Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 1. Jan. 1935 - Teorier för elektriska isolationsmaterial, av Ralf Thorburn
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
6
TEKNISK TIDSKRI F T
5 jan. 1935
försöksvis som orsak till jonisationen föreslagit
radioaktiva fenomen, spontan jonisation vid
elektrodytorna, och, för kort tid sedan, t. o. m. den
kosmiska strålningen, men ännu föreligger ingen
allmänt accepterad teori för jonernas uppkomst.
Då jonisationens orsaker äro så höljda i dunkel
är det ej att förvåna, att vi även praktiskt taget
ingenting veta om jonernas eventuella rekombina-
Spänning
[-Polarisations-spänning-]
{+Polarisa-
tions-
spänning+}
Ena elektroden Andra elektroden
Fig. 11. Typiska spänningsfördelningar mellan två
elektroder i ett dielektrikum.
tion till neutrala partiklar, om deras mobilitet
(rörlighet) osv.
Däremot veta vi bl. a. att ledningen ibland nästan
uteslutande sker genom positiva joner, men ibland
genom både positiva och negativa. Förhållandet
mellan antalet positiva och negativa joner tycks
växla med temperaturen och aggregationstillståndet,
så att vid lägre temperaturer och i fasta kroppar de
positiva äro avsevärt övervägande medan vid högre
temperaturer och i vätskor t. o. m. de negativa
kunna bli övervägande. Var det ena eller det andra
inträffar beror dock till mycket hög grad på
materialet.
Försök visa, att tendens finnes hos de positiva
jonerna att samla sig som ett moln i närheten av
katoden och hos de negativa i närheten av anoden
och där bilda s. k. rymdladdningar, som göra, att
spänningsfallet mellan elektroderna ej blir fullt
linjärt.
Figur 11 visar några typiska fall av
spänningsfördelning mellan elektroderna. Den ena kurvan
visar en relativt symmetrisk fördelning, tydande på
lika antal positiva och negativa joner, eller
åtminstone lika intensiva jonmoln på båda sidor, medan
den andra tyder på ett kraftigt jonmoln vid ena
sidan. Vid denna sida ha vi därför närmast
elektroden en fältstyrka, som många gånger överstiger
me-delfältstyrkan. På annat sätt kunna vi uttrycka
saken så, att det verkar som om motståndet
huvudsakligen vore koncentrerat till närheten av
elektrodytan. Spänningsfallet över denna del av
motståndet skulle vi, i likhet med vad som är fallet
vid elektrolyter, kunna kalla
polarisationsspänningen.
Polarisationsspänningens storlek visar sig vara i
hög grad beroende på temperaturen, strömstyrkan
genom provet och elektrodernas beskaffenhet.
En blick på kurvan indikerar möjligheten av att
om vi räknade, ej med totala spänningen, utan med
en spänning = totalspänningen minus
polarisations-spänningen, skulle vi erhålla ett bättre mått på
materialets verkliga isolationsmotstånd. Men hur
skall man bära sig åt att erhålla detta
"opolariserade" motstånd?
En metod som kommit till användning i Amerika
vid undersökningar på glas och kvarts, där
polarisationen har visat sig ligga huvudsakligen vid den
positiva polen, har varit att göra densamma av ett
material som kan lämna ifrån sig de erforderliga
natrium-jonerna. Smält natriumnitrat synes utgöra
ett gott sådant material, och vid användning därav
visar sig det ur spänning och ström beräknade
motståndet inom vida gränser oberoende av påtryckta
spänningen, i motsats mot vad som är fallet när
polarisationsspänningar få utbilda sig.
Utbildningen av polarisationsspänningar kräver
givetvis tid. Så erhölls exempelvis i ett visst fall
för en isolerande olja en s-formad kurva. Det visade
sig därvid att de s-formade utbuktningarna ej voro
fullt utbildade förrän efter ca 15 sek. Andra
forskare lia funnit tider om över två dygn innan
rymd-laddningarna äro fullt utbildade.
Detta antyder andra metoder att mäta det
opolariserade motståndet, nämligen att mäta strömmen i
första ögonblicket innan polarisationen har hunnit
utbilda sig, eller att mäta med växelström av
motsvarande hög frekvens. I båda fallen komma
emellertid dipol-orienteringsfenomenen att inverka som
felkällor. Vid växelströmsmätningar kan denna
felkälla undvikas om man för varje mätfrekvens kan
gå så högt med temperaturen, att de från
dipol-orien-teringen härrörande förlusterna bli försumbara i
förhållande till förlusterna på grund av det parallellt
med kondensatorn liggande läckningsmotståndet.
Alla hittills erhållna resultat av mätningar av det
opolariserade motståndet hos dielektrika ge vid
£
handen, att detsamma avtager som e t, där T är
absoluta temperaturen och ß en konstant, som för
alla material håller sig i närheten av 4 000.
Om en kondensator med ett materiellt dielektrikum
anslutes till en likströmskälla erhålles en ström, som i
de flesta fall har den i fig. 12 visade formen.
Observeras bör, att tidsskalan i figuren ej är linjär. Efter
en första uppladdningsströmstöt av (teoretiskt)
oändligt stor strömstyrka under oändligt kort tid
kommer en snabbt avtagande ävenledes stor strömstyrka,
vilken kan antagas härröra från orienteringen av
dipolmolekylerna. Den senare inträdande
sänkningen i strömstyrka är däremot förorsakad av
polarisation. Givetvis kunna dessa områden gå
alldeles in uti varandra — för
orienteringspolarisationen ha vi funnit relaxationstider från
mikrosekunder upp till sekunder, och den hastighet med
vilken polarisationen kan uppträda är ävenså mycket
5tröm
Fig. 12. Typisk strömkurva vid uppladdning av
en med materiellt dielektrikum isolerad ledare.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
