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
7
varierande. Våra kunskaper härom äro dock ännu
relativt ringa.
Det bör observeras, att förklaringen av den första
sänkningen i strömstyrka såsom en orientering av
dipolmolekyler är mer eller mindre en ren gissning.
Man kan lika gärna tänka sig hela förloppet som
en jonrörelse, särskilt om kurvan är mera
jämnlöpande än den på bilden. Bilden ger f. ö. genom sin
icke linjära tidsskala en något felaktig uppfattning
om huru kurvan i verkligheten ser ut.
En egendomlighet med upp- och
urladdningsström-kurvor av det slag som visas å fig. 12 är att de
låta superponera sig. Om vi exempelvis i ett
ögonblick strax efter strömtillslaget kortslöte provet
skulle vi få en strömändring, alldeles som om vi
till den ursprungliga kurvan adderade en likadan
kurva fast omvänd och förskjuten en liten bit åt
höger motsvarande tidsdifferensen mellan tillslaget
och kortslutningen.
Under förutsättning att superpositionsprincipen
gäller, erbjuder det ingen större svårighet att med
kännedom om kurvan för likström räkna ut vad som
kommer att inträffa för växelström. Likströms- och
växelströmsegenskaperna äro alltså direkt
sammankopplade. Under förutsättning att likströmskurvan
är en exponentialkurva, d. v. s. representerar en
relaxation med en viss relaxationstid kan man
generellt visa, att för växelström kommer att erhållas en
sänkning i dielektricitetskonstanten och ett
maximum för förlustvinkeln vid en frekvens som är
omvänt proportionell mot relaxationstiden för
likströmskurvan. Detta teoretiska resultat har även
experimentellt bekräftats, och den koordination, som
på så sätt erhållits mellan likströms- och
växelströms-egenskaper, har på en del håll fått praktisk
användning, exempelvis vid vissa fabrikationsprov på
kondensatorer.
Ehuru jonteorien ännu ej är fullt genomarbetad
och lämpligt experimentellt underlag i hög grad
saknas, kunna vi dock skönja, att den erbjuder vissa
möjligheter att förklara en del fenomen som ej den
Max well-Wagnerska teorien i sin enkla form eller den
Debye’ska teorien kunna förklara. Jag tänker
härvid speciellt på det faktum, att
dielektricitetskonstant och förlustvinkel hos ett dielektrikum i någon
mån bero på spänningen för vilken det utsättes.
Rent praktiskt har ju detta spänningsberoende hos
förlustvinkeln länge utnyttjats inom
högspännings-kabel-tekniken. En kabels kvalitet har bedömts av
spännings-förlustvinkelkurvan. Därvid ha än så
länge rent empiriska värden legat till grund, och
torde få göra så ännu en lång tid framåt. Av
intresse att notera är dock, att provningsmetoden
börjat få användning även inom andra områden än
högspänningskabeltekniken. I U. S. A. såg jag den
exempelvis använd på ett par ställen för typ-provning
av papperskondensatorer för radioapparater.
Dielektrisk hållfasthet.
För den dielektriska hållfastheten hos gaser har
under årens lopp utarbetats en visserligen
komplicerad men ganska enhetlig och klargörande teori.
Huvuddragen av densamma äro följande:
Om en elektron befinner sig i en gasmassa under
inverkan av ett elektriskt fält, förvärvar den mellan
varje stöt mot gasmolekylerna på grund av det
Genomslagsspänning
(logaritmisk ska/a )
Fig. 13. Diagram illustrerande de antagliga
furhållandena vid genomslag av fasta kroppar. Genomslag sker
normalt efter den lag som ger lägsta
genomslagsspänningen.
elektriska fältet en viss hastighet. Är denna
hastighet större än ett visst kritiskt värde, förmår
elektronen splittra sönder den molekyl, med vilken den
kolliderar, i en jon pius en elektron. På så sätt erhålles
en lavinartat ökande elektronström.
En ännu ej fullt uppklarad fråga är varifrån den
första elektronen kommer.
Ovan antydda resonemang kan lätt användas att
förklara den s. k. Paschen’<s lag, som säger, att
genomslagshållfastheten hos en gas endast är
beroende på gasens natur samt på det antal
gasmolekyler pr cm2 elektrodyta som befinner sig mellan
elektroderna, förutsatt homogent fält. Härav följer
exempelvis, att dubbla avståndet mellan
elektroderna, eller till det dubbla ökat gastryck, höjer
genomslagsspänningen till det dubbla.
För den dielektriska hållfastheten hos vätskor har
framkommit ett flertal teorier, av vilka dock ingen
vunnit allmänt erkännande. Det visar sig, att
genomslagshållfastheten är beroende på vätsketrycket,
men då vätskans kompressibilitet är synnerligen
ringa, har fenomenet lett till antagandet att
genomslaget startar i någon liten gas- eller ångblåsa i
vätskan. Även elektrodmaterialet tycks ha inflytande
på genomslagshållfastheten.
För fasta kroppar verkar det, som om vi hade
minst tre fullt skilda mekanismer vid genomslag.
Den ena är likartad med mekanismen vid gaser: en
elektron eller eventuellt en jon förvärvar hastighet
och slår sönder en molekyl osv. Givetvis fordras
en viss väglängd för elektronen att passera: skulle
materialet vara så tunt, att elektronen hinner
igenom materialet innan den träffar på en molekyl, sker
ju ingenting. På så sätt förklaras den
utomordentligt stora genomslagshållfasthet, som kan ernås
exempelvis hos tunna lackskikt.
Att ett mycket tunt material trots detta kan
genomslås torde helt enkelt bero på att fältstyrkan
utövar så stora mekaniska krafter på atomerna i
molekylerna att de brista sönder.
En annan mekanism är det s. k.
värmegenomslaget, för vilket Wagner utarbetat teorien. Om man
sätter upp ekvationerna för värmeutvecklingen och
värmebortledningen för ett litet element i ett isola-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
