ठोस डाइलेक्ट्रिक्स की विशिष्ट मात्रा और सतह प्रतिरोध

एक ठोस नमूने की परीक्षा ढांकता हुआ, विद्युत प्रवाह के प्रवाह के लिए दो मौलिक संभावित पथों को अलग करना संभव है: किसी दिए गए ढांकता हुआ की सतह पर और इसकी मात्रा के माध्यम से। इस दृष्टिकोण से, सतह और मात्रा प्रतिरोध की अवधारणाओं का उपयोग करके, इन दिशाओं में विद्युत प्रवाह संचालित करने के लिए ढांकता हुआ की क्षमता का मूल्यांकन करना संभव है।

थोक प्रतिरोध यह प्रतिरोध है जो एक ढांकता हुआ प्रदर्शित करता है जब इसकी मात्रा के माध्यम से एक प्रत्यक्ष धारा प्रवाहित होती है।

सतह प्रतिरोध - यह प्रतिरोध है जो एक ढांकता हुआ प्रदर्शित करता है जब इसकी सतह पर एक प्रत्यक्ष धारा प्रवाहित होती है। सतह और थोक प्रतिरोधकता प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित की जाती है।

किसी परावैद्युत के विशिष्ट आयतन प्रतिरोधकता का मान संख्यात्मक रूप से उस परावैद्युत से बने घन के प्रतिरोध के बराबर होता है, जिसके किनारे की लंबाई 1 मीटर है, बशर्ते इसके दो विपरीत पक्षों से एक दिष्ट धारा प्रवाहित हो।

एक ढांकता हुआ के थोक प्रतिरोध को मापने के लिए, प्रयोगकर्ता घन ढांकता हुआ नमूने के विपरीत पक्षों पर धातु इलेक्ट्रोड चिपकाता है।

इलेक्ट्रोड का क्षेत्रफल S के बराबर लिया जाता है और नमूने की मोटाई h ली जाती है। प्रयोग में, इलेक्ट्रोड को सुरक्षात्मक धातु के छल्ले के अंदर स्थापित किया जाता है, जो माप की सटीकता पर सतह की धाराओं के प्रभाव को खत्म करने के लिए जरूरी है।

जब इलेक्ट्रोड और गार्ड रिंग सभी उपयुक्त प्रायोगिक स्थितियों के अनुसार स्थापित किए जाते हैं, तो एक निरंतर वोल्टेज यू को एक कैलिब्रेटेड निरंतर वोल्टेज स्रोत से इलेक्ट्रोड पर लागू किया जाता है और 3 मिनट के लिए रखा जाता है, ताकि ढांकता हुआ नमूना में ध्रुवीकरण प्रक्रिया निश्चित रूप से पूरी हो जाए।

फिर, डीसी वोल्टेज स्रोत को डिस्कनेक्ट किए बिना, वोल्टमीटर और माइक्रोएमीटर का उपयोग करके वोल्टेज और आगे की धारा को मापें। ढांकता हुआ नमूने की मात्रा प्रतिरोधकता की गणना निम्न सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

आयतन प्रतिरोध को ओम में मापा जाता है।

चूँकि इलेक्ट्रोड का क्षेत्र ज्ञात है, यह S के बराबर है, ढांकता हुआ की मोटाई भी ज्ञात है, यह h के बराबर है, और आयतन प्रतिरोध Rv को अभी मापा गया है, अब आप आयतन प्रतिरोधकता का पता लगा सकते हैं ढांकता हुआ (ओम * मी में मापा जाता है), निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करते हुए:

एक परावैद्युत की सतह प्रतिरोधकता ज्ञात करने के लिए, पहले एक विशिष्ट नमूने की सतह प्रतिरोधकता ज्ञात करें। इस प्रयोजन के लिए, लंबाई l के दो धातु इलेक्ट्रोड उनके बीच की दूरी d पर नमूने से चिपके हुए हैं।

एक निरंतर वोल्टेज स्रोत से एक निरंतर वोल्टेज यू को तब बंधित इलेक्ट्रोड पर लागू किया जाता है, जिसे 3 मिनट तक बनाए रखा जाता है ताकि नमूने में ध्रुवीकरण की प्रक्रिया समाप्त होने की संभावना हो, और वोल्टेज को एक वाल्टमीटर और एक एमीटर के साथ वर्तमान में मापा जाता है। .

