Поверхностная электропроводность твердых диэлектриков

Рис. 5‑27 К определению удельной поверхностной электропроводности. 1 — диэлектрик; 2 — электроды

Вследствие неизбежного увлажнения, окисления и загрязнения поверхности электрической изоляции у твердых диэлектриков создается заметная поверхностная электропроводность, в отношении которой диэлектрик характеризуется значением удельной поверхностной проводимости g_s

Если на плоскую поверхность диэлектрика поместить два параллельных электрода, то поверхностный ток на единицу длины электрода g_s, будет пропорционален напряженности поля E_s

,

где E_s — касательная составляющая напряженности поля между электродами в указанной плоскости (Рис. 5‑27). Иногда вместо проводимости g_s используют обратную величину — удельное поверхностное сопротивление.

При невысокой влажности воздуха основное влияние на поверхностную электропроводность оказывает твердость диэлектрика (Табл. 5‑3). Чем тверже материал, тем выше r_s в сухом воздухе. Имеются, однако, исключения из этого правила, вызванные, по-видимому, различными значениями концентрации носителей зарядов и их подвижности на поверхности разных материалов.

Во влажном воздухе значение g определяется в первую очередь способностью диэлектрика к растворению в воде, наличием растворимых осадков и поверхностной энергией диэлектрика; чем выше эта энергия, тем меньше краевой угол смачивания и тем ниже значение r_s (Табл. 5‑4).

Характер изменения r_s диэлектриков под влиянием различных факторов — температуры, влажности (Рис. 5‑28), напряжения и времени воздействия напряжения — в общем сходен с характером изменения r, уже рассмотренным выше.

Рис. 5‑28 Зависимость удельного поверхностного сопротивления от относительной влажности воздуха для парафина (1), янтаря (2), шеллака (3) и слоя глазури на фарфоре (4). Масштаб по оси ординат — логарифмический (по Кертису и Швайгеру)