Проводимость диэлектрика

Если ЭЯ выполнена с ИОМ, электрическая проводимость обеспечивается ионами водорода Н + , которые движутся через квазитвердый электролит посредством перехода между соседними сульфагрунпами, фиксированными на матрице ИОМ. Нагрев ЭЯ повышает эффективность электролиза, поскольку с ростом температуры удельная электрическая проводимость электролита увеличивается до а= 1 ч-10 Ом~' -м"1.

дельная проводимость электролита;

Производство цинка из сульфидного концентрата осуществляется пирометаллургическим или гидрометаллургическим методом. В СССР большее развитие получил второй способ, при котором концентрат подвергают окислительному обжигу, затем выщелачивают серной кислотой. Таким образом, электролитом служит водный раствор, содержащий 5—6% сернокислого цинка ZnSO4 с добавлением 10—12% H2SO4, повышающей проводимость электролита.

Состав электролитов обычно бывает весьма 'Сложным, так как для повышения эффективности процесса осаждения вводятся IB электролит различные добавки. Од»и из них повышают выход по току, другие увеличивают проводимость электролита, третьи 'Сохраняют заданное рН (буферные добавки), четвертые уменьшают напряжение в растущих слоях, пятые изменяют размер и ориентацию зерен осадка и т. д.

Удельная проводимость электролита у зависит от числа ионов в единице объема электролита, которое в свою очередь зависит от концентрации электролита, т. е. массы вещества в единице объема раствора. Чем меньше концентрация электролита, тем сильнеедействие растворителя и тем относительно большая часть молекул электролита

Графическим путем построить картину электрического поля между электродами и определить проводимость между электродами на 1 м длины, если удельная проводимость электролита 7 = 2 См/м. Найти емкость" между электродами на 1 м длины, если электроды расположены в воздухе. Краевым эффектом можно пренебречь, так как длина цилиндров достаточно велика. Вычислить напряжение между точками А и В, если к электродам приложено постоянное напряжение 300 В. Координаты точек А и В: ХА = 0; уА = 18 мм; хв = —34 мм; ув = 0.

Графическим путем построить картину электрического поля между электродами и определить проводимость между электродами на 1 м длины, если удельная проводимость электролита 7 = 2 См/м. Найти емкость" между электродами на 1 м длины, если электроды расположены в воздухе. Краевым эффектом можно пренебречь, так как длина цилиндров достаточно велика. Вычислить напряжение между точками А и В, если к электродам приложено постоянное напряжение 300 В. Координаты точек А и В: ХА = 0; уА = 18 мм; хв = —34 мм; ув = 0.

Слабая проводимость электролита Пассивирование анодов

Проводимость электролита между электродами

где X25 — удельная электрическая проводимость электролита, приведенная к 25 °С; / — температура раствора; Xt — удельная электрическая проводимость электролита при данной температуре t; a — температурный коэффициент.

Первичные ХИТ с твердыми электролитами. Вещества, обладающие ионной проводимостью в твердом состоянии, называются твердыми электролитами. Ионная проводимость их обусловлена наличием ионных дефектов (вакансий) в узлах кристаллической решетки. В последние годы открыты твердые электролиты, имеющие высокую ионную проводимость при невысоких температурах. Например, ионная проводимость электролита RbAg^ при 25 °С составляет 26 См/м.

При повышенных частотах диполи не успевают ориентироваться вдоль направления поля и поляризация будет неполной. Кроме того, работа диэлектрика в переменных электрических полях, сопровождаемых периодической поляризацией, из-за сил «вязкого трения» сопровождается потерями — преобразованием части энергии внешнего источника в тепло, рассеиваемое в объеме диэлектрика. Удельная мощность потерь в единице объема определяется как РП!С — А/Е„, .где / — частота, Ет — амплитуда напряженности поля; k — параметр, характеризующий диэлектрик. Мощность потерь в диэлектрике принято характеризовать «тангенсом угла потерь» tgS. Потери в диэлектрике возникают также в результате движения свободных зарядов, имеющихся в реальном диэлектрике, т. е. вследствие протекания через диэлектрик тока утечки, который при невысоких температурах обычно незначителен. Ток утечки является током проводимости диэлектрика и протекает как при постоянном, так и при переменном напряжении. Поскольку плотность тока проводимости /л — а?,„ sin ш, где а — удельная проводимость диэлектрика, а плотность тока смещения JD = — dD/dt — ?.a(uEmcos(ot, то соотношение амплитуд плотностей токов будет /п//0--0/8а(о. Так, для твердого диэлектрика с параметрами: о = 10" 12 1/Ом-м; е,= 5,5; еа~48,7 • 10 ~"12 Ф/м при г.о = 2т1-50 1/с имеем ,7n/JD = 6,6 • 10~3.

где уа — удельная активная проводимость диэлектрика на угловой частоте т. Плотность общего тока./ равна векторной сумме плотностей токов смещения и проводимости, как это изображено на векторной диаграмме на комплексной плоскости ( 4.13.) Если бы диэлектрик был идеальным, т.е. без потерь (уа=0), ток был бы чисто реактивным и его плотность J=J^=ja>?o?E на 4.13 была бы направлена по мнимой оси под углом 90° к вектору Е. Однако у

вающий также^и^потери на проводимость диэлектрика; еп — модуль относительной диэлектрической проницаемости, учитывающий потери только при переменной поляризации.

где YO — комплексная электрическая проводимость диэлектрика,

2. С ростом температуры увеличивается электрическая проводимость диэлектрика. Электропроводность носит, как правило, ионный характер, а с ростом температуры увеличивается подвижность ионов. Количественная зависимость у от Г приближенно выражается формулой

У диэлектриков ширина запрещенной зоны более 3 эВ, поэто-:му переход электронов в зону проводимости в результате теплового возбуждения невозможен. Этим объясняется то, что при жомнатной температуре проводимость диэлектрика равна нулю.

Диэлектрик вокруг провода однородный и изотропный; проницаемости е и jj, — величины постоянные. Проводимость диэлектрика Y принята равной нулю.

Рассмотрим процесс распространения электромагнитных волн в волноводах прямоугольного сечения. Для упрощения расчетов будем считать волновод идеальным, т. е. примем проводимость стенок металлической трубы равной бесконечности, а проводимость диэлектрика, заполняющего трубу (обычно воздух), равной нулю. Магнитную и диэлектрическую проницаемости диэлектрика е и ц будем считать постоянными

При рассмотрении процессов в идеальных волноводах было сделано предположение, что сопротивление стенок трубы и проводимость диэлектрика, заполняющего ее, равны нулю. В таких волноводах распространение волн при частоте о)>сокр происходит без затухания и коэффициент распространения — величина мнимая: Г=/рт„ .

В реальных волноводах стенки (медь, серебро) имеют хотя и малое, но конечное сопротивление. Проводимость диэлектрика также отлична от нуля. Поэтому часть энергии, передаваемой по волноводу, тратится на тепловые потери. Коэффициент распространения в этом случае будет комплексным

Рассмотрим процесс распространения электромагнитных волн в волноводах прямоугольного сечения. Для упрощения расчетов будем считать волновод идеальным, г. е. примем проводимость стенок металлической трубы равной бесконечности, а проводимость диэлектрика, заполняющего трубу (обычно воздух), равной нулю. Магнитную к диэлектрическую проницаемости диэлектрика р = 1 и е будем считать постоянными и заданными. Расположение координатных осей и заданные размеры поперечного сечения волновода изображены на 7-1.