固體電介質的比容和表面電阻

固體樣品的檢查 電介質，可以區分電流流動的兩個基本可能路徑：在給定電介質的表面上和通過其體積。從這個角度來看，可以使用表面電阻和體積電阻的概念來評估電介質在這些方向上傳導電流的能力。

體電阻 它是當直流電流流過其體積時電介質表現出的電阻。

表面電阻 — 這是當直流電流流過其表面時電介質表現出的電阻。表面電阻率和體積電阻率通過實驗確定。

電介質的比體積電阻率的值在數值上等於由該電介質製成的邊長為 1 米的立方體的電阻，前提是直流電流流過其相對的兩個側面。

為了測量電介質的體積電阻，實驗者將金屬電極粘在立方體電介質樣品的相對兩側。

電極面積取等於S，試樣厚度取h。實驗中，電極安裝在金屬保護環內，金屬環必須接地，以消除表面電流對測量精度的影響。

當電極和保護環按照所有適當的實驗條件安裝好後，從校準過的恆壓源向電極施加恆定電壓 U 並保持 3 分鐘，從而使電介質樣品中的極化過程確定完成。

然後，在不斷開直流電壓源的情況下，使用電壓表和微安表測量電壓和正向電流。然後使用以下公式計算介電樣品的體積電阻率：

體積電阻以歐姆為單位測量。

由於電極的面積已知，等於S，電介質的厚度也已知，等於h，體積電阻Rv剛剛測得，現在可以求出體積電阻率電介質（以 Ohm * m 為單位），使用以下公式：

要找到電介質的表面電阻率，首先要找到特定樣品的表面電阻率。為此，將兩個長度為 l 的金屬電極以它們之間的距離 d 粘附到樣品上。

然後從恆壓源向鍵合電極施加恆定電壓 U，保持 3 分鐘，使樣品中的極化過程可能結束，用電壓表測量電壓，用電流表測量電流.

最後，使用以下公式計算以歐姆為單位的表面電阻：

現在，要找到電介質的比表面電阻，必須從它在數值上等於給定材料的正方形表面的表面電阻這一事實出發，如果電流在安裝在其兩側的電極之間流動這個廣場。那麼比表面電阻將等於：

表面電阻以歐姆為單位測量。

電介質的比表面電阻是電介質材料的一個特性，它取決於電介質的化學成分、當前溫度、濕度和施加到其表面的電壓。

電介質表面的干燥度起著重要作用。樣品表面最薄的水層足以顯示可觀的導電性，這將取決於該層的厚度。

表面導電性主要是由於電介質表面存在雜質、缺陷和水分。多孔和極性電介質比其他電介質更容易受潮。此類材料的比表面電阻與硬度值和介質潤濕接觸角有關。

從下表可以明顯看出，接觸角較小的較硬電介質在濕態下具有較低的比表面電阻率。從這個角度來看，電介質分為疏水性和親水性。

非極性電介質具有疏水性，表面乾淨時不會被水弄濕。因此，即使將這種電介質置於潮濕環境中，其表面電阻實際上也不會發生變化。

極性和大多數離子電介質是親水的並且具有潤濕性。如果將親水性電介質置於潮濕環境中，其表面電阻會降低。各種污染物很容易粘附在潮濕的表面上，這也有助於降低表面電阻。

也有中間電介質，包括弱極性材料，如 lavsan。

如果濕絕緣體被加熱，其表面電阻可能會隨著溫度升高而開始升高。當絕緣體乾燥時，電阻可能會降低。與相同的材料相比，低溫導致乾燥狀態下電介質的表面電阻增加 6-7 個數量級，只是濕的。

為了增加電介質的表面電阻，他們採用了各種技術方法。例如，樣品可以在溶劑或沸騰的蒸餾水中清洗，這取決於電介質的類型，或者加熱到足夠高的溫度，覆蓋上防潮清漆、釉料，放置在保護殼、外殼中， ETC。 .