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電阻特性定義
種絕緣材料的電阻特性是在一定時間范圍內(nèi)用直流電壓測量出的綜合材料特性。
GB/T31838.1-2015/IEC62631-1:201
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絕緣電阻 insulation resistance
在規(guī)定條件下,由絕緣材料隔開的兩導體之間存在的電阻
注:絕緣電阻包括在給定試樣幾何形狀下的體積電阻和表面電阻。
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體積電阻 volume resistance
施加在與絕緣介質(zhì)表面接觸的兩個電極間的直流電壓與給定時間流過介質(zhì)的電流之比。
注:本定義不包含沿表面的電流,并忽略可能在電極間產(chǎn)生的極化現(xiàn)象。
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體積電阻率 | volume re | esistivity | |
直流電場強度與在給定時間電壓下絕緣介質(zhì)內(nèi)電流密度之比。
注1:根據(jù)IEC60050-212,“電導率”被定義為標量或矩陣,它與電場強度的乘積是傳導電流密度;“電阻率”是“電導率”的倒數(shù)。體積電阻率是在測量時單位體積內(nèi)可能存在的各向異性的數(shù)量的平均值,還包括在電極間可能產(chǎn)生的極化現(xiàn)象
注2:在實際中,體積電阻率通常被視為單位體積內(nèi)的體積電阻
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表面電阻 surface resistance
取決于沿表面導電的那部分絕緣電阻。
注:表面電流通常主要取決于施加電壓的時間;表面電流還通常以不穩(wěn)定的方式變動。
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表面電阻率 surface resistivit!y
單位面積內(nèi)的表面電阻。
注:表面電阻率的數(shù)值不受面積大小的影響。
3介電性能的定義
種絕緣材料的介電特性是指在給定頻率范圍內(nèi)用交流電壓測量出的綜合材料特性。
3.1
介電常數(shù) absolute permittivity
電通密度除以電場強度。
注:一種絕緣材料的測量介電常數(shù)c等于它的相對介電常數(shù)e,和真空介電常數(shù)c。的乘積,見式(1):
介電常數(shù)的單位是法拉每米(F/m),真空介電常數(shù)ε。的值按式(2)確定:
3.2
相對介電常數(shù) relative permittivity
介電常數(shù)與真空介電常數(shù)ε。的比值。
注1:在恒定電場或頻率很低的交變電場中,各向同性及準各向同性介質(zhì)的相對介電常數(shù)等于充滿該介質(zhì)的電容器的電容與相同結構電極的真空電容器的電容之比。
注2:在實際工程中,“介電常數(shù)”這一術語常用來指代“相對介電常數(shù)”。
注3:絕緣材料的相對介電常數(shù)ε,是電容量Cx與C。之比。其中,C是置于電極之間和周圍*由考慮中絕緣材料填充的電容試樣(電容器)的電容值;C。則是真空下相同構造電極的電容值。
在標準大氣壓下,不含二氧化碳的干燥空氣的相對介電常數(shù)是1.00053,因此在實踐中,常用電極構造相同的空氣電容值C代替真空電容值C。來測定介質(zhì)的相對介電常數(shù)ε,的精度是足夠的。
3.3
相對復合介電常數(shù) relative complex permittivity
穩(wěn)定的正弦場條件下用復數(shù)表示介電常數(shù),見式(4):聲
其中ε,"與ε,"為正值。
注1:習慣上,相對復介電常數(shù)E可用c和e,"中的任意一個表示,或者用c,和tan表示。若e,>e,",則e≈e,';
此時這兩者都被稱為相對介電常數(shù)。
注2:c,"被稱為損耗指數(shù)。
3.4
