DIELEKTRYKI TADEUSZ HILCZER Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Przewodnictwo roztworów dielektryków Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Przewodnictwo ciekłych dielektryków nawet najbardziej oczyszczone ciecze dielektryczne wykazują zmiany przewodnictwa elektrycznego w stałym polu elektrycznym - po przyłożeniu do dielektryka stałego pola E przewodnictwo elektryczne s maleje osiągając po pewnym czasie praktycznie stałą wartość osiągnięte w ten sposób przewodnictwo w normalnych warunkach nie zmienia się  „czyszczenie elektryczne” Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Czyszczenie elektryczne Podczas „czyszczenia” mogą zachodzić procesy: wyprowadzenie śladów zanieczyszczeń elektrolitycznych z objętości czynnej zanikanie nagromadzonych w cieczy pęcherzyków gazów zanikanie pęcherzyków gazu zaadsorbowanego na powierzchni elektrod usuwanie przypadkowych nośników ładunków elektrycznych - możliwe uporządkowanie molekuł cieczy w pseudokrystaliczną sieć przestrzenną i powolne przechodzenie cieczy z postaci półprzewodnika donorowego w izolator (proces hipotetyczny) Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Czyszczenie elektryczne - dla cieczy niedostatecznie oczyszczonych proces wyprowadzenia śladów zanieczyszczeń elektrolitycznych z objętości czynnej nie daje oczekiwanych rezultatów - dla cieczy oczyszczonych proces wyprowadzenia śladów zanieczyszczeń elektrolitycznych zachodzi bardzo szybko Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Czyszczenie elektryczne właściwy proces „czyszczenia”  subtelne zmiany struktury cieczy  uporządkowanie obszarów sieci pseudokrystalicznej podobnie jak w półprzewodnikach i ciałach stałych - zasadnicza różnica – w cieczy uporządkowanie obszarów sieci pseudokrystalicznej jest ruchome - pole elektryczne obce zanieczyszczenia może usuwać poza obszar czynny - dla polietylenów (Fowler) W0 – poziom najniższej pułapki, W – poziom innych pułapek Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Ogólna teoria jonizacji Jaffego (1913) – jonizacja kolumnowa Teoria Jaffego Ogólna teoria jonizacji Jaffego (1913) – jonizacja kolumnowa jony rozłożone są nierównomiernie  pierwotne kolumny rozszerzają się na skutek dyfuzji gęstość poprzeczna n0 wzdłuż kolumny natychmiast po jonizacji N0 – gęstość liniowa, r – promień kolumny, r0 – średnia odległość jonu od środka kolumny Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Teoria Jaffego zmiana gęstości jonów obu znaków, na skutek rekombinacji, dyfuzji, rozsuwania (założenie: pole E jest prostopadłe do osi kolumny): a – współczynnik rekombinacji, D – współczynnik dyfuzji, u – ruchliwość Jaffe rozwiązał w sposób przybliżony – najpierw tylko dla dyfuzji następnie tylko dla rekombinacji: dwie kolumny jonów o przeciwnych znakach rozchodzące się z względną prędkością 2uE Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

chwilowa gęstość jonów N dąży do N∞ Teoria Jaffego chwilowa gęstość jonów N dąży do N∞ a – współczynnik rekombinacji, D – współczynnik dyfuzji, u – ruchliwość Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

N∞/N0  stosunek ładunku mierzonego do ładunku nasycenia (N=1/I) Teoria Jaffego N∞/N0  stosunek ładunku mierzonego do ładunku nasycenia (N=1/I) dla dużych E 1952 – modyfikacja teorii Jaffego przez Kramersa Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

molekuła obojętna  zlepek dwu jonów „+” i „-” Teoria Plumley’a Plumley w roku 1941, stosując model Onsagera, opracował teorię która wyjaśniała wzrost prądu w wysokich polach E założenie: ciecze o bardzo małych przenikalnościach elektrycznych (2-4) mogą ulegać dysocjacji molekuła obojętna  zlepek dwu jonów „+” i „-” w silnych polach  rozpad na dwa jony „+” i „-” Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

