Короткі теоретичні відомості.

Діелектрик, який знаходиться в електричному полі не дуже високої напруги, практично являє собою непровідне середовище.

     Якщо ж напруга електричного поля при зростанні перевищить деяке критичне значення, то у діелектрика можуть зникнути властивості електро-ізоляційного матеріалу та із непровідного стану перейти в стан високої провідності переходить не весь матеріал, на який подано напругу , а тільки вузький канал, направлений від електрода до електрода.

     Явище утворення в діелектрику каналу високої діелектричної провідності під дією електричного поля, називається пробій.

     Пробій може бути повним - якщо провідний канал проходить від одного каналу до другого; неповним - якщо провідний канал не досягає хоч би одного з електродів, і частковим – якщо пробиваються тільки газові і рідинні включення твердого діелектрика . В твердих діелектриків крім пробою по об’єму можливий пробій на поверхні, названий поверхневим пробоєм.

     Типовою ознакою пробою являється ріст струму до максимального значення при різкому падінні напруги. Це пояснюється тим, що при високих значеннях напруги електричного поля , в випадку його подальшого зростання проходить різке збільшення щільності струму і різке падіння опору матеріалу.

     Значення напруги при якій проходить пробій діелектрика, називається пробивною напругою U_пр, а відповідне значення напруженості поля - пробійною напруженістю.

     Пробійна напруженість Е_пр являється мірою електричної міцності діелектрика, вона визначається так:

                                   Е_пр =          (2.1)

Де h- товщина діелектрика в місті пробою в метрах.

     Пробій діелектриків може з’являтися в результаті суто електричних, теплових, а в деяких випадках і електрохімічних процесів обумовлених дією електричного поля. Електрична схема приладу для визначення електричної міцності діелектриків зображена на мал. 1.

Суть методу лежить у визначенні розміру пробивної напруги діелектрика.

Порядок виконання лабораторної роботи.

3.1. Вивчити методику визначення електричної міцності діелектриків.

3.2. Вивчити електричну схему приладу для визначення електричної міцності діелектриків (рис. 1).

3.3. Провести вимірювання пробивної напруженості діелектриків.

3.3.1. Ввімкнути прилад у мережу.

3.3.2. Підняти захисний ковпак і вставити піддослідний матеріал між електродами.

3.3.3. Закрити захисний ковпак.

3.3.4. Ввімкнути тумблер “Сеть”.

3.3.5. Ручкою регулятора напруги поступово збільшувати напругу між електродами до тих пір, поки не настане пробій піддослідного матеріалу (при цьому
напруга різко впаде, а струм різко зросте).

3.3.6. Провести вимір пробивної напруги, враховуючи: що

Де n – ціна поділки вольтметра, n = 2;

 К – коефіцієнт трансформації трансформатора напруги – 6;

U₁ – показники вольтметра.

3.3.7. Результат виміру записати в таблицю.

3.3.8. Зняти напругу між електродами, для чого вивести ручку регулятора напруги вліво.

3.3.9. Вимкнути тумблер “Сеть”.

3.3.10. Операції 3.3.1. – 3.3.9. повторити потрібну кількість разів.

3.4. Підрахувати розмір електричної міцності діелектриків за формулою /2.1/. Результати підрахувань записати в таблицю.

3.5. Порівняти отримані значення підрахувань з табличними значеннями.

3.6. Зробити висновок про проведену роботу.

Зміст звіту.

4.1. Мета лабораторної роботи.

4.2. Завдання.

4.3. Хід роботи.

4.3.1. Схема приладу для визначення електричної міцності діелектриків.

4.3.2. Формули для підрахунків.

4.3.3. Таблиця з результатами вимірювань і обчислювань.

4.4. Висновки про проведену роботу.

Таблиця з результатами вимірювань та обчислень

5. Контрольні запитання.

5.1. Що називають пробоєм діелектрика ?

5.2. Які є причини пробою діелектрика ?

5.3. Які види пробоїв ви знаєте ?

5.4. Що являється типовим признаком пробою і чому ?

5.5. Які розмірності характеризують пробій діелектрика ?

6. Література.

6.1. Методичні вказівки для виконання лабораторної роботи.

6.2. Курлін В.В. “Электрорадиоматериалы” , “Вища Школа”, “Судостроение”, 1968 рік.

6.3. Тореев Б.М. “Электрорадиоматериалы” , “Высшая Школа”, 1978 рік.

6.4. Пасынков В.В. “Материалы електронной техники”, “Высшая школа”, 1978 рік.

Увага! ВИСОКА НАПРУГА!!!