зависимость проводимости от мощности дозы обычно выражается формулой [c.305]

До сих пор при рассмотрении молекулярных параметров мы говорили о расположении атомных ядер и смещении остовов из равновесных положений. Теперь мы должны рассмотреть распределение электронной плотности, т. е. дипольный характер распределения заряда и его чувствительность к деформации. При помещении образца в электрическое поле Е эффективное поле в самом веществе равно Е + 4яР, где Р — поляризация образца. Диэлектрическая проницаемость определяется как отношение эффективного поля к наложенному полю, или 1 -Ь 4л (Р/Е). Молярная поляризация Рм обычно включает член, не зависящий от температуры, и член, зависящий от температуры [c.76]

Выше мы указывали на поляризацию диэлектрических сред под действием внешнего электрического поля. Применительно к горным породам такое поле возникает из-за электрических процессов, протекающих в околоземном пространстве, прн грозовых разрядах из тучи в землю, а также диффузионных токов. В результате такой поляризации поверхностная плотность зарядов достигает 7-10 Кл/м-. При понижении температуры захваченные кристаллической рещеткой диполи, квазпдиполи и заряженные частицы закрепляются в ловушках, внедряются в структуру диэлектрической среды. Образовавшийся остаточный заряд спадает очень медленно, создавая эффект памяти , длительность которого зависит от температуры. Например, поляризованные керамические диэлектрики в течение пяти лет практически не изменяют своего электрического поля. Через десять лет напряженность поля спадает меньше, чем наполовину, и на поверхностях поровых каналов составляет более 10= В/м. Теоретически поляризация диэлектриков пз керамики, стекол и ситаллов сохраняется миллионы лет. [c.134]

В электролитической ванне (электролизере, электролитической ячейке) под влиянием приложенного внешнего электрического поля и в замкиутом гальваническом элементе нарушается равновесие, изменяются электрические характеристики системы. Катод (анод) и раствор электролита обмениваются заряженными частицами. Частные токи, отвечающие анодному и катодному процессам, не равны току обмена — количеству электричества, проходящему в е(Диницу времени в условиях равновесия от раствора к электроду и обратно. Состав системы количественно и во многих случаях качественно изменяется. Плотность заряда двойного электрического слоя и потенциалы электродов не равны равновесным значениям и зависят не только от активности веществ, участвующих в электрохимическом процессе, температуры и давления, 1Но и от силы тока. Напряжение на электролизере лри данном токе больше, чем равновесная э. д. с. гальвап ического элемента, в котором осуществляется обратная электрохимическая реакция. В замкнутом, генерирующем ток гальваническом элементе (аккумуляторе) напряжение на клеммах меньше, чем равновесная э. д. с. Если система под током достигает стационарного состояния, не зависящего от времени, то неравновесные потенциалы устанавливаются и принимают стационарные значения. Оцениваются эти поляризационные явлеиня поляризацией электродов и э. д. с. поляризации. [c.200]

Напряжение при разряде (заряде), кроме поляризации электродов, зависит также от падения напряжения на преодоление внутреннего омического сопротивления ХИЭЭ. Последняя величина слагается из омического сопротивления проводников первого рода (электродов), электросопротивления электролита и сепараторов. При разряде малыми плотностями тока падение напряжения внутри ХИЭЭ не имеет значения, но при больших плотностях тока оно может оказаться заметным. Например, в свинцовом автомобильном аккумуляторе омическое сопротивление электролита и сепараторов при комнатной температуре приблизительно равно 0,006 ом на 1 дм площади электродов. При плотности тока разряда 2а1дм падение напряжения составит около 70 мв, т. е. около 3,5% от э. д. с. аккумулятора. [c.465]

Эффект возникновения поляризации связан, возможно, с технологией изготовления органического стекла. Механизм заряжения может быть аналогичен механизму возникновения зарядов при кристаллизации веществ из жидкой фазы [60]. В последнем случае эффект связывают с различной скоростью поглощения ионов примесей разного знака кристаллической фазой при ее образовании. Квадратные образцы из листового ПММА размером 30X20X4 мм сжимали между плитами пресса с прокладками из фольги. После деформации до толщины 2 мм при температуре 120 °С образцы охлаждали в прессе до комнатной температуры, вынимали из пресса, отрывали прокладки от образцов и измеряли поверхностную плотность зарядов. Результаты измерений представлены в табл. 2. Первая сторона имела до прессования плотность заряда —0,16 нКл/см , вторая сторона +0,16 нКл/см . [c.33]

