Про явища, обумовлених поляризацією, можна судити за значенням діелектричної проникності, а також кута діелектричних втрат. Для того щоб з'ясувати як впливає частота прикладеної напруги на поляризацію діелектриків, потрібно з'ясувати як впливає частота на діелектричну проникність. Так як час встановлення електронної поляризації досить мало, то навіть при найбільш високих частотах, що застосовуються в сучасній електротехніці і радіоелектроніці, поляризація неполярних діелектриків встигає повністю встановиться за час, який дуже малий в порівнянні з напівперіодом змінної напруги. Тому діелектрична проникність неполярних діелектриків (діелектрики володіють в основному електронної поляризацією) від частоти не залежить. У полярних діелектриків (діелектрики мають одночасно електронної та дипольно-релаксаційної поляризациями) при підвищенні частоти діелектрична проникність залишається незмінним, але починаючи з деякої критичної частоти f до, коли поляризація вже не встигає повністю встановитися за один напівперіод, діелектрична проникність знижується.
7. Загальна характеристика електропровідності д \ ел.
Поляризаційні процеси зсуву зв'язаних зарядів в речовині до моменту встановлення рівноважного стану протікають у часі, створюючи струми зміщення, в діелектриках. Струми зміщення упругосвязанних зарядів при електронної та іонної поляризаціях настільки короткотривалі, що їх зазвичай не вдається зафіксувати приладом. Струми зміщення різних видів сповільненій поляризації, які спостерігаються у великої кількості технічних діелектриків, називають абсорбційними струмами. При постійній напрузі.
Абсорбція струми, змінюючи свій напрямок, протікають тільки в моменти включення і вимкнення напруги; при змінній напрузі вони протікають протягом усього часу перебування матеріалу в електричному полі. Наявність в технічних діелектриках невеликого числа вільних зарядів призводить до виникнення слабких за величиною наскрізних струмів. Струм витоку в технічному діелектрику є сумою наскрізного струму і струму абсорбції. Особливістю електропровідності діелектриків в більшості випадків є її неелектронний (іонний) характер. Для твердих Ел \ ізоляційних матеріалів необхідно розрізняти об'ємну і поверхневу провідність. Для порівняльної оцінки питомої і поверхневої провідності різних матеріалів користуються значеннями питомої об'ємного опору:
і питомого поверхневого опору:
8. Електропровідність газоподібних д \ ел.
Гази при невеликих значеннях напруженості електричного поля мають виключно малою провідністю. Струм в газах може виникнути тільки при наявності в них іонів або вільних електронів. Іонізація нейтральних молекул газу виникає або під дією зовнішніх факторів, або внаслідок зіткнень заряджених частинок з молекулами. Зовнішніми факторами, що викликають іонізацію газу, є рентгенівські промені, ультрафіолетові промені, космічні промені, радіоактивне випромінювання а також термічний вплив (сильне нагрівання газу). Електропровідність газу, обумовлена дією зовнішніх іонізаторів, називається несамостійною. З іншого боку, особливо в розріджених газах, можливе створення електропровідності за рахунок іонів, що утворюються в результаті зіткнення заряджених частинок з молекулами газу. Ударна іонізація виникає в газі в тих випадках, коли кінетична енергія заряджених частинок, що купується під дією електричного поля, досягає досить великих значень. Електропровідність газу, обумовлена ударною іонізацією, носить назву самостійної.
У слабких полях ударна іонізація відсутня і самостійної електропровідності не виявляється. При іонізації газу, обумовленої зовнішніми факторами, відбувається розщеплення молекул на позитивні і негативні іони. Одночасно частина положнтельнх іонів, з'єднуючись з негативними частками, утворює нейгральние молекули. Цей процес називається рекомбінацією. Наявність рекомбінації перешкоджає безмежного зростання числа іонів в газі і пояснює встановлення певної концентрації іонів через короткий час після початку дії зовнішнього іонізатора. На початковому у десятці діаграми з-н Ома, запас позитивних і негативні. Іонів достатній і його можна вважати постійним. У міру зростання напруги іони несуться до електродів, не встигаючи рекомбінувати. При деякому напруга все іони будуть розряджатися на електродах. Пряма - струм насичення. При збільшенні напруги струм залишається постійним лише до тих пір поки іоніація здійснюється під дією зовнішніх чинників. При виникненні ударної іонізації з'являється сомостоятельного Ел \ пр-ть. (При напрузі більшій напруги іонізації). І струм знову починає збільшуватися зі зростанням напруги.
Електропровідність рідких діелектриків тісно пов'язана з будовою молекул рідини. У неполярних рідинах електропровідність залежить від наявності дисоційованому домішок, в тому числі вологи; в полярних рідинах електропровідність визначається не тільки домішками, але іноді і дисоціацією молекул самої рідини. Струм б рідини може бути обумовлений як пере рухом іонів, так і переміщенням щодо великих заряджених колоїдних частинок. Неможливість повного видалення здатних до дисоціації домішок з рідкого діелектрика ускладнює отримання електроізоляційних рідин з малими значеннями питомої провідності. Полярні рідини завжди мають підвищену провідність в порівнянні з неполярними, причому зростання діелектричної проникності призводить до зростання провідності. Сільнополярних рідини відрізняються настільки високою провідністю, що розглядаються вже не як рідкі діелектрики, а як провідники з іонної електропровідністю. Питома провідність будь-якої рідини сильно залежить від температури. Зі збільшенням температури зростає рухливості іонів в зв'язку зі зменшенням в'язкості і може збільшуватися ступінь теплової дисоціації. Обидва чинники фактора підвищують про-ть.
Електропровідність твердих тіл обумовлюється пересуванням. як іонів самого діелектрика, так і іонів випадкових домішок, а у деяких матеріалів може бути викликана наявністю вільних електронів. Електронна електропровідність найбільш помітна при сильних електричних полях. Вид електропровідності встановлюють експериментально, використовуючи закон Фарадея. Іонна електропровідність супроводжується перенесенням речовини. При електронної електропровідності це явище не спостерігається. В процесі проходження електричного струму через твердий діелектрик містяться в ньому іони домішки можуть частково піти, виділяючись на електродах, як це спостерігається в рідинах. У твердих діелектриках іонного будови електропровідність обумовлена головним чином переміщенням іонів, які звільняються під впливом флуктуації теплового руху. При низьких температурах пересуваються слабозакрепленние іони, зокрема іони домішок. При високих температурах звільняються і деякі іони з вузлів кристалічної решітки. У діелектриках з атомної або молекулярної гратами електропровідність пов'язана тільки з наявністю домішок, питома провідність дуже мала. У тілах кристалічної будови з іонної гратами Ел \ про-ть пов'язана з валентністю іонів. Кристали з одновалентними іонами мають більшу провідність, ніж кристали з багатовалентними іонами.