amplituda może być duża  energia wystarcza do zmiany położenia Teoria Frenkla W roku 1947 Frenkiel opracował teorię przewodnictwa cieczy dielektrycznych wykorzystując ogólną teorię cieczy molekuły powiązane są siłami spójności i wykonują drgania dokoła położenia równowagi amplituda może być duża  energia wystarcza do zmiany położenia gdy na jon działa siła zewnętrzna, energia potencjalna ulega obniżeniu po przyłożeniu pola E jony uzyskują dodatkową prędkość w kierunku pola  dodatkowa energia kinetyczna Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

po oderwaniu jon porusza się po pewnej drodze swobodnej Teoria Frenkla wytworzony przez jakiś czynnik zewnętrzny jon przylepia się do molekuły tworząc całość na skutek ruchów cieplnych jon może się oderwać pokonując energię aktywacji po oderwaniu jon porusza się po pewnej drodze swobodnej średnia droga swobodna zależy od struktury molekuł ruch jonów powoduje przepływ prądu Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

eksperymentalnie przewodnictwo cieczy wyznacza się z zależności: I – prąd, d – odległość elektrod, U – przyłożone napięcie, S – powierzchnia elektrod Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Kondensator do badania przewodnictwa elektrycznego Przewodnictwo cieczy Kondensator do badania przewodnictwa elektrycznego (Hilczer, 1963) Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Kondensator do badania przewodnictwa elektrycznego Przewodnictwo cieczy 10 cm Kondensator do badania przewodnictwa elektrycznego (Małecki, 1964) Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Kondensator do badania przewodnictwa elektrycznego Przewodnictwo cieczy Kondensator do badania przewodnictwa elektrycznego (Szurkowski, 1969) Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Kondensator do badania przewodnictwa elektrycznego PRZEWODNICTWO CIECZY Kondensator do badania przewodnictwa elektrycznego (Szurkowski, 1969) Tadeusz Hilczer, Dielektryki (wykład monograficzny)