介質(zhì)損耗因數(shù)tan6(損耗正切) dielectric dissipation factor tan6( loss tagent)
復合介電常數(shù)的虛部與實部的比值,見式(5):
注1:絕緣材料的介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ就是角δ的正切值。當固體絕緣材料在電容試樣(電容器)中專門用作電介質(zhì)時,損耗角是弧度減去施加電壓與產(chǎn)生電流的相位差(如圖1)。
介質(zhì)損耗因數(shù)也可用等價的電路圖表示。該電路圖中,一個理想電容器與一個電阻器進行串聯(lián)或并聯(lián)(如圖2)此時tano見式(6):
tan=oC,×R,
注2:R,和R,并不與絕緣材料的體積和表面電阻直接相連,但會受到它們的影響。因此,介質(zhì)損耗因數(shù)也可能會受到這些電阻材料性質(zhì)的影響。
GB/T31838.1-2015/IEC62631-1:201
3.4
電容 capacitance
當導體間存在電勢差時,導體和電介質(zhì)的裝置能夠儲存電荷的特性。
注:C是電荷數(shù)量q與電勢差U之間的比率,見式(9)。電容值永遠為正,當電荷量與電勢差的單位分別為庫侖和伏特時,電容單位為法拉
3.5
電壓施加 voltage application
電極之間施加的電壓。
注:電壓施加有時也被稱作充電。
3.6
電壓施加后的電流 current after voltage application
當直流電壓施加在與絕緣介質(zhì)接觸的兩電極之間時產(chǎn)生的電流。
注:電壓施加后電流與時間聯(lián)系緊密,通常在電壓施加1min后測定電流。
3.7
傳導電流 conduction current
電壓施加后電流的穩(wěn)定部分
3.8
充電電流 charging current
電壓施加后,流動在試樣充電期間的電流的瞬態(tài)部分。
3.9
電場強度 electric field strength
作用于靜止帶電粒子上的力F與電荷Q之比,為矢量,用E表示,見式(10)
3.10
電通密度 electric flux density
在給定點上真空介電常數(shù)ε。和電場強度E的乘積與極化P之和,為矢量,用D表示,見式(11):
3.11
極化 polarization
P
描述橫截電場方向的材料現(xiàn)象。在給定準無限小體積V內(nèi),極化等于電偶極矩除以體積V,極化
為矢量,見式(12):
注1:極化P滿足式(11)。
注2:極化可能導致帶電粒子遷移或偶極子取向,它可能在界面處出現(xiàn),如在電極和在電氣絕緣材料的內(nèi)邊界處所有極化效應都依賴時間、顆率和溫度,因此極化效應對電介質(zhì)和電阻特性產(chǎn)生強烈影響。因此,時間依賴于極化發(fā)生的過程(也就是電氣絕緣材料經(jīng)歷電壓施加的過程),當一種電氣絕緣材料的電阻特性被測定時通常
被表達為極化。
3.12
去極化 depolarization
從電氣絕緣材料上移去極化直到去極化電流忽略不計的過程。
注:通常建議在測量電氣絕緣材料的電阻特性前進行去極化。
3.13
極化電流 polarization current
施加電壓后產(chǎn)生電流的暫態(tài)部分,可能會被充電電流大大減弱。
注:極化電流通常在電極的初次短路后進行測量,為有足夠時間使短路電流可忽略不計。
3.14
去極化電流 depolarization current
在施加直流電壓一段時間后,流經(jīng)與絕緣介質(zhì)相接觸的兩電極間短路的電流
注:去極化電流通常在電壓施加后進行測量,為有足夠時間使極化電流可忽略不計。
3.15
測量電極 measuring electrodes
貼附于材料表面或者埋入材料內(nèi)部的導體,以接觸材料來測量其介電或電阻特性。
注:這個設計取決于試樣或者測試的目的。
北京冠測精電儀器設備有限公司，成立至今已經(jīng)和國內(nèi)多家教育機構，全國各地多家企業(yè)有過長期的合作關系，專注于新型材料試驗機的研究，長期聘請清華大學精密儀器系的專家為技術顧問，并成立新型材料檢測儀器研發(fā)中心。
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