अंत में, ओम में सतह प्रतिरोध की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

अब, एक ढांकता हुआ के विशिष्ट सतह प्रतिरोध का पता लगाने के लिए, इस तथ्य से आगे बढ़ना आवश्यक है कि यह संख्यात्मक रूप से किसी दिए गए सामग्री की वर्ग सतह के सतह प्रतिरोध के बराबर है, यदि वर्तमान इलेक्ट्रोड के किनारों पर लगे इलेक्ट्रोड के बीच प्रवाहित होता है यह वर्ग। तब विशिष्ट सतह प्रतिरोध इसके बराबर होगा:

सतह प्रतिरोध को ओम में मापा जाता है।

परावैद्युत का विशिष्ट सतह प्रतिरोध परावैद्युत पदार्थ की एक विशेषता है और परावैद्युत की रासायनिक संरचना, इसके वर्तमान तापमान, आर्द्रता और इसकी सतह पर लागू वोल्टेज पर निर्भर करता है।

ढांकता हुआ सतह का सूखापन एक बड़ी भूमिका निभाता है। नमूने की सतह पर पानी की सबसे पतली परत प्रशंसनीय चालकता दिखाने के लिए पर्याप्त है, जो इस परत की मोटाई पर निर्भर करेगी।

सतह चालकता मुख्य रूप से ढांकता हुआ की सतह पर अशुद्धियों, दोषों और नमी की उपस्थिति के कारण होती है। झरझरा और ध्रुवीय डाइलेक्ट्रिक्स दूसरों की तुलना में नमी के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं। ऐसी सामग्रियों का विशिष्ट सतह प्रतिरोध कठोरता मूल्य और ढांकता हुआ गीला संपर्क कोण से संबंधित है।

नीचे एक तालिका दी गई है जिससे यह स्पष्ट होता है कि छोटे संपर्क कोण के साथ कठिन डाइलेक्ट्रिक्स में गीली अवस्था में कम विशिष्ट सतह प्रतिरोधकता होती है। इस दृष्टि से, डाइलेक्ट्रिक्स को हाइड्रोफोबिक और हाइड्रोफिलिक में विभाजित किया गया है।

अध्रुवीय डाइलेक्ट्रिक्स हाइड्रोफोबिक होते हैं और सतह साफ होने पर पानी से भीगते नहीं हैं। इस कारण से, भले ही इस तरह के एक ढांकता हुआ नम वातावरण में रखा गया हो, इसकी सतह का प्रतिरोध व्यावहारिक रूप से नहीं बदलेगा।

ध्रुवीय और अधिकांश आयनिक डाइलेक्ट्रिक्स हाइड्रोफिलिक होते हैं और इनमें वेटेबिलिटी होती है। यदि एक हाइड्रोफिलिक डाइलेक्ट्रिक को गीले वातावरण में रखा जाता है, तो इसकी सतह का प्रतिरोध कम हो जाएगा। विभिन्न संदूषक आसानी से गीली सतह का पालन करेंगे, जो सतह के प्रतिरोध को कम करने में भी योगदान दे सकते हैं।

मध्यवर्ती डाइलेक्ट्रिक्स भी हैं, इनमें कमजोर ध्रुवीय सामग्री जैसे लैवसन शामिल हैं।

यदि गीला इन्सुलेशन गरम किया जाता है, तो तापमान बढ़ने पर इसकी सतह का प्रतिरोध बढ़ना शुरू हो सकता है। जब इन्सुलेशन सूख जाता है, तो प्रतिरोध कम हो सकता है। कम तापमान सूखे राज्य में ढांकता हुआ के सतह प्रतिरोध में 6-7 परिमाण के क्रम में वृद्धि में योगदान देता है, उसी सामग्री की तुलना में, केवल गीला।

ढांकता हुआ के सतह प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, वे विभिन्न तकनीकी तरीकों का सहारा लेते हैं। उदाहरण के लिए, नमूने को एक विलायक में या आसुत पानी उबालने में धोया जा सकता है, जो ढांकता हुआ के प्रकार पर निर्भर करता है, या पर्याप्त उच्च तापमान तक गरम किया जाता है, एक नमी प्रतिरोधी वार्निश, शीशा के साथ कवर किया जाता है, एक सुरक्षात्मक खोल में रखा जाता है, केस, वगैरह। .