ఘన డైలెక్ట్రిక్స్ యొక్క నిర్దిష్ట వాల్యూమ్ మరియు ఉపరితల నిరోధకత

ఘన నమూనా యొక్క పరిశీలన విద్యుద్వాహకము, విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క ప్రవాహానికి రెండు ప్రాథమికంగా సాధ్యమయ్యే మార్గాలను వేరు చేయడం సాధ్యపడుతుంది: ఇచ్చిన విద్యుద్వాహకము యొక్క ఉపరితలంపై మరియు దాని వాల్యూమ్ ద్వారా. ఈ దృక్కోణం నుండి, ఉపరితలం మరియు వాల్యూమ్ నిరోధకత యొక్క భావనలను ఉపయోగించి, ఈ దిశలలో విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని నిర్వహించే విద్యుద్వాహక సామర్థ్యాన్ని అంచనా వేయడం సాధ్యపడుతుంది.

బల్క్ రెసిస్టెన్స్ ఇది ఒక డైఎలెక్ట్రిక్ దాని వాల్యూమ్ ద్వారా డైరెక్ట్ కరెంట్ ప్రవహించినప్పుడు ప్రదర్శించే ప్రతిఘటన.

ఉపరితల నిరోధకత - ఇది ఒక విద్యుద్వాహకము దాని ఉపరితలంపై ప్రత్యక్ష ప్రవాహం ప్రవహించినప్పుడు ప్రదర్శించే ప్రతిఘటన. ఉపరితలం మరియు బల్క్ రెసిస్టివిటీ ప్రయోగాత్మకంగా నిర్ణయించబడతాయి.

విద్యుద్వాహకము యొక్క నిర్దిష్ట వాల్యూమ్ రెసిస్టివిటీ యొక్క విలువ ఆ విద్యుద్వాహకముతో తయారు చేయబడిన ఒక క్యూబ్ యొక్క ప్రతిఘటనకు సంఖ్యాపరంగా సమానంగా ఉంటుంది, దీని అంచు 1 మీటరు పొడవు ఉంటుంది, ప్రత్యక్ష ప్రవాహం దాని రెండు వ్యతిరేక భుజాల ద్వారా ప్రవహిస్తుంది.

విద్యుద్వాహకము యొక్క బల్క్ రెసిస్టెన్స్‌ని కొలవాలని కోరుకుంటూ, ప్రయోగాత్మకుడు మెటల్ ఎలక్ట్రోడ్‌లను క్యూబిక్ డైఎలెక్ట్రిక్ శాంపిల్‌కి వ్యతిరేక వైపులా అంటిస్తాడు.

ఎలక్ట్రోడ్ల వైశాల్యం Sకి సమానంగా తీసుకోబడుతుంది మరియు నమూనా యొక్క మందం h తీసుకోబడుతుంది. ప్రయోగంలో, ఎలక్ట్రోడ్లు రక్షిత మెటల్ రింగుల లోపల వ్యవస్థాపించబడతాయి, ఇవి కొలతల యొక్క ఖచ్చితత్వంపై ఉపరితల ప్రవాహాల ప్రభావాన్ని తొలగించడానికి తప్పనిసరిగా గ్రౌన్దేడ్ చేయబడతాయి.

అన్ని తగిన ప్రయోగాత్మక పరిస్థితులకు అనుగుణంగా ఎలక్ట్రోడ్లు మరియు గార్డు రింగులు వ్యవస్థాపించబడినప్పుడు, ఒక స్థిరమైన వోల్టేజ్ U అనేది క్రమాంకనం చేయబడిన స్థిరమైన వోల్టేజ్ మూలం నుండి ఎలక్ట్రోడ్‌లకు వర్తించబడుతుంది మరియు 3 నిమిషాల పాటు ఉంచబడుతుంది, తద్వారా విద్యుద్వాహక నమూనాలో ధ్రువణ ప్రక్రియలు ఖచ్చితంగా పూర్తవుతాయి .

