Ответы на контрольные вопросы

1. Что такое токи абсорбции, какова их природа?

Токи смещения различных видов замедленной поляризации, наблюдаемые у большого числа технических диэлектриков, называют абсорбционными токами. При постоянном напряжении абсорбционные токи, меняя свое направление, протекают только в моменты включения и выключения напряжения; при переменном напряжении они имеют место в течение всего времени нахождения материала в электрическом поле.

2. Перечислите виды электропроводности для твердых диэлектриков. Как их определить?

Особенностью электропроводности диэлектриков в большинстве случаев является ее неэлектронный (ионный) характер.

Для твердых электроизоляционных материалов необходимо различать объемную и поверхностную электропроводность. Для сравнительной оценки различных материалов в отношении их объемной и поверхностной электропроводности пользуются значениями удельного объемного сопротивления и удельного поверхностного сопротивления.

Уменьшение тока со временем говорит о том, что электропроводность материала была обусловлена ионами посторонних примесей и уменьшалась за счет электрической очистки образца. Увеличение тока со временем говорит об участии в нем зарядов, являющихся структурными элементами самого материала, и о протекающем в нем необратимом процессе старения под напряжением, способном постепенно привести к разрушению – пробою диэлектрика.

Вид электропроводности устанавливают экспериментально, используя закон Фарадея. Ионная электропроводность сопровождается переносом вещества. При электронной электропроводности это явление не наблюдается

В твердых диэлектриках ионного строения электропроводность обусловлена главным образом перемещением ионов, освобождаемых под влиянием флуктуаций теплового движения. При низких температурах передвигаются слабо закрепленные ионы, в частности ионы примесей. При высоких температурах освобождаются и некоторые ионы из узлов кристаллической решетки.

В диэлектриках с атомной или молекулярной решеткой электропроводность связана только с наличием примесей, удельная проводимость их весьма мала.

В каждом отдельном случае вопрос о механизме электропроводности решается на основании данных об энергии активации носителя заряда.

3) От чего зависит удельная поверхностная проводимость твердых тел?

Поверхностная электропроводность обусловлена присутствием влаги или других загрязнений на поверхности диэлектрика. Вода отличается значительной удельной проводимостью. Достаточно тончайшего слоя влаги на поверхности диэлектрика, чтобы была обнаружена заметная проводимость, определяемая в основном толщиной этого слоя.

Относительная влажность является важнейшим фактором, определяющим значение удельной поверхностной проводимости диэлектрика. Особенно резкое уменьшение удельного поверхностного сопротивления наблюдается при относительной влажности, превышающей 70-80%.

К поверхности полярных диэлектриков легко прилипают различные загрязнения, также приводящие к снижению.

Удельная поверхностная проводимость тем ниже, чем меньше плотность вещества, чем чище поверхность диэлектрика и чем лучше она отполирована.

Зависимость удельной поверхностной электропроводности от влажности обусловливается наличием на поверхности диэлектрика диссоциирующих на ионы веществ. Вода, адсорбируемая поверхностью, способствует их выявлению. Если эти вещества случайно попали на поверхность диэлектрика, то путем их удаления можно получить высокие значения удельного поверхностного сопротивления при любой влажности воздуха. Если эти вещества являются составной частью материала, то удельное поверхностное сопротивление будет сильно снижаться при увеличении влажности.

9