Диэлектрическими свойствами

ческой проницаемости и диэлектрическими проницаемостями ком понентов гетерогенного диэлектрика, называются формулами смеси. Аналогичный подход целесообразно использовать и в тех случаях, когда загрузка рабочего конденсатора состоит из нескольких тел, нагреваемых одновременно. Такую загрузку можно рассматривать как сложный диэлектрик, являющийся «смесью» воздуха и нагреваемых тел.

В электрическом поле могут находиться материалы с различными диэлектрическими проницаемостями е. В этом случае расчет напряженности поля часто упрощается, если ввести вспомогательную величину, которую называют электрическим смещением (обозначение D). Электрическое смещение связано с напряженностью электрического поля простым соотношением

электрика связанные заряды появляются также на границах раздела частей диэлектрика, обладающих различными диэлектрическими проницаемостями. Существенно отметить, что независимо от того, где размещены связанные заряды, должно иметь место очевидное равенство

.Если принять, что источник напряжения U имеет бесконечную мощность, то в момент включения на электродах «мгновенно» появятся заряды и напряженности электрического поля в слоях будут определяться только диэлектрическими проницаемостями ех и еа и толщинами di и d,2 слоев. Легко показать, что

При расчетах электрических полей в диэлектриках с различными диэлектрическими проницаемостями пользуются еще векторной величиной электрического смещения.

В частности, формулы для электрической проводимости G = = HU сред, в которых протекает ток, могут быть получены из соответствующих формул для емкости С = qlU тел, так как в аналогичных задачах ток t заменяется зарядом q. Электрическая емкость тела или емкость между телами определяется геометрическими параметрами тел и абсолютными диэлектрическими проницаемостями сред, окружающих тела. Поэтому, чтобы получить формулу для G, достаточно заменить в соответствующей формуле для С абсолютные диэлектрические проницаемости е диэлектриков удельными прово-димостями у проводящих сред. Если проводящая среда и, соответ-ственно\ диэлектрик однородны, то в формулу для проводимости G удельная проводимость у входит MHO- f Плотность

4.6. В плоском конденсаторе диэлектрик с диэлектрической проницаемостью в = 2 заменяется двумя слоями с диэлектрическими проницаемостями Б! =1,2 и е2 = 3,6. Найти толщину каждого из слоев, если емкость конденсатора после замены диэлектриков оказалась прежней. Расстояние между обкладками конденсатора с? = 0,5 см.

Величины экранных емкостей определяются размерами экранных витков, расстоянием между экранными витками и катушками, диэлектрическими проницаемостями изоляции экранных витков и катушек.

Отмеченная аналогия поля плотности постоянного тока и поля смещения в статическом режиме позволяет сделать заключение о граничных условиях в проводящей среде. Уравнение (28.19) и его интегральная форма в электростатическом поле позволили сделать вывод, что 28.12 при отсутствии поверхностных свободных зарядов на границе двух диэлектриков с разными диэлектрическими проницаемостями (ех и е,2) должно соблюдаться условие Din — D
На границе раздела двух однородных и изотропных диэлектриков с абсолютными диэлектрическими проницаемостями et и г2, находящихся в электрическом поле ( 24.5), напряженность и электрическое смещение которого удовлетворяют уравнениям hEdl = 0 и iDds = 0, можем (см. § 23.8), принимая X = Е,

5. Какое из условий: Dnl = Dn2 или Еп = Еа сохранит свой вид при наличии свободного заряда с поверхностной плотностью а на поверхности раздела двух сред с различными диэлектрическими проницаемостями?