అప్పుడు, DC వోల్టేజ్ మూలాన్ని డిస్‌కనెక్ట్ చేయకుండా, వోల్టమీటర్ మరియు మైక్రోఅమీటర్ ఉపయోగించి వోల్టేజ్ మరియు ఫార్వర్డ్ కరెంట్‌ను కొలవండి. విద్యుద్వాహక నమూనా యొక్క వాల్యూమ్ రెసిస్టివిటీ క్రింది సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించబడుతుంది:

వాల్యూమ్ నిరోధకత ఓంలలో కొలుస్తారు.

ఎలక్ట్రోడ్ల వైశాల్యం తెలిసినందున, ఇది Sకి సమానం, విద్యుద్వాహకము యొక్క మందం కూడా తెలుసు, ఇది h కి సమానం, మరియు వాల్యూమ్ రెసిస్టెన్స్ Rv ఇప్పుడే కొలుస్తారు, మీరు ఇప్పుడు వాల్యూమ్ రెసిస్టివిటీని కనుగొనవచ్చు విద్యుద్వాహకము (Ohm * mలో కొలుస్తారు), క్రింది సూత్రాన్ని ఉపయోగించి:

విద్యుద్వాహకము యొక్క ఉపరితల నిరోధకతను కనుగొనడానికి, ముందుగా ఒక నిర్దిష్ట నమూనా యొక్క ఉపరితల నిరోధకతను కనుగొనండి. ఈ ప్రయోజనం కోసం, పొడవు l యొక్క రెండు మెటల్ ఎలక్ట్రోడ్లు వాటి మధ్య దూరం d వద్ద నమూనాకు అతుక్కొని ఉంటాయి.

స్థిరమైన వోల్టేజ్ మూలం నుండి స్థిరమైన వోల్టేజ్ U అప్పుడు బంధిత ఎలక్ట్రోడ్‌లకు వర్తించబడుతుంది, ఇది 3 నిమిషాల పాటు నిర్వహించబడుతుంది, తద్వారా నమూనాలోని ధ్రువణ ప్రక్రియలు ముగిసే అవకాశం ఉంటుంది మరియు వోల్టేజ్‌ను వోల్టమీటర్‌తో మరియు కరెంట్‌ను అమ్మీటర్‌తో కొలుస్తారు. .

చివరగా, ఓంలలో ఉపరితల నిరోధకత సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించబడుతుంది:

ఇప్పుడు, విద్యుద్వాహకము యొక్క నిర్దిష్ట ఉపరితల ప్రతిఘటనను కనుగొనడానికి, దాని వైపులా మౌంట్ చేయబడిన ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య కరెంట్ ప్రవహిస్తే, ఇచ్చిన పదార్థం యొక్క చదరపు ఉపరితలం యొక్క ఉపరితల నిరోధకతకు సంఖ్యాపరంగా సమానం అనే వాస్తవం నుండి కొనసాగడం అవసరం. ఈ చతురస్రం. అప్పుడు నిర్దిష్ట ఉపరితల నిరోధకత సమానంగా ఉంటుంది:

ఉపరితల నిరోధకత ఓంలలో కొలుస్తారు.

విద్యుద్వాహకము యొక్క నిర్దిష్ట ఉపరితల నిరోధకత విద్యుద్వాహక పదార్థం యొక్క లక్షణం మరియు విద్యుద్వాహకము యొక్క రసాయన కూర్పు, దాని ప్రస్తుత ఉష్ణోగ్రత, తేమ మరియు దాని ఉపరితలంపై వర్తించే వోల్టేజీపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

