ปริมาตรจำเพาะและความต้านทานพื้นผิวของไดอิเล็กตริกที่เป็นของแข็ง
การตรวจตัวอย่างที่เป็นของแข็ง อิเล็กทริกเป็นไปได้ที่จะแยกแยะเส้นทางที่เป็นไปได้โดยพื้นฐานสองเส้นทางสำหรับการไหลของกระแสไฟฟ้า: เหนือพื้นผิวของไดอิเล็กตริกที่กำหนดและผ่านปริมาตร จากมุมมองนี้ เป็นไปได้ที่จะประเมินความสามารถของไดอิเล็กตริกในการนำกระแสไฟฟ้าในทิศทางเหล่านี้ โดยใช้แนวคิดของความต้านทานพื้นผิวและปริมาตร
ความต้านทานจำนวนมาก เป็นความต้านทานที่ไดอิเล็กตริกแสดงเมื่อกระแสตรงไหลผ่านปริมาตรของมัน
ความต้านทานต่อพื้นผิว — นี่คือความต้านทานที่ไดอิเล็กตริกแสดงเมื่อกระแสตรงไหลผ่านพื้นผิวของมัน ความต้านทานของพื้นผิวและมวลจะถูกกำหนดโดยการทดลอง
ค่าของสภาพต้านทานเชิงปริมาตรจำเพาะของไดอิเล็กตริกจะเท่ากับค่าความต้านทานของลูกบาศก์ที่ทำจากไดอิเล็กตริกนั้น ซึ่งขอบของไดอิเล็กตริกนั้นยาว 1 เมตร โดยมีเงื่อนไขว่ากระแสตรงจะไหลผ่านทั้งสองด้านตรงข้ามกัน
ต้องการวัดความต้านทานจำนวนมากของไดอิเล็กตริก ผู้ทดลองจะติดอิเล็กโทรดโลหะที่ด้านตรงข้ามของตัวอย่างไดอิเล็กตริกแบบลูกบาศก์
พื้นที่ของอิเล็กโทรดจะเท่ากับ S และความหนาของตัวอย่างจะถูกนำมา h. ในการทดลอง อิเล็กโทรดได้รับการติดตั้งภายในวงแหวนโลหะป้องกัน ซึ่งจำเป็นต้องต่อสายดินเพื่อขจัดอิทธิพลของกระแสพื้นผิวที่มีต่อความแม่นยำของการวัด
เมื่ออิเล็กโทรดและวงแหวนป้องกันได้รับการติดตั้งตามเงื่อนไขการทดลองที่เหมาะสมทั้งหมด แรงดันไฟฟ้าคงที่ U จะถูกป้อนเข้ากับอิเล็กโทรดจากแหล่งจ่ายแรงดันคงที่ที่สอบเทียบแล้วและเก็บไว้เป็นเวลา 3 นาที เพื่อให้กระบวนการโพลาไรเซชันในตัวอย่างไดอิเล็กทริกเสร็จสมบูรณ์อย่างแน่นอน
จากนั้น วัดแรงดันและกระแสไปข้างหน้าโดยไม่ตัดการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายแรงดันไฟตรงโดยใช้โวลต์มิเตอร์และไมโครแอมมิเตอร์ จากนั้น ปริมาตรความต้านทานของตัวอย่างไดอิเล็กตริกจะคำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้:
ความต้านทานของปริมาตรวัดเป็นโอห์ม
เนื่องจากทราบพื้นที่ของอิเล็กโทรด มันเท่ากับ S ความหนาของไดอิเล็กตริกก็เป็นที่รู้จักเช่นกัน มันเท่ากับ h และเพิ่งวัดค่าความต้านทานปริมาตร Rv ตอนนี้คุณสามารถหาค่าความต้านทานปริมาตรของ อิเล็กทริก (วัดเป็นโอห์ม * ม.) โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
ในการหาค่าความต้านทานพื้นผิวของไดอิเล็กตริก ให้หาค่าความต้านทานพื้นผิวของตัวอย่างที่ต้องการก่อน เพื่อจุดประสงค์นี้ อิเล็กโทรดโลหะสองอันที่มีความยาว l จะติดกับตัวอย่างที่ระยะห่าง d ระหว่างพวกมัน
จากนั้นแรงดันไฟฟ้าคงที่ U จากแหล่งจ่ายแรงดันคงที่จะถูกนำไปใช้กับขั้วไฟฟ้าที่ถูกผูกมัด ซึ่งคงไว้เป็นเวลา 3 นาทีเพื่อให้กระบวนการโพลาไรเซชันในตัวอย่างมีแนวโน้มที่จะสิ้นสุดลง และแรงดันไฟฟ้าจะถูกวัดด้วยโวลต์มิเตอร์และกระแสไฟฟ้าด้วยแอมมิเตอร์ .
