Hằng số điện môi của dầu

Hằng số điện môi của dầu là lực tương tác giữa các vật mang điện phụ thuộc vào môi trường xung quanh chúng. Hằng số điện môi của dầu phụ thuộc vào tính chất của điện môi mà không phụ thuộc vào độ lớn và khoảng cách giữa các điện tích. Hằng số điện môi của dầu là 2,1.

Hằng số điện môi của không khí

Hằng số điện môi đôi khi còn được gọi đầy đủ là độ điện thẩm tương đối. Do nó bằng tỷ số giữa độ điện thẩm của môi trường và độ điện thẩm chân không:

ε = εs /ε0

Với chân không, hằng số điện môi hiển nhiên bằng 1. Dưới đây là bảng hằng số điện môi của một số chất.

Không khí (ở nhiệt độ 0°C và áp suất 760mmHg) là 1,000 594

  • Nước nguyên chất là 81
  • Parafin là 2
  • Giấy là 2
  • Mica là 5,7 đến 7
  • Ebonit là 2,7
  • Thủy tinh là 5 đến 10
  • Thạch anh là 4,5

Hằng số điện môi là gì ?

Lực tương tác giữa các vật mang điện phụ thuộc vào môi trường xung quanh chúng. Thí nghiệm chứng tỏ rằng, ở một khoảng cách nhất định, lực Coulomb giữa hai điện tích đặt trong điện môi đồng chất nhỏ hơn lực tác dụng giữa chúng trong chân không ε lần (đọc là epsilon). Đây là một hằng số phụ thuộc vào tính chất của điện môi mà không phụ thuộc vào độ lớn và khoảng cách giữa các điện tích.

Nó được gọi là hằng số điện môi của môi trường, đặc trưng cho tính chất điện của môi trường đó. Nó là đại lượng không có thứ nguyên; tức là một số thuần túy, không có đơn vị. Hằng số điện môi đôi khi còn được gọi đầy đủ là độ điện thẩm tương đối; do nó bằng tỷ số giữa độ điện thẩm của môi trường và độ điện thẩm chân không:

Hằng số chất điện môi ký hiệu là ε, nó biểu thị khả năng phân cực của chất điện môi. Biểu thức thể hiện có dạng:

Trong đó:

  • Cd: điện dung của tụ điện sử dụng chất điện môi
  • C0: điện dung của tụ điện sử dụng chất điện môi là chân không hoặc không khí

Độ tổn hao điện môi (Pa) là gì ?

Độ tổn hao điện môi là công suất điện tổn hao để làm nóng chất điện môi khi đặt nó trong điện trường, được xác định thông qua dòng điện rò.

Pa = U2ωCtgδ

Trong đó:

  • U là điện áp đặt lên tụ điện (V)
  • C là điện dung của tụ điện dùng chất điện môi (F)
  • ω là tần số góc (rad/s)
  • tgδ là góc tổn hao điện môi

Nếu tổn hao điện môi trong tụ điện cơ bản là do điện trở của các bản cực, dây dẫn và tiếp giáp (vd: lớp bạc mỏng trong tụ mi ca và tụ gốm) thì tổn hao điện môi sẽ tăng tỉ lệ với bình phương của tần số:

Pa = U2ω2C2R

Vậy nên trong thực tế, các tụ điện làm việc ở tần số cao cần phải có các bản cực, dây dẫn và tiếp giáp được tráng bạc để giảm điện trở của chúng.

Độ bền về điện của chất điện môi (Eđ.t)

Đặt một chất điện môi vào trong một điện trường, khi tăng cường độ điện trường lên quá một giá trị giới hạn thì chất điện môi đó mất khả năng cách điện dẫn đến hiện tượng đánh thủng chất điện môi. Cường độ điện trường tương ứng với điểm đánh thủng gọi là độ bền về điện của chất điện môi đó (Eđ.t)

Trong đó:

  • Uđ.t: điện áp đánh thủng chất điện môi
  • d: độ dày của chất điện môi

Hiện tượng đánh thủng chất điện môi có thể do nhiệt, do điện và do quá trình điện hóa

Độ dẫn điện của điện môi

Độ dẫn điện của chất khí, các chất khí có độ dẫn hiện tại tương đối thấp. Nó có thể xảy ra với sự có mặt của các hạt tích điện tự do, do tác động của các yếu tố bên ngoài và bên trong, điện tử và ion: bức xạ tia X và các loại phóng xạ, sự va chạm của các phân tử và hạt tích điện, yếu tố nhiệt.

Độ dẫn điện của chất điện môi lỏng, các yếu tố phụ thuộc: cấu trúc phân tử, nhiệt độ, tạp chất, sự hiện diện của điện tích lớn của các electron và ion. Độ dẫn điện của chất điện môi lỏng phần lớn phụ thuộc vào sự có mặt của độ ẩm và tạp chất. Độ dẫn điện của các chất phân cực được tạo ra bằng cách sử dụng chất lỏng với các ion phân ly. Khi so sánh chất lỏng phân cực và không phân cực, trước đây có một lợi thế rõ ràng về độ dẫn.

Nếu bạn làm sạch chất lỏng của tạp chất, nó sẽ góp phần làm giảm các thuộc tính đang diễn ra của nó. Với sự gia tăng độ dẫn của một chất lỏng và nhiệt độ của nó, sự giảm độ nhớt của nó xảy ra, dẫn đến sự gia tăng tính di động của các ion.

Chất điện môi rắn. Độ dẫn điện của chúng được gây ra bởi sự chuyển động của các hạt tích điện của chất điện môi và tạp chất. Trong các trường mạnh của dòng điện, tính dẫn điện được phát hiện.

Tính chất vật lý của điện môi

Khi điện trở suất của vật liệu nhỏ hơn 10-5 Ohm m, chúng có thể được quy cho dây dẫn. Nếu nhiều hơn 108 Ohm * m – đến điện môi. Có những trường hợp khi điện trở suất sẽ lớn hơn nhiều lần so với điện trở của dây dẫn. Trong phạm vi 10-5-108 Ohm * m là chất bán dẫn. Vật liệu kim loại là một chất dẫn tuyệt vời của dòng điện.

Trong toàn bộ bảng tuần hoàn, chỉ có 25 nguyên tố thuộc về phi kim và 12 trong số đó có thể thuộc tính của chất bán dẫn. Nhưng, tất nhiên, ngoài các chất của bảng, vẫn còn nhiều hợp kim, chế phẩm hoặc hợp chất hóa học có tính chất của một chất dẫn, chất bán dẫn hoặc chất điện môi. Trên cơ sở này, rất khó để vẽ một khía cạnh nhất định của các giá trị của các chất khác nhau với điện trở của chúng. Ví dụ, ở hệ số nhiệt độ thấp hơn, chất bán dẫn sẽ hoạt động giống như chất điện môi.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *