Сопротивления диэлектрика

лять по формуле (16.13); при этом погрешность измерения, вызванная влиянием сопротивления ГА, не превысит 1%. При точных измерениях сопротивления гх необходимо знать величину сопротивления амперметра гд и внести поправку в соответствии с выражением (16.13,а).

4.32. Определите, какими должны быть отношения внутреннего сопротивления амперметра, включенного в цепь для измерения тока, к ее выходному сопротивлению, чтобы относительные методические погрешности измерения тока не превышали —0,1; —1; —10 %.

Погрешность от взаимодействия СИ с объектом измерения зависит как от свойств СИ, так и от свойств объекта. Например, при измерении вольтметром напряжения постоянного тока U на зажимах активного двухполюсника возникает погрешность из-за снижения U при подключении вольтметра к объекту. Такая же погрешность возникает и при измерении тока амперметром, если последний после получения результата измерения из цепи выключается. Причина погрешности — увеличение сопротивления цепи на значение сопротивления амперметра RA. Относительное значение этой погрешности при #вых<#вх и RA-^RBUX+RH в процентах определяется выражениями соответственно:

• последовательного сопротивления амперметра;

6. Произвести измерение сопротивления амперметра: а) начертить общую принципиальную схему для из-

Сопротивлений, значительно меньших внутреннего сопротивления амперметра

потребляемую вольтметром и параллельной обмоткой ваттметра, можно определить более точно: сопротивление вольтметра и параллельной цепи ваттметра обозначается на этих приборах с погрешностью, не превышающей их класса точности, а для сопротивления амперметра и токовой цепи ваттметра даются только приближенные значения. Значение поправки (Pv + PUW) для схемы 12.2, а можно также определить экспериментально по показанию ваттметра, полученному при отключении потребителя и обеспечении неизменного показания вольтметра.

Сопротивлений, значительно меньших внутреннего сопротивления амперметра

1. Правильно. Эти схемы отражают так называемый принцип наложения, суть которого состоит в следующем. Действие источников считают независимым. Определив токи, вызванные каждым источником, находим их алгебраическую сумму. Данный принцип применим для цепей, в которых все сопротивления /?=const. 2. Неверно. Чем больше сопротивления амперметра, тем больше ток в цепи с амперметром отличается от тока в цепи без него. 3. Правильно. Разъяснения см. в консультации № 160. 4. Неверно. Это явление имеет место в проводниках второго рода, но оно не является основным. 5. Неверно. Для определения показаний каждого вольтметра необходимо рассчитывать напряжения на двух разных сопротивлениях, включенных последовательно. 6. Правильно, так как q определяется площадью заштрихованного прямоугольника (см. ).

а — проводимости вольтметра; б и в — сопротивления амперметра.

потребляемую вольтметром и параллельной обмоткой ваттметра, можно определить более точно: сопротивление вольтметра и параллельной цепи ваттметра обозначается на этих приборах с погрешностью, не превышающей их класса точности, а для сопротивления амперметра и токовой цепи ваттметра даются только приближенные значения. Значение поправки (Pv + PUW) для схемы 12.2, а можно также определить экспериментально по показанию ваттметра, полученному при отключении потребителя и обеспечении неизменного показания вольтметра.

Во-первых, ввиду очень большого удельного сопротивления диэлектрика ток через объем участка изоляции - объемный сквозной ток /„- очень мал и сравнимым с ним оказывается ток по поверхности - поверхностный сквозной ток I, (4.7). Поэтому при изучении электропроводности диэлектриков необходимо учитывать наряду с объемным и поверхностный ток, полагая общий ток участка изоляции

4.11. Определение удельного поверхностного сопротивления диэлектрика с плоскими электродами

4.12. Определение удельного поверхностного сопротивления диэлектрика с коаксиальными электродами

Тепловой пробой является следствием уменьшения активного сопротивления диэлектрика под влиянием нагрева в электрическом поле, что приводит к росту активного тока и дальнейшему увеличению нагрева диэлектрика вплоть ло его термического разрушения.

Отражение волн от поверхности раздела. Волновое сопротивление проводящей среды во много раз меньше волнового сопротивления диэлектрика, поэтому волна почти полностью отражается от поверхности раздела. Пользуясь выражениями (П1-37), можно определить комплексные напряженности электрического поля преломленной Йч,3 и отраженной Ёг волн в зависимости от .комплексной

Источником теплоты в аппаратах могут стать диэлектрические потери (выделение теплоты) в изоляционных элементах,. Первый вид этих потерь определяется движением свободных зарядов в диэлектрике и зависит от приложенного напряжения и активного электрического сопротивления диэлектрика (джоулева теплота). Второй вид потерь вызван вязкостью диэлектрика — среды, в которой происходит поворот полярных молекул в направлении электрического поля. Эти потери существенно зависят от частоты изменения направлении электрическою поля.

Отражение волн от поверхности раздела. Волновое сопротивление проводящей среды во много раз меньше волнового сопротивления диэлектрика, поэтому волна почти полностью отражается от поверхности раздела. Пользуясь выражениями (П1-68), можно определить комплексные напряженности электрического поля преломленной ?Ф2 и отраженной ?^, волн в зависимости от комплексной напряженности ?Ф1 падающей волны, а также комплексные ЯФ2 и ЙФ1 в зависимости от А-,:

слой. При толщине электрической изоляции 5 -~ 10 мкм глубина приэлектродного слоя составляет 1—2 мкм. В органических и неорганических диэлектриках, используемых в технике, могут иметь место несовершенства структуры, такие, как примеси и дефекты. В результате образуются ловушки для электронов с глубиной 0,1—0,3 эВ. Электроны могут быть высвобождены из таких ловушек и переведены в зону проводимости нагревом, облучением светом, ионизирующим излучением, сильным электрическим полем. Такие механизмы генерации электронов и дырок обусловливают электронную электропроводность диэлектрика. Свободные электроны в сильных электрических полях могут образовываться и в результате ударной ионизации. Характерная зависимость удельного сопротивления диэлектрика с электронной электропроводностью показана-на 5.7. На участке / уменьшение рг вызывается увеличением концентрации носителей заряда за счет ионизации ловушек. Этот участок называется областью примесной электропроводности. На участке 2, где все ловушки ионизированы, увеличение сопротивления обусловливается торможением носителей заряда при их взаимодействии с совершающими тепловые колебания частицами, из которых построен диэлектрик. Наконец, на участке 3 энергия, которую получает диэлектрик при нагреве, достаточна для ионизации собственных частиц. Поэтому концентрация носителей заряда снова начинает расти, теперь уже с большей скоростью, и сопротивление снова начинает уменьшаться.

Под действием ионизирующих излучений (ИИ) могут происходить необратимые изменения структуры диэлектрика, которые называют радиолизом. В полимерах радиолиз приводит к структурированию-образованию связей между молекулами, а также к деструкции — разрушению молекул. В результате изменяются физико-химические свойства полимеров (температура плавления кристаллических полимеров, термопластичность, химическая стойкость, растворимость), механические свойства (разрушающее напряжение, модуль упругости, хрупкость); электрические свойства (электрическая прочность, удельное объемное и поверхностное сопротивление). Радиолиз .керамических диэлектриков происходит в результате поглощения значительно больших доз ИИ. В процессе действия ИИ контролируются изменения прежде всего механических свойств диэлектрика. Во многих случаях необратимые изменения механических свойств определяют изменения электрических свойств—электрической прочности и электрического сопротивления диэлектрика.

17-20. Схема измерения объемного сопротивления диэлектрика.

17-21. Схема измерения поверхностного сопротивления диэлектрика.