Поляризацией вещества называют смещение связанных зарядов.
Различают поляризацию, возникающую под действием внешнего электрического поля, и спонтанную (самопроизвольную), существующую в отсутствие поля.
Способность различных материалов поляризоваться в электрическом поле характеризуется относительной диэлектрической проницаемостью ε = Сд/С0, где Сд —емкость конденсатора с данным диэлектриком; С0 — емкость того же конденсатора в вакууме
Электропроводность диэлектриков
У твердых изоляционных материалов различают объемную и поверхностную электропроводности. Для сравнительной оценки электропроводности разных материалов используют удельное объемное ρV и удельное поверхностное ρS сопротивления.
Удельное объемное сопротивление ρV численно равно сопротивлению куба с ребром в 1 м, мысленно выделенного из исследуемого материала, если ток проходит через две противоположные грани этого куба; рV выражают в Ом•м.
Удельное поверхностное сопротивление ρS численно равно сопротивлению квадрата (любых размеров), мысленно выделенного на поверхности материала, если ток проходит через две противоположные стороны этого квадрата (ρS выражают в омах).
По удельному объемному сопротивлению можно определить удельную объемную проводимость и соответственно удельную поверхностную проводимость. Полная проводимость твердого диэлектрика, складывается из объемной и поверхностной. Электропроводность диэлектриков зависит от влажности и температуры окружающей среды.
|
|
|
(7)Пробой диэлектриков
Находясь в электрическом поле диэлектрик может потерять свойства изоляционного материала, если напряженность поля превысит некоторое критическое значение. Явление образования проводящего канала в диэлектрике под действием электрического поля называют пробоем.Минимальное, приложенное к диэлектрику напряжение, приводящее к его пробою, называют пробивным напряжением Uпр.
Значение пробивного напряжения зависит от толщины диэлектрика h и формы электрического поля, обусловленной конфигурацией электродов и самого диэлектрика. Поэтому оно характеризует не столько свойства материала, сколько способность конкретного образца противостоять сильному электрическому полю..
Электрической прочностью называют минимальную напряженность однородного электрического поля, приводящую к пробою диэлектрика: Епр = Uпр/h.
Если пробой произошел в газообразном диэлектрике, то благодаря высокой подвижности молекул пробитый участок после снятия напряжения восстанавливает свои электрические свойства. пробой твердых диэлектриков заканчивается разрушением изоляции.
Пробой диэлектриков может произойти в результате чисто электрических, тепловых, а в некоторых случаях и электрохимических процессов, обусловленных действием электрического поля.
|
|
|
(8)Нагревостойкость электроизоляционных материалов
Электроизоляционные материалы по наибольшей температуре их длительной эксплуатации подразделяют на 7 классов нагревостойкости.
К классу Y (до 90 ОС) относят волокнистые материалы на основе целлюлозы и шёлка (пряжа, ткани, бумаги, картоны, древесина), а также большинство термопластичных полимерных материалов.
К классу А (до 105 ОС) относят материалы из органических волокон, пропитанных лаками, компаундами либо погружёных в жидкий диэлектрик, а также полиамиды и поливинилацетали.
К классу Е (до 120 ОС) принадлежат термореактивные попимерные материалы, а также полиэфиры, полиуретан и эпоксидные смолы.
В класс В (до 130 ОС) входят материалы с большим содержанием неорганических компонентов и органическими связующими.
К классу F (до 155 ОС) относятся неорганические вещества с с эпоксидными, кремнийограническими и термореактивными связующими повышенной нагревостойкости.
Материалы класса Н (до 180 ОС) получают при использовании кремнийорганических смол особо высокой нагревостойкости.
|
|
|
К классу нагревостойкости С (выше 180ОС) относятся чисто неорганические материалы, а также фторопласт и полиимиды.
(9)маг явл в феромагнет.Экспериментально показано, что особые свойства ферромагнетиков обусловлены их доменным строением. Домены представляют собой макроскопические области, намагниченные практически до насыщения даже в отсутствие внешнего магнитного поля. Спонтанная намагниченность доменов обусловлена параллельной ориентацией магнитных моментов атомов.
Магнитная анизотропия. В монокристаллах ферромагнитных веществ существуют направления лёгкого и трудного намагничивания. Число таких направлений определяется симметрией кристаллической решетки. В отсутствие внешнего поля магнитные моменты доменов самопроизвольно ориентируются вдоль одной из осей лёгкого намагничивания.
