TTÜ Elektroenergeetika instituut Kõrgepingetehnika õppetool Elektrimaterjalid Laboratoorne töö nr. 1 Dielektrikute elektrijuhtivus Tallinn 2011 Mõõteviisi kirjeldus: Käesolevas töös kasutatakse vahetu mõõtmise meetodit kasutades teraoommeetrit T. Elektroodid tahkete tasapinnaliste dielektrikute mahu- ja pinnatakistuse mõõtmiseks on valmistatud fooliumist või vasest ja kleebitud katsekehade pinnale. Nii mahu- kui ka pinnatakistuse mõõtmisel kasutatakse kolmest abielektroodist koosnevat elektroodide süsteemi erinevas lülituses. Kaitseelektroodi kaudu eemaldatakse antud mõõtmisel mittevajalik voolukomponent nii, et on võimalik mõõta puhast mahu- või pinnatakistust. Mõõtmistulemused: Plaadi nr. D1, cm D2, cm h, mm Rv, Rs, 4 4,84 5,71 5,37 6,7*109 1,4*1010 8 4,90 ...
TTÜ Elektroenergeetika instituut Kõrgepingetehnika õppetool Elektrimaterjalid Laboratoorne töö nr. 3 Dielektrikute läbilöök Tallinn 2011 Joonis 1. Läbilöögiseadme põhimõtteskeem Joonis 2. Elektroodide skitsid Katseandmed: E11, E10, h, mm U1, V U2, V UllV, V Ull, kV U10, kV kV/mm kV/mm 7,0 21,8 21,8 21,80 7,63 7,68 1,09 1,10 12,0 38,5 37,0 37,75 13,21 13,30 1,10 1,11 17,0 46,5 46,5 46,50 16,28 16,38 0,96 0,96 Tabel 1. Teravik-tasapind elektroodid (dielektrik: õhk) h, mm U1, V U2, V UllV, V Ul...
5. Mis on ja kuidas tekib positiivne ioon ja negatiivne ioon? Positiivne ioon on positiivselt laetud osake, mis tekib kui aatom loovutab väliskihilt elektrone. Negatiivne ioon on negatiivselt laetud osake, mis tekib kui aatom liidab väliskihile elektrone. 6. Mis on elektrivool ja kuidas on määratletud selle suund? Elektrivool on laengukandjate suunatud liikumine ja voolusuund on positiivselt laetud osakeste suund. 7. Võrdle ja too näiteid dielektrike ja juhtide kohta. Dielektrikud on isoleerivad ehk elektrit mittejuhtivad ained. Sisaldavad väga vähe vabu laengukandjaid, neid tekkiv elektrivool seetõttu enamasti väga nõrk. Juhid on ained, milles vabade laengukandjate arv on väga suur. See ei erine oluliselt aatomite (või molekulide) üldarvust. 8. Mida näitab voolutugevus? Voolutugevus näitab kui suur laeng läbib juhi ristlõiget ajaühikus. 9. Coulomb'i seadus.
5. Mis on ja kuidas tekib positiivne ioon ja negatiivne ioon? Positiivne ioon on positiivselt laetud osake, mis tekib kui aatom loovutab väliskihilt elektrone. Negatiivne ioon on negatiivselt laetud osake, mis tekib kui aatom liidab väliskihile elektrone. 6. Mis on elektrivool ja kuidas on määratletud selle suund? Elektrivool on laengukandjate suunatud liikumine ja voolusuund on positiivselt laetud osakeste suund. 7. Võrdle ja too näiteid dielektrike ja juhtide kohta. Dielektrikud on isoleerivad ehk elektrit mittejuhtivad ained. Sisaldavad väga vähe vabu laengukandjaid, neid tekkiv elektrivool seetõttu enamasti väga nõrk. Juhid on ained, milles vabade laengukandjate arv on väga suur. See ei erine oluliselt aatomite (või molekulide) üldarvust. 8. Mida näitab voolutugevus? Voolutugevus näitab kui suur laeng läbib juhi ristlõiget ajaühikus. 9. Coulomb'i seadus.