విద్యుద్వాహక ఉపరితలం యొక్క పొడి భారీ పాత్ర పోషిస్తుంది. నమూనా యొక్క ఉపరితలంపై ఉన్న నీటి యొక్క సన్నని పొర గుర్తించదగిన వాహకతను చూపించడానికి సరిపోతుంది, ఇది ఈ పొర యొక్క మందంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఉపరితల వాహకత ప్రధానంగా విద్యుద్వాహకము యొక్క ఉపరితలంపై మలినాలను, లోపాలు మరియు తేమను కలిగి ఉంటుంది. పోరస్ మరియు పోలార్ డైలెక్ట్రిక్‌లు ఇతరులకన్నా తేమకు ఎక్కువ అవకాశం కలిగి ఉంటాయి. అటువంటి పదార్థాల యొక్క నిర్దిష్ట ఉపరితల నిరోధకత కాఠిన్యం విలువ మరియు విద్యుద్వాహక చెమ్మగిల్లడం కాంటాక్ట్ యాంగిల్‌కు సంబంధించినది.

దిగువన ఒక పట్టిక ఉంది, దీని నుండి చిన్న కాంటాక్ట్ యాంగిల్‌తో గట్టి డైలెక్ట్రిక్‌లు తడి స్థితిలో తక్కువ నిర్దిష్ట ఉపరితల నిరోధకతను కలిగి ఉన్నాయని స్పష్టంగా తెలుస్తుంది. ఈ దృక్కోణం నుండి, విద్యుద్వాహకాలను హైడ్రోఫోబిక్ మరియు హైడ్రోఫిలిక్గా విభజించారు.

నాన్‌పోలార్ డైలెక్ట్రిక్‌లు హైడ్రోఫోబిక్ మరియు ఉపరితలం శుభ్రంగా ఉన్నప్పుడు నీటితో తడిగా ఉండవు. ఈ కారణంగా, అటువంటి విద్యుద్వాహకమును తేమతో కూడిన వాతావరణంలో ఉంచినప్పటికీ, దాని ఉపరితల నిరోధకత ఆచరణాత్మకంగా మారదు.

ధ్రువ మరియు చాలా అయానిక్ విద్యుద్వాహకాలు హైడ్రోఫిలిక్ మరియు తేమను కలిగి ఉంటాయి. ఒక హైడ్రోఫిలిక్ విద్యుద్వాహకమును తడి వాతావరణంలో ఉంచినట్లయితే, దాని ఉపరితల నిరోధకత తగ్గుతుంది. వివిధ కలుషితాలు తడి ఉపరితలంపై సులభంగా కట్టుబడి ఉంటాయి, ఇది ఉపరితల నిరోధకతను తగ్గించడానికి కూడా దోహదపడుతుంది.

ఇంటర్మీడియట్ విద్యుద్వాహకాలు కూడా ఉన్నాయి, వీటిలో లావ్సన్ వంటి బలహీన ధ్రువ పదార్థాలు ఉన్నాయి.

తడి ఇన్సులేషన్ వేడి చేయబడితే, ఉష్ణోగ్రత పెరగడంతో దాని ఉపరితల నిరోధకత పెరగడం ప్రారంభమవుతుంది. ఇన్సులేషన్ పొడిగా ఉన్నప్పుడు, ప్రతిఘటన తగ్గవచ్చు. తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలు ఎండిన స్థితిలో విద్యుద్వాహకము యొక్క ఉపరితల నిరోధకతను 6-7 ఆర్డర్‌ల పరిమాణంలో పెంచడానికి దోహదం చేస్తాయి, అదే పదార్థంతో పోలిస్తే, తడి మాత్రమే.

విద్యుద్వాహకము యొక్క ఉపరితల నిరోధకతను పెంచడానికి, వారు వివిధ సాంకేతిక పద్ధతులను ఆశ్రయిస్తారు. ఉదాహరణకు, విద్యుద్వాహక రకాన్ని బట్టి నమూనాను ద్రావకంలో లేదా మరిగే స్వేదనజలంలో కడగవచ్చు లేదా తగినంత అధిక ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేయవచ్చు, తేమ-నిరోధక వార్నిష్, గ్లేజ్‌తో కప్పబడి, రక్షిత షెల్‌లో ఉంచబడుతుంది, కేసు, మొదలైనవి .