Магнитный гистерезис. Если ферромагнетик намагнитить до насыщения Вs ,а затем отключить внешнее поле, то индукция в нуль не обратится, а примет некоторое значение В r , называемое остаточной индукцией(рис. 9.10). Чтобы скомпенсировать остаточную индукцию, необходимо приложить магнитное поле противоположного направления.
|
|
|
Напряженность размагничивающего поля — Н c , при которой индукция в ферромагнетике, предварительно намагниченном до насыщении, обращается в нуль, называют коэрцитивной силой.
Магнитострикция. Изменение магнитного состояния ферромагнитного образца сопровождается изменением его линейных размеров и формы; это явление называют магнитострикцией.
Численное значение коэффициента магнитострикции λ, зависит от типа структуры, кристаллографическою направления, напряженности магнитного поля и температуры
(10)Особенности ферримагнетиков и пленок
Ферримагнетики получили свое название от ферритов, под которыми понимают химические соединения окисла железа Fe2O3 с окислами других металлов. От парамагнетиков ферриты отличаются нелинейными магнитными свойствами и высокой магнитной восприимчивостью, являющимися следствием доменного строения, а по сравнению с ферромагнетиками ферриты имеют существенно меньшую индукцию насыщения.
Природа магнитного упорядочения. В ферритах магнитоактивные катионы находятся достаточно далеко друг от друга, поскольку разделены анионами кислорода, не обладающими магнитным моментом. Поэтому прямое взаимодействие между катионами оказывается очень слабым или отсутствует вообще. Решающую роль играет косвенное взаимодействие магнитных катионов через кислородный анион, конечным результатом которого является их антипараллельная ориентация.
При нагревании ферримагнетика за счет усиливающегося теплового движения уменьшается намагниченности каждой из подрешеток (А и В). В зависимости от характера температурного спада намагниченностей отдельных подрешеток результирующая кривая JMS (Т) для разных материалов может принципиально различаться. Два варианта этих зависимостей показаны на рис. 9.21. Унекоторых ферритов разностная намагниченность JMS , двух подрешеток может обращаться в нуль при температуре ниже точки Кюри (рис. 9.21,б). Таким образом объясняется появление точки компенсацииТкоМ. При температуре ТКом феррит превращается в антиферромагнетик, а при дальнейшем нагревании у него вновь появляется отличная от нуля спонтанная намагниченность.
Тонких магнитных пленках
Особенностью тонких пленок является то, что при малой толщине их (h«a, b ) направление легкого намагничивания оказывается расположенным в плоскости пленки. Образуются плоские домены, показанные на рис. 9.23, а. Для очень тонких пленок характерна однодоменная структура, для пленок толщиной свыше 10—3 …10—2 мм (у различных веществ) —многодоменная, состоящая из длинных узких доменов (шириной от долей микрометров до нескольких микрометров), намагниченных в противоположных направлениях. Под воздействием внешнего поля вся система полос может перемешаться и поворачиваться, и ее используют как управляемую дифракционную решетку для света и ближайшего диапазона электромагнитных волн.
Особый интерес представляют монокристаллические пленки некоторых ферритов имеющих лишь одну ось легкого намагничивания. Если плоскость пленки перпендикулярна оси легкого намагничивания, то в отсутствие внешнего поля пленка обладает лабиринтной доменной структурой (светлые и темные места на рис. 9.23, б). Внешнее поле, перпендикулярное плоскости пленки, изменяет геометрию доменной структуры. По мере увеличения напряженности поля сначала происходит разрыв лабиринтной структуры, домены принимают форму гантелей, а затем образуются устойчивые цилиндрические магнитные домены(ЦМД), или «магнитные пузырьки» (рис. 9.23, в).
Считывание информации может быть осуществлено, например, с помощью датчиков Холла или магниторезисторов. В холловском датчике индуцируется э. д. с. под действием магнитного поля домена, а в магниторезисторах используется эффект изменения электрического сопротивления материала в магнитном поле
(11)Медь
Преимущества меди, обеспечивающие ей широкое применение в качестве проводникового материала, следующие:
Малое удельное сопротивление
Из всех металлов только серебро имеет несколько меньшее удельное сопротивление, чем медь.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 224; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!