Kondensator do badania przewodnictwa elektrycznego Przewodnictwo cieczy Kondensator do badania przewodnictwa elektrycznego (Szurkowski, 1971) Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Przewodnictwo właściwe w funkcji stężenia chlorobenzen - benzen s  10-11 [W-1cm-1] 9,1 kV/cm 12 8 18,2 kV/cm 27,3 kV/cm 36,4 kV/cm 4 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 f Przewodnictwo właściwe w funkcji stężenia (Szurkowski, 1971) Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Przewodnictwo właściwe w funkcji stężenia chlorobenzen - benzen s  10-11 [W-1cm-1] 9,1 kV/cm 12 8 18,2 kV/cm 27,3 kV/cm 36,4 kV/cm 4 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 f Przewodnictwo właściwe w funkcji stężenia (Szurkowski, 1971) Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Przewodnictwo właściwe w funkcji stężenia chlorobenzen - benzen s  10-11 [W-1cm-1] 9,1 kV/cm 12 8 18,2 kV/cm 27,3 kV/cm 36,4 kV/cm 4 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 f Przewodnictwo właściwe w funkcji stężenia (Szurkowski, 1971) Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Przewodnictwo właściwe w funkcji stężenia chlorobenzen - heksan 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 f 9,1 kV/cm 18,2 kV/cm 27,3 kV/cm 36,4 kV/cm 12 8 4 s  10-11 [W-1cm-1] Przewodnictwo właściwe w funkcji stężenia (Szurkowski, 1971) Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Przewodnictwo właściwe w funkcji stężenia chlorobenzen - benzen 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 f 9,1 kV/cm 18,2 kV/cm 27,3 kV/cm 36,4 kV/cm 12 8 4 s  10-11 [W-1cm-1] Przewodnictwo właściwe w funkcji stężenia (Szurkowski, 1971) Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Przewodnictwo właściwe w funkcji stężenia eter etylowy - benzen 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 f 9,1 kV/cm 18,2 kV/cm 27,3 kV/cm 36,4 kV/cm 12 8 4 s  10-11 [W-1cm-1] Przewodnictwo właściwe w funkcji stężenia (Szurkowski, 1971) Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Przewodnictwo właściwe w funkcji stężenia nitrobenzen - benzen 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 f 2 kV/cm 4 kV/cm 6 kV/cm 8 kV/cm 3 2 1 s  10-10 [W-1cm-1] Przewodnictwo właściwe w funkcji stężenia (Szurkowski, 1971) Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Przewodnictwo właściwe w funkcji stężenia nitrobenzen - heksan 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 f 2 kV/cm 4 kV/cm 6 kV/cm 8 kV/cm 3 2 1 s  10-10 [W-1cm-1] Przewodnictwo właściwe w funkcji stężenia (Szurkowski, 1971) Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Przewodnictwo właściwe w funkcji pola E nitrobenzen - benzen 2 4 6 8 E [kV/cm] 0.85 1 0.64 0.42 0.31 3 2 s  10-10 [W-1cm-1] Przewodnictwo właściwe w funkcji pola E (Szurkowski, 1971) Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Przewodnictwo właściwe w funkcji pola E nitrobenzen - heksan 2 4 6 8 E [kV/cm] 0.91 0.82 1 0.51 0.32 3 2 s  10-10 [W-1cm-1] Przewodnictwo właściwe w funkcji pola E (Szurkowski, 1971) Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Przewodnictwo właściwe w funkcji czasu t (E~25 kV/cm) Przewodnictwo f(t) 0 10 20 t [min] Chlorobenzen Bromobenzen Eter etylowy 8 4 s  10-11 [W-1cm-1] Przewodnictwo właściwe w funkcji czasu t (E~25 kV/cm) (Szurkowski, 1971) Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Natężenie prądu w funkcji e (E~25 kV/cm) Przewodnictwo f(t) i  10-6 [A] nitrobenzen 8 4 chlorobenzen bromobenzen eter etylowy 0 8 6 24 32 e heksan, benzen, cykloheksan Natężenie prądu w funkcji e (E~25 kV/cm) (Szurkowski, 1971) Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Natężenie prądu w funkcji m (E~25 kV/cm) Przewodnictwo f (t) i  10-6 [A] nitrobenzen 8 4 chlorobenzen bromobenzen eter etylowy 0 1 2 3 4 m Natężenie prądu w funkcji m (E~25 kV/cm) (Szurkowski, 1971) Tadeusz Hilczer, Dielektryki (wykład monograficzny)

o-nitroanizol Tadeusz Hilczer, Dielektryki (wykład monograficzny)

o-anizol - benzen Tadeusz Hilczer, Dielektryki (wykład monograficzny)

O-NITROANIZOL - BENZEN Tadeusz Hilczer, Dielektryki (wykład monograficzny)

O-NITROANIZOL - BENZEN Tadeusz Hilczer, Dielektryki (wykład monograficzny)

O-NITROANIZOL - BENZEN Tadeusz Hilczer, Dielektryki (wykład monograficzny)

O-NITROANIZOL - BENZEN Tadeusz Hilczer, Dielektryki (wykład monograficzny)

O-NITROANIZOL - BENZEN Tadeusz Hilczer, Dielektryki (wykład monograficzny)

NITROBENZEN - BENZEN Tadeusz Hilczer, Dielektryki (wykład monograficzny)

NITROBENZEN - BENZEN Tadeusz Hilczer, Dielektryki (wykład monograficzny)

Zależność przewodnictwa elektrycznego od temperatury O-NITROTOLUEN Zależność przewodnictwa elektrycznego od temperatury Tadeusz Hilczer, Dielektryki (wykład monograficzny)