elektrienergia suurtele kaugustele ülekandmiseks sobikikuks kõrgpingeks. Induktsiooni elektromootorjõud on võrdeline voolutugevuse muutumise kiirusega juhtmes ning suunatud nii, et tmea mõju takistaks voolutugevuse muutumist juhis, ehk vastupidises suunas, nt elektrikitarrides on panud metallikeel vonkuma(magnet) tekitab see magnetvoo muutuse, mis indutseerib poolis voolu, spidomeeter, kõlarid, mikrofon, elektrigeneraator. Pooljuhid- on vabade laengukandjate kontsentratsioon juhtide ja dielektrike oma vahepealne, laengud vabanevad välismõju toimel. Enamsti on pooljuht eketroonika, grafeen. Elektriliste omaduste poolest asuvad pooljuhid juhtide ja dielektikute vahepeal, nende eritakistus toatemp on vahemikus 10-5-108 Ωm. Eritakitsuts p oleneb eelkõige: koostisest, valmistamise tehnoloogiast, välismõjudest. Madalatel temp on pooljuhid praktilislelt isolaatorid. Tep tõusmisel tõuseb ka elektronide liikumise kiirus ja järelikult energia.. Puhastes pooljuhtides
..1023 vaba elektroni. Seetõttu on metallid head elektrijuhid. Vedelate juhtide korral on vabadeks laengukandjateks ioonid Dielektrikutes ehk isolaatorites on vabu laengukandjaid väga vähe. Dielektrikud on ained, mille keemiline side ei soodusta vabade laengukandjate teket, näiteks kovalentne side või ioonne side. Viimasel juhul on aines küll olemas ioonid, aga need on kristallvõre sõlmedes ja ei saa piki ainet liikuda. Pooljuhtides on vabade laengukandjate kontsentratsioon juhtide ja dielektrike oma vahepeal. Pooljuhtides saab vabu laengukandjaid tekitada kas valguse või soojuse toimel. Vabade laengukandjate tekitamist soodustavad lisandained pooljuhtides. Need 10 kas loovutavad kergesti elektrone (doonorlisandid) või haaravad vabu elektrone enda koostisse (aktseptorlisandid). Viimasel juhul tekivad aines nn augud, millel positiivne laeng ja need saavad aines vabalt liikuda
dipoolmomenti omavad molekulid orienteeruvad välja sunas. kus on molekuli dipoolmoment. Summaarne väli antakse nüüd elektrinihke e. elektrilise induktsiooni vektori abil. Kui , siis on elektrinihke vektor samasuunaline elektrivälja vektoriga: Suhteline dielektriline läbitavus on alati suurem ühest. Algväli , polarisatsioonivektor , ja elektrinihke vektor , Dielektrike kohta on kasulik pidada meeles kaht nähtust: · Piesoelektriline efekt - kristalsete ainete mõõtmete muutumine elektrivälja toimel. See nähtus võimaldab lihtsa mehaanika abil luua häid elektrivõngete stabilisaatoreid 64 (kristall resoneerib elektrivõngetele, mille võnkesagedus ühtib kristallplaadi mehaanilise omavõnkesagedusega).
Siis kasutatakse polarisatsioonivektorit kus on molekuli dipoolmoment. Summaarne väli antakse nüüd elektrinihke e. elektrilise induktsiooni vektori abil. Kui , siis on elektrinihke vektor samasuunaline elektrivälja vektoriga: Suhteline dielektriline läbitavus on alati suurem ühest. Algväli , polarisatsioonivektor , ja elektrinihke vektor , Dielektrike kohta on kasulik pidada meeles kaht nähtust: · Piesoelektriline efekt - kristalsete ainete mõõtmete muutumine elektrivälja toimel. See nähtus võimaldab lihtsa mehaanika abil luua häid elektrivõngete stabilisaatoreid (kristall resoneerib elektrivõngetele, mille võnkesagedus ühtib kristallplaadi mehaanilise omavõnkesagedusega). · Senjettdielektrikud - prototüübiks nn. Seignette'i sool (KNaC4H4O6 4H2O),
Siis kasutatakse polarisatsioonivektorit kus on molekuli dipoolmoment. Summaarne väli antakse nüüd elektrinihke e. elektrilise induktsiooni vektori abil. Kui , siis on elektrinihke vektor samasuunaline elektrivälja vektoriga: Suhteline dielektriline läbitavus on alati suurem ühest. Algväli , polarisatsioonivektor , ja elektrinihke vektor , Dielektrike kohta on kasulik pidada meeles kaht nähtust: · Piesoelektriline efekt - kristalsete ainete mõõtmete muutumine elektrivälja toimel. See nähtus võimaldab lihtsa mehaanika abil luua häid elektrivõngete stabilisaatoreid (kristall resoneerib elektrivõngetele, mille võnkesagedus ühtib kristallplaadi mehaanilise omavõnkesagedusega). · Senjettdielektrikud - prototüübiks nn. Seignette'i sool (KNaC4H4O6 4H2O),
juhtide korral on vabadeks laengukandjateks ioonid Dielektrikutes ehk isolaatorites on vabu laengukandjaid võrreldes metallidega väga vähe, nende 1 cm3 sisaldab 106 ... 1015 vaba laengukandjat . Dielektrikud on ained, mille keemiline side ei soodusta vabade laengukandjate teket, näiteks kovalentne side või ioonne side. Viimasel juhul on aines küll olemas ioonid, aga need on kristallvõre sõlmedes ja ei saa aines liikuda. Pooljuhtides on vabade laengukandjate kontsentratsioon juhtide ja dielektrike oma vahepealne. Pooljuhtides saab vabu laengukandjaid tekitada kas valguse või soojuse toimel. Vabade laengukandjate tekitamist soodustavad lisandained pooljuhtides. Need kas loovutavad kergesti elektrone (doonorlisandid) või haaravad vabu elektrone enda koostisse (aktseptorlisandid). Viimasel juhul tekivad aines nn augud , mis on tegelikult elektronidest tühjad kohad keemilises sidemes. Neil on positiivne laeng ja nad saavad aines vabalt liikuda sarnaselt vabadele elektronidele.
annaabi.ee 