Якорь и полюсы набираются из шихтованной электротехнической стали, чтобы уменьшить вихревые токи, которые наводятся в теле якоря и полюсов из-за пульсации магнитного потока машины вследствие эубчатооти якоря. Листы шихтованной электротехнической стали имеют обычно толщину 0,25 или 0,5 мм и изолированы цруг от друга теплостойкой изоляцией с высокими диэлектрическими свойствами

Керамические корпуса характеризуются высокой механической прочностью и химической устойчивостью, хорошими диэлектрическими свойствами. Их изготавливают аналогично стеклянным:, но в отличие от последних керамические заготовки легче поддаются металлизации. Разработаны специальные токопроводные пасты на основе Мо — Мп, благородных металлов, которые наносят на детали через трафареты. После высокотемпературного (700... ...1000°С) обжига на поверхности керамики образуется металлический слой, обеспечивающий герметичное соединение пайкой. Соединение деталей получают также при помощи стеклоцемента. Контроль качества герметизации. Важным условием получения высокого качества герметизации является хорошо организованный технический контроль этих работ. Он включает систематическую проверку состояния герметизируемых материалов, автоматическое поддержание оптимальных технологических режимов отдельных операций, операционный и выходной контроль, а также определение герметичности. Методы выходного контроля разделяются на две группы: неразрушающие и разрушающие. К первой группе относятся: контроль внешнего вида на отсутствие пор, трещин, сколов, газовых включений, определение геометрических параметров и физико-механических характеристик (внутренних напряжений, влагопроницаемости, теплопроводности и др.), проверка функционирования и герметичности.

Материалом подложек служат стекло С48-3, С41-1, ситалл СТ50-1, высокоглиноземистая, бериллиевая и другие типы керамики, синтетический сапфир. В мощных низкочастотных схемах иногда в качестве подложки применяется анодированный алюминий, сочетающий хорошую теплопроводность с высокими диэлектрическими свойствами окисной пленки. В последние годы широкое распространение получили полиамидные пленки как подложки тонкопленочных коммутирующих плат и СВЧ ИМС. Полиамидные пленки теплостойкие, обладают высокими диэлектрическими свойствами на частотах до нескольких гигагерц.

Иногда в особую группу СВЧ ИМС выделяют микросхемы, изготовленные по так называемой танталовой технологии на диэлектрической подложке. Основой всей структуры здесь является пленка тантала, служащая проводником. Диэлектриком является окись тантала, обладающая довольно высокими диэлектрическими свойствами. Площадь подложки, занимаемая одной такой ГИС, составляет 2,5 х 5 см2. Применяются эти микросхемы в радиорелейных линиях, работающих на частотах 1... 3 ГГц [11].

В качестве резистивных материалов на основе чистых металлов применяют хром и тантал. Последний является универсальным материалом для создания пассивных элементов гибридных ИМС, что объясняется его высоким поверхностным удельным сопротивлением в чистом виде и хорошими диэлектрическими свойствами в виде окисных пленок.

При высокочастотном нагреве часто приходится иметь дело с неоднородными веществами, состоящими из нескольких компонентов с различными диэлектрическими свойствами. Для характеристики таких гетерогенных материалов удобно пользоваться усредненными параметрами, которые должны учитывать реальную структуру материала и свойства его отдельных компонентов. Формулы, дающие связь между средним значением комплексной диэлектри-

Напряженности электрического поля Е0, Elt ?д, максимальная плотность зарядов на поверхности эллипсоида стсв. макс и коэффициент Nx связаны между собой формулами (9-60)— (9-62). Отсюда видно, что коэффициент деполяризации зависит только от формы эллипсоида и никак не связан с диэлектрическими свойствами среды и материала эллипсоида.

Наиболее теплостойким материалом является фторопласт-4, который одновременно обладает хорошими диэлектрическими свойствами до диапазона сверхвысоких частот (СВЧ). Детали из фторопласта изготавливают методом механической обработки из прутков или брусков.

При использовании керамических каркасов, обладающих высокими диэлектрическими свойствами, токопроводящий слой иногда выполняют из серебра, нанесенного методом вжигания.

ными свойствами: водостойкостью, хорошими диэлектрическими свойствами, химической инертностью и отсутствием физиологических воздействий.

Рассмотренные идеализированные резистивный, индуктивный и емкостной элементы могут служить простейшими моделями резисторов, высококачественных катушек индуктивностей с малыми потерями и электрических конденсаторов с высокими диэлектрическими свойствами в области низких и средних частот. В области высоких, а особенно сверхвысоких частот модели резисторов, катушек индуктивности и конденсаторов становятся более сложными.