ในที่สุด ความต้านทานพื้นผิวเป็นโอห์มคำนวณโดยใช้สูตร:
ตอนนี้เพื่อค้นหาความต้านทานพื้นผิวเฉพาะของไดอิเล็กตริกจำเป็นต้องดำเนินการต่อจากข้อเท็จจริงที่ว่ามันมีค่าเท่ากับความต้านทานพื้นผิวของพื้นผิวสี่เหลี่ยมจัตุรัสของวัสดุที่กำหนดหากกระแสไหลระหว่างอิเล็กโทรดที่ติดตั้งที่ด้านข้างของ จัตุรัสแห่งนี้ จากนั้นความต้านทานพื้นผิวเฉพาะจะเท่ากับ:
ความต้านทานพื้นผิววัดเป็นโอห์ม
ความต้านทานพื้นผิวเฉพาะของไดอิเล็กตริกเป็นคุณลักษณะเฉพาะของวัสดุไดอิเล็กตริกและขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของไดอิเล็กตริก อุณหภูมิปัจจุบัน ความชื้น และแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับพื้นผิว
ความแห้งของพื้นผิวอิเล็กทริกมีบทบาทอย่างมาก ชั้นน้ำที่บางที่สุดบนพื้นผิวของตัวอย่างเพียงพอที่จะแสดงค่าการนำไฟฟ้าที่ประเมินค่าได้ ซึ่งจะขึ้นอยู่กับความหนาของชั้นนี้
การนำไฟฟ้าของพื้นผิวส่วนใหญ่เกิดจากการมีสิ่งเจือปน ข้อบกพร่อง และความชื้นบนพื้นผิวของไดอิเล็กตริก ไดอิเล็กตริกที่มีรูพรุนและขั้วมีความไวต่อความชื้นมากกว่าแบบอื่น ความต้านทานต่อพื้นผิวจำเพาะของวัสดุดังกล่าวสัมพันธ์กับค่าความแข็งและมุมสัมผัสเปียกที่เป็นไดอิเล็กตริก
ด้านล่างเป็นตารางซึ่งเห็นได้ชัดว่าไดอิเล็กตริกที่แข็งกว่าซึ่งมีมุมสัมผัสที่เล็กกว่าจะมีความต้านทานต่อพื้นผิวเฉพาะที่ต่ำกว่าในสภาวะเปียก จากมุมมองนี้ไดอิเล็กตริกจะแบ่งออกเป็นไม่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ
ไดอิเล็กตริกไม่มีขั้วนั้นไม่ชอบน้ำและไม่เปียกน้ำเมื่อพื้นผิวสะอาด ด้วยเหตุนี้แม้ว่าจะวางอิเล็กทริกดังกล่าวไว้ในสภาพแวดล้อมที่ชื้น แต่ความต้านทานพื้นผิวจะไม่เปลี่ยนแปลง
โพลาร์และไดอิเล็กตริกไอออนิกส่วนใหญ่ชอบน้ำและมีความสามารถในการเปียกน้ำ หากวางไดอิเล็กตริกที่ชอบน้ำไว้ในสภาพแวดล้อมที่เปียกชื้น ความต้านทานที่พื้นผิวจะลดลง สารปนเปื้อนต่างๆ จะเกาะติดกับพื้นผิวที่เปียกได้ง่าย ซึ่งทำให้ความต้านทานพื้นผิวลดลงด้วย
นอกจากนี้ยังมีไดอิเล็กทริกระดับกลางซึ่งรวมถึงวัสดุที่มีขั้วอ่อนเช่น lavsan
หากฉนวนเปียกได้รับความร้อน ความต้านทานพื้นผิวอาจเริ่มสูงขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เมื่อฉนวนแห้ง ความต้านทานอาจลดลง อุณหภูมิต่ำทำให้ความต้านทานพื้นผิวของไดอิเล็กตริกในสภาวะแห้งเพิ่มขึ้น 6-7 ลำดับความสำคัญ เมื่อเทียบกับวัสดุชนิดเดียวกัน มีเพียงเปียกเท่านั้น
เพื่อเพิ่มความต้านทานพื้นผิวของอิเล็กทริก พวกเขาใช้วิธีการทางเทคโนโลยีต่างๆ ตัวอย่างเช่น สามารถล้างตัวอย่างในตัวทำละลายหรือในน้ำกลั่นเดือดได้ ขึ้นอยู่กับชนิดของไดอิเล็กตริก หรือทำให้ร้อนถึงอุณหภูมิสูงเพียงพอ เคลือบด้วยสารเคลือบเงา ป้องกันความชื้น เคลือบ วางไว้ในเปลือกป้องกัน กล่อง เป็นต้น .