|
|
 |
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
|
S povečevanjem jakosti električnega polja v izolantih
naraščajo električne sile na elektronske ovoje atomov in s tem
deformacija oziroma vedno izrazitejša polarizacija atomov izolanta (sl. 4.1.6.1). Kam lahko vodi tako povečevanje električne poljske jakosti? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 |
Poskus
4.1.9:
|
|
Kovinski krogli, ki sta na medsebojni razdalji 2 cm, priključimo na influenčni generator (sl. 4.1.6.2). Na krogli
priključimo elektroskop in generator poženemo:
|
► Napetost med kroglama narašča
analogno z odklonom kazalca. |
|
► Pri določeni napetosti med
kroglama preskoči iskra, odklon kazalca elektroskopa pa se
zmanjša. |
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Zmanjšanje odklona kazalca elektroskopa kaže na
zmanjšanje elektrine na kroglama po preskoku iskre med njima. Ker je
edina možna pot razelektrenja pot iskre, lahko sklepamo: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
► |
Pretok elektrine (električni tok) je pri
določenih pogojih mogoč tudi skozi izolacijsko snov (v našem
primeru skozi zrak). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z naraščanjem električne poljske jakosti v izolantu
in z njo električnih sil na elektrone atomov izolanta električni dipoli
atomov postajajo zmeraj izrazitejši (sl. 4.1.6.1), dokler pri določeni
jakosti električnega polja zunanje električne sile ne premagajo
notranjih električnih sil atomov in odtrgajo najšibkeje vezane elektrone
elektronskega ovoja (sl. 4.1.6.3). Tako dobimo v izolantih gibljive
elektrone. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
► |
Pri določeni jakosti električnega polja postane
izolant prevoden. Pojavu pravimo električni preboj
izolanta. |
|
|
► |
Električni poljski jakosti, ki je potrebna za
preboj izolanta, pravimo električna prebojna trdnost izolanta (Ep). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Električno prebojno trdnost lahko za primer homogenih
električnih polj izrazimo z električno prebojno napetostjo (Up): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
► |
Električna prebojna trdnost je določena z
električno prebojno napetostjo na enoto debeline izolanta. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Če med krogli v poskusu 4.1.9 vstavimo različne
izolante (papir, pleksi steklo, … ) enakih debelin, bomo ugotovili
preboje pri različnih napetostih. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
► |
Različni izolanti imajo različne električne
prebojne trdnosti. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Električna prebojna trdnost izolanta je nekoliko
odvisna tudi od temperature, vsebovane vlage ter vrste in načina vklopa
napetosti, zato so v priročnikih najpogosteje zbrane srednje vrednosti
električnih prebojnih trdnosti pri temperaturi 20°C
(preglednica 4.1.3). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Preglednica 4.1.3: Prebojne trdnosti
izolantov |
|
|
|
|
|
|
Izolant (pri 20°C) |
Ep(V/m) · 106 |
| |
zrak |
3 |
| |
trd papir |
10 |
| |
trda guma |
10 |
| |
transformatorsko olje |
15 |
| |
porcelan |
20 |
| |
polivinilklorid (PVC) |
50 |
| |
polistirol |
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Primer
|
|
-
Kolikšna sme biti najmanjša razdalja med
vzporednima kovinskima ploščama, priključenima na napetost 4000 V,
če ju hočemo med seboj izolirati s polistirolom?
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ker električni preboj izolantov spremlja tudi
toplotni učinek, so posledice električnih prebojev pri različnih
izolantih lahko različne. Pri organskih izolantih pusti trajnejši
električni tok preboja na svoji poti zoglenelo sled, ki predstavlja
trajno prevodnost in pomeni neuporabnost izolanta. Tekoči in plinasti
izolanti pa se po preboju regenerirajo in ohranijo izolacijske lastnosti
(npr. zrak po streli ali preskoku iskre na svečki motorja … ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
  |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
