Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 5. 5 februari 1944 - Dielektriska egenskaper och genomslagshållfasthet hos fasta isolationsmaterial, av Göte Malmlöw
<< 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.
138
TEKNISK TIDSKRIFT
slutvärdet, får man också tillbaka hela
laddningen, men urladdningskurvan är i sådana fall
skillnaden mellan en urladdningskurva efter
fullständig laddning och vad som fattas av
laddningskurvan, dock givetvis endast den del, som skulle
ha legat ovanför slutströmmen (superposition).
Mäter man statiska kapaciteten med ballistisk
galvanometer vid urladdning, finner man ibland,
att kapaciteten stiger med laddningstiden. Och
dessutom: om man efter en första urladdning
isolerar kondensatorbeläggen från varandra på
nytt, kan kondensatorn åter få en viss spänning,
som dock alltid är lägre än laddningsspänningen.
Vid förnyad urladdning får man en ny strömstöt,
och man kan på detta sätt ta ut flera allt mindre
"restladdningar". Richardson4 och Gross6 ha visat,
att dessa fenomen helt kunna återföras till
laddnings* och urladdningskurvornas form, och det
är därför tillräckligt att studera denna.
Man föreställer sig, att strömminskningen med
tiden orsakas av en stigande
polarisationselektro-motorisk kraft, riktad mot den yttre spänningen.
Flera metoder kunna användas för att mäta
denna emk5’7. Man kan t.ex. göra så, att man efter
laddning viss tid plötsligt frånkopplar
spänningskällan och omedelbart ansluter en lägre spänning.
Om man därvid kan finna en spänning, precis
lika stor som polarisationsspänningen, blir
strömmen noll tiden närmast efter tillkopplingen.
I enlighet med detta åskådningssätt bör man
beräkna ledningsförmågan ur skillnaden mellan
påtryckt spänning och polarisationsspänning i
förhållande till uppmätt ström. Man finner då, att
Ohms lag gäller tämligen exakt, och att den
"sanna" ledningsförmågan är oberoende av tiden.
Den tid polarisationen behöver för att utbildas
är i allmänhet beroende av temperaturen. Om man
utsätter t.ex. smält vax för ett konstant elektriskt
fält. så polariseras det tämligen snabbt. Låter
man det sedan svalna, medan fältet får stå på,
"fryser polarisationen fast", dvs.
ledningsförmågan blir så liten, att polarisationen behöver av-
sevärd tid att försvinna. Man har fått en
"elek-tret", som kan sägas vara något slags
elektrostatisk motsvarighet till de permanenta
magne-terna.
Sedan man sålunda lärt sig bemästra de
komplikationer polarisationen medför, har man
studerat den sanna ledningsförmågans
temperaturberoende*. Vid högre temperaturer, dvs. över
ungefär halva smältpunkten, i Kelvingrader räknat,
stiger ledningsförmågan exponentiellt med
temperaturen8-16. Sambandet mellan
ledningsförmågan och temperaturen blir av formen
y==Ae-BIT
Har man två laddningsbärande jonslag, får man
två exponentialtermer.
Vid låga temperaturer mäter man vanligen högre
ledningsförmågor än vad som skulle motsvara
den vid högre temperaturer funna, till låga
temperaturer extrapolerade lagen13-19. Detta har
visat sig bero på föroreningar i materialen, vilkas
joner vid de ifrågavarande små
ledningsförmågorna märkbart bidra till strömtransporten. I
tekniska material har man bl.a. alltid större eller
mindre mängd fukt, som ökar ledningsförmågan.
Egenskaper vid växelspänning
Vid växelspänning är det i första hand
dielektri-citetskonstantens och de dielektriska förlusternas
frekvensberoende, som intresserar. Mäter man
dielektricitetskonstanten vid olika frekvenser,
finner man. att den inom något visst frekvensområde
avtar från ett värde s0 till ett annat sæ.
Fenomenet kallas ofta "anomalisk dispersion" till
skillnad från den normala dispersionen vid
ljusfrekvenser, där brytningsindex (som enligt
Maxwells vågekvation är lika med roten ur
dielektricitetskonstanten) inom vissa områden stiger med
frekvensen. Inom samma frekvensområde som
£ sjunker, ha de dielektriska förlusterna ett
maximum; man har vad man kallar "anomalisk
absorption".
Med dielektriska förluster menar man de extra
förluster utöver ur likströmsledningsförmågan
beräknade, som i många material uppträda vid
växelspänning. Dessa extra förluster upptäcktes
1864 av Werner von Siemens20 och ha ibland
kallats "Siemensvärme".
I ett vektordiagram, fig. 2, brukar man representera de
dielektriska förlusterna med en tillsatsströmtäthet sd
utöver den ohmska strömmen sr i fas med fältstyrkan K.
Totala förskjutningsströmmen blir då vektorsumman av
den normala sc och förlustkomponenten sd. Denna
förskjutningsström skall fortfarande gå 90 elektriska grader
före förskjutningsvektorn D, som således inte längre
ligger i fas med fältstyrkevektorn. Detta betraktelsesätt ger
viss motivering för den ibland använda benämningen
"dielektrisk hysteresis". Håller man fast vid relationen
D = sK, bör således dielektricitetskonstanten vara en
komplex kvantitet. Man brukar sätta
* Här kan nämnas att polarisationsspänningen avtar med
stigande temperatur beroende på allt livligare diffusion.
Fig. 2. Vektordiagram för
elementar-kondensator med dielektriska förluster.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
