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.
2 febr. 1935
E LEKTROTEKNIK
5
vid höga temperaturer är det däremot värmerörelsen
lios molekylerna som gör en orientering allt svårare.
För frekvensen noll skulle e vid sjunkande
temperatur gå mot oändligheten, om ej materialets
övergång i fast form förhindrade dipolmolekylernas
orientering.
I praktiken erhålles ofta ökning av tg d vid höga
temperaturer, beroende på den ökade
ledningsförmågan hos isolationsmaterial. Härom mera nedan.
Fig. 9 och 10 visa några exempel på huru väl de
resultat som kunna förutspås med hjälp av Debye’s
teori överensstämma med verkligheten. Påpekas bör
kanske, att den ökning i tg <3 för högre temperaturer
och 6ü p/s, som kommer till synes i fig. 1U, har sin
grund i det med ökad temperatur starkt sjunkande
iikströmsmotståndet. För de högre periodtalen
inträffar ingen ökning i tg <$, emedan den kapacitiva
admittansen där är oerhört mycket större än
lik-strömskonduktansen även vid höga temperaturer.
Generellt kan sägas, att Debye’s teori ger oss en
mycket god förklaring till de fenomen, som
observerats i homogena dielektrika, sådana som gaser,
vätskor och de fasta kroppar, som ha naturen av en
vätska med mycket hög viskositet. Även ett sådant
material som gummi, både vulkaniserat och
ovul-kaniserat, visar sig, enligt vid Bureau of Standards i
Washington utförda mätningar, följa Debye’s teori.
I en del fall där ett ämne innehåller en blandning av
flera olika molekyler, kunna flera maxima uppträda
hos tg å, vilket ju även är att vänta enligt Debye’s
teori.
Det praktiska värdet av Debye’s teori torde
framför allt ligga i de definitiva riktlinjer, den ger oss
vid sökande efter nya material och efter orsakerna
till sådana fenomen som exempelvis
åldringsfenomenen hos isolerande oljor.
Då den Maxwell-Wagnerska och den Debye’ska
teorien båda fullt förklara resp. fenomen, lia vi ingen
möjlighet att draga några slutsatser angående den
enas eller den andras riktighet. Dr Gemant har i
ett för några år sedan utkommet arbete framlagt den
åsikten, att den Maxwell-Wagnerska förklaringen
skulle vara tillämplig pa fenomen, som uppträda
inom ett relativt lågt frekvensområde, medan den
Debye’ska teorien närmast skulle gälla fenomen, som
uppträda vid högre frekvenser. I ljuset av nyare
experiment kunna vi emellertid säga att en sådan
tg 5
Fig. 9. Förlustfaktorn hos bivax vid olika
periodtal och temperaturer.
uppdelning är grundlös: såväl den
Maxwell-Wagnerska som den Debye’ska teorien kunna ge oss
fenomen inom vilket frekvensområde som helst, och det
är ingenting som säger att de utesluta varandra:
tvärtom, de torde utan svårighet kunna tillämpas
sida vid sida.
Isolationsmotstån d.
På senaste åren har framkommit ytterligare en
teori för dielektrika: den att fenomenen i dem till
Fig. 10. Dielektricitetskonstantens och förlustfaktorns
variation med frekvens och temperatur hos harts. (Kitchin o.
Müller, Phys. Rev. Dec. 1928.)
stor del skulle bero på fria joner i materialet.
Teorien är ännu så länge föga utarbetad, och jag skall
här presentera den i samband med att jag övergår
till att diskutera vad som händer i ett
isolationsmaterial, som utsättes för likström.
Enligt nutida åsikter sker som bekant
elektricitetens ledning i metaller uteslutande i form av en
elektronström. I elektrolyter sker däremot ledningen
i form av jonströmmar. En jon är en positivt eller
negativt laddad atom; ledningen sker alltså under
materialtransport. Totala elektricitetstransporten är
summan av den elektricitetsmängd som transporteras
med de positiva jonerna och med de negativa.
Isolationsmaterialen förhålla sig, som vi senare
skola se, i viss mån som elektrolyter. Detta får
dock ej förväxlas med de fall, då ett
isolationsmaterial verkligen innehåller en elektrolyt. Ett
sådant fall ha vi exempelvis vid den vanliga
bomulls-omspunna tråden. Genom försök som utfördes vid
Bell Laboratories för några år sedan visades
nämligen, att man genom att tvätta bomullen
omsorgsfullt kunde höja isolationsförmågan hos
omspin-ningen ett hundratal gånger mot förut. I detta fall
rörde sig saken om ett bortskaffande av de salter,
vilka, dissocierade i den alltid närvarande
fuktigheten, förorsakade ledningsförmågan. Den numera
ofta använda vakuumimpregneringen av exempelvis
spolar har en liknande uppgift att fylla, i det den
bortskaffar och med impregneringsmedel ersätter det
vatten vari eventuellt salter kunna dissocieras.
Om vi emellertid bortse från de fall, där i porer
i materialet förefintliga elektrolyter förorsaka
ledningsförmågan, huru sker då
elektricitetstransporten genom ett isolationsmaterial? Alla hittills
utförda undersökningar ha givit vid handen, att
transporten även då, åtminstone till övervägande del, sker
som jontransport. Emellertid uppstå ej jonerna
genom dissociation utan på något annat sätt. Man har
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