На рис. 20 приведена зависимость поверхностной плотности зарядов Оэфф, определяемой индукционным методом, и гетерозаряда от температуры поляризации при разных напряженностях поляризующего поля. При всех режимах поляризации (кроме температуры 140°С, п=10, 20 кВ/см) знак сТэфф соответствовал гетерозаряду. Увеличение при постоянной температуре поляризации вызывает увеличение Р [согласно (32)]. Одновременно повышается величина гомозаряда, причем в значительно большей степени Огет растет с повышением температуры поляризации до 100 °С. Дальнейшее понижение величины сггет очевидно обусловлено деполяризацией гетеро- и гомозаряда одновременно, что приводит к уменьшению измеряемого значения а. Действительно, по (2) имеем [c.47]

На рис. 23 приведена зависимость поверхностной плотности зарядов Оэфф, определяемой индукционным методом, и гетерозаряда от температуры поляризации при разных напряженностях поляризующего поля. При всех режимах поляризации (кроме температуры 140°С, п=10, 20 кВ/см) знак Оэфф соответствовал гетерозаряду. Увеличение при постоянной температуре поляризации вызывает рост Р согласно (50). Одновременно повыщае гомозаряд, причем в значительно большей степени Р растет с повыше- [c.40]

Пирокоэффициент р имеет размерность Kл/(м K)—это поверхностная плотность заряда, возникающего на диэлектрике при изменении его температуры на один градус. Пироэффект возникает вследствие изменения либо остаточной поляризации — замороженных диполей (гетерозаряд), либо поляризации, обусловленной неравномерно распределенными в объеме инжектированными (гомо-) зарядами. [c.130]

Поляризация выше комнатной температуры приводит к получению термоэлектретов из полиамидов с довольно большой поверхностной плотностью зарядов, но из-за низкой температуры перехода (- 50—60 °С) время сохранения зарядов невелико и электреты нестабильны. Более стабильные электреты получают при поляризации при более высоких температурах вблизи ас-релаксации, например, из полиамида 6,6. Преимущественную роль ионных процессов следует признать за термоэлектретами из полиамидов, для других полимеров, например, ПМ.МА, ПЭТФ, это, ио-видимо-му, неверно [203]. [c.150]

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]

Известно, что даже при осаждении одного металла может происходить поляризация, обусловленная в той или иной степени замедленным разрядом ионов, пассивированием поверхности металла, концентрационными изменениями в прикатодном слое и задержками, связанными с образованием и ростом кристаллической решетки. При осаждении сплавов картина значительно осложнена. Например, при совместном разряде двух металлов, выделяющихся по отдельности с химической поляризацией, могут возникнуть концентрационные изменения в прикатодном слое, если скорости их разряда значительно отличаются и диффузия не успевает выравнивать неодинаковую убыль ионов из этого слоя. Кроме тбго, при электроосаждении сплавов очень важно знать зависимость их состава от плотности тока, чего не дают уравнения (1) и (2). Позднее [188] было предложено уравнение совместного разряда с учетом потенциала нулевого заряда, содержащее, однако, ряд постоянных, которые невозможно заранее рассчитать, поэтому по данному уравнению пока нельзя рассчитать и состав сплава. Поскольку пока нет проверенных количественных зависимостей составов сплавов от плотности тока, концентрации ионов и комплексообразователей в растворе, температуры и других факторов, ограничимся рассмотрением качественных зависимостей. [c.46]

ТТеренос электрических зарядов в веществе под действием впеш--1-1 него электрического поля характеризуется удельной объемной электропроводностью у. При анализе возможных физических моделей прохождения электрического тока через полимеры, а также при использовании этих материалов важно знать зависимости силы тока I или плотности тока / от времени воздействия т и напряженности Е электрического поля, температуры, состава, строения, размеров и формы материала. Следует отметить, что прохождение электрического тока через вещество связано с развитием таких фундаментальных процессов, как диссоциация и ионизация молекул и атомов, рекомбинация носителей, процесс направленной диффузии заряженных частиц в электрическом поле, передача или переход зарядов через границу раздела двух сред (например, диэлектрик — металл), установление различных видов поляризации вещества. [c.7]