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技术文章

电学术语及定义

技术文章

电阻特性定义 

种绝缘材料的电阻特性是在一定时间范围内用直流电压测量出的综合材料特性。

GB/T31838.1-2015/IEC62631-1:201

 

绝缘电阻 insulation resistance 

在规定条件下,由绝缘材料隔开的两导体之间存在的电阻 

注:绝缘电阻包括在给定试样几何形状下的体积电阻和表面电阻。 

体积电阻 volume resistance 

施加在与绝缘介质表面接触的两个电极间的直流电压与给定时间流过介质的电流之比。 

注:本定义不包含沿表面的电流,并忽略可能在电极间产生的极化现象。

 

体积电阻率

volume re

esistivity

 
   

直流电场强度与在给定时间电压下绝缘介质内电流密度之比。 

注1:根据IEC60050-212,“电导率”被定义为标量或矩阵,它与电场强度的乘积是传导电流密度;“电阻率”是“电导率”的倒数。体积电阻率是在测量时单位体积内可能存在的各向异性的数量的平均值,还包括在电极间可能产生的极化现象 

注2:在实际中,体积电阻率通常被视为单位体积内的体积电阻

 

表面电阻 surface resistance 

取决于沿表面导电的那部分绝缘电阻。 

注:表面电流通常主要取决于施加电压的时间;表面电流还通常以不稳定的方式变动。

 

表面电阻率 surface resistivit!y 

单位面积内的表面电阻。 

注:表面电阻率的数值不受面积大小的影响。 

3介电性能的定义 

种绝缘材料的介电特性是指在给定频率范围内用交流电压测量出的综合材料特性。 

3.1 

绝对介电常数 absolute permittivity 

电通密度除以电场强度。 

注:一种绝缘材料的测量介电常数c等于它的相对介电常数e,和真空介电常数c。的乘积,见式(1): 

介电常数的单位是法拉每米(F/m),真空介电常数ε。的值按式(2)确定: 

 

3.2 

相对介电常数 relative permittivity 

绝对介电常数与真空介电常数ε。的比值。 

注1:在恒定电场或频率很低的交变电场中,各向同性及准各向同性介质的相对介电常数等于充满该介质的电容器的电容与相同结构电极的真空电容器的电容之比。 

注2:在实际工程中,“介电常数”这一术语常用来指代“相对介电常数”。 

注3:绝缘材料的相对介电常数ε,是电容量Cx与C。之比。其中,C是置于电极之间和周围完全由考虑中绝缘材料填充的电容试样(电容器)的电容值;C。则是真空下相同构造电极的电容值。 

在标准大气压下,不含二氧化碳的干燥空气的相对介电常数是1.00053,因此在实践中,常用电极构造相同的空气电容值C代替真空电容值C。来测定介质的相对介电常数ε,的精度是足够的。

 

 

3.3 

相对复合介电常数 relative complex permittivity 

稳定的正弦场条件下用复数表示介电常数,见式(4):声 

其中ε,"与ε,"为正值。 

注1:习惯上,相对复介电常数E可用c和e,"中的任意一个表示,或者用c,和tan表示。若e,>e,",则e≈e,'; 

此时这两者都被称为相对介电常数。 

注2:c,"被称为损耗指数。

 

3.4 

介质损耗因数tan6(损耗正切) dielectric dissipation factor tan6( loss tagent) 

复合介电常数的虚部与实部的比值,见式(5):

 

注1:绝缘材料的介质损耗因数tanδ就是角δ的正切值。当固体绝缘材料在电容试样(电容器)中专门用作电介质时,损耗角是弧度减去施加电压与产生电流的相位差(如图1)。 

介质损耗因数也可用等价的电路图表示。该电路图中,一个理想电容器与一个电阻器进行串联或并联(如图2)此时tano见式(6):

 

tan=oC,×R,

 

 注2:R,和R,并不与绝缘材料的体积和表面电阻直接相连,但会受到它们的影响。因此,介质损耗因数也可能会受到这些电阻材料性质的影响。

GB/T31838.1-2015/IEC62631-1:201

 

3.4 

电容 capacitance 

当导体间存在电势差时,导体和电介质的装置能够储存电荷的特性。 

注:C是电荷数量q与电势差U之间的比率,见式(9)。电容值永远为正,当电荷量与电势差的单位分别为库仑和伏特时,电容单位为法拉 

 

3.5

 

电压施加 voltage application 

电极之间施加的电压。 

注:电压施加有时也被称作充电。 

3.6 

电压施加后的电流 current after voltage application 

当直流电压施加在与绝缘介质接触的两电极之间时产生的电流。 

注:电压施加后电流与时间联系紧密,通常在电压施加1min后测定电流。 

3.7 

传导电流 conduction current 

电压施加后电流的稳定部分 

3.8 

充电电流 charging current 

电压施加后,流动在试样充电期间的电流的瞬态部分。 

3.9 

电场强度 electric field strength 

作用于静止带电粒子上的力F与电荷Q之比,为矢量,用E表示,见式(10) 

3.10 

电通密度 electric flux density 

在给定点上真空介电常数ε。和电场强度E的乘积与极化P之和,为矢量,用D表示,见式(11):

 3.11 

极化 polarization 

描述橫截电场方向的材料现象。在给定准无限小体积V内,极化等于电偶极矩除以体积V,极化 

为矢量,见式(12): 

注1:极化P满足式(11)。 

注2:极化可能导致带电粒子迁移或偶极子取向,它可能在界面处出现,如在电极和在电气绝缘材料的内边界处所有极化效应都依赖时间、颗率和温度,因此极化效应对电介质和电阻特性产生强烈影响。因此,时间依赖于极化发生的过程(也就是电气绝缘材料经历电压施加的过程),当一种电气绝缘材料的电阻特性被测定时通常

 

被表达为极化。

 

3.12 

去极化 depolarization 

从电气绝缘材料上移去极化直到去极化电流忽略不计的过程。 

注:通常建议在测量电气绝缘材料的电阻特性前进行去极化。 

3.13

 极化电流 polarization current 

施加电压后产生电流的暂态部分,可能会被充电电流大大减弱。 

注:极化电流通常在电极的初次短路后进行测量,为有足够时间使短路电流可忽略不计。 

3.14 

去极化电流 depolarization current 

在施加直流电压一段时间后,流经与绝缘介质相接触的两电极间短路的电流 

注:去极化电流通常在电压施加后进行测量,为有足够时间使极化电流可忽略不计。

 3.15 

测量电极 measuring electrodes 

贴附于材料表面或者埋入材料内部的导体,以接触材料来测量其介电或电阻特性。 

注:这个设计取决于试样或者测试的目的。

北京冠测精电仪器设备有限公司,成立至今已经和国内多家知名教育机构,全国各地多家企业有过长期的合作关系,专注于新型材料试验机的研究,长期聘请清华大学精密仪器系的专家为技术顾问,并成立新型材料检测仪器研发中心。

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