Ядерное оружие \| Графика \| Математика \| Физика \| Заказать диплом \| Информатика \| ТКМ \| Электротехника \| Атомная энергетика \| Лекции

Лекции по курсу Электротехнические материалы

Единицы измерения емкости в системах СИ и СГСЭ

Для практических расчетов заряда и емкости, когда наряду с системой СИ используются единицы системы СГСЭ, оказываются полезны соотношения между единицами в разных системах и дольными единицами. В системе СИ напряжение U выражается в вольтах (В), заряд Q(q) - кулонах (Кл), емкость С - в фарадах (Ф). Из формулы (6) следует, что Ф = Кл/В = А^.с/В = с/Ом. Соотношения между единицами емкости:
1 Ф = 10⁶ мкФ = 10¹² пФ = 9^.10¹¹ см;
1 мкФ = 10^-⁶ Ф = 10⁶ пФ = 9^.10⁵ см;
1 пФ = 10^-¹² Ф = 10^-6 мкФ = 0,9 см.
Пример. Найти емкость в пФ участка плоской изоляции из полиэтиленовой пластины толщиной d = 1 мм; площадь электродов S = 100 см², диэлектрическая проницаемость = 2,4. Емкость С находим по формуле С = _o^.^.S/d
С=8.854^.2.4^.100^.10^-2/(1^.10^-3)=21250 пФ

Классификация диэлектриков на неполярные, полярные и с ионной структурой
Для установления механизмов поляризации диэлектриков, что важно для правильного практического использования диэлектриков, необходимо, прежде всего, уяснить взаимосвязь способности веществ к поляризации с их химической природой. В связи с этим следует упомянут имена двух ученых - П.И.Вальдена и П.Дебая, в работах которых (1910 и 1912 гг.) впервые рассматривалось влияние химической природы вещества на процесс диэлектрической поляризации.
В настоящее время принято разделение линейных диэлектриков по механизмам поляризации молекул. Эта классификация исключительно важна при изучении как электрических, так и общих физико-химических свойств диэлектриков.

Неполярные диэлектрики (нейтральные) - состоят из неполярных молекул, у которых центры тяжести положительного и отрицательного зарядов совпадают. Следовательно, неполярные молекулы не обладают электрическим моментом и их электрический момент
p = q^.l = 0

Вещество	p,^.10^-30Кл^.м
Иодистый калий	23
Фенол	5.2
Нитробензол	5.1
Ацетон	9.7
Хлорид олова	17
Вода	6.1

Примером практически неполярных диэлектриков, применяемых в качестве электроизоляционных, являются углеводородные материалы,нефтяные электроизоляционные масла, полиэтилен, полистирол и др. Но при замещении в неполярных полимерах некоторой части водородных атомов другими атомами или неуглеводородными радикалами получаются полярные вещества. При определении полярности вещества по химической формуле следует учитывать пространственное строение молекул. Значения дипольных моментов некоторых полярных веществ (по Б.М.Тарееву) приведены таблице.

Полярные диэлектрики (дипольные) - состоят из полярных молекул, обладающих электрическим моментом. В таких молекулах из-за их асимметричного строения центры масс положительных и отрицательных зарядов не совпадают.
К полярным диэлектрикам относятся фенолоформальдегидные и эпоксидные смолы, кремнийорганические соединения, хлорированные углеводороды и др.

Лекции по курсу Электротехнические материалы