電介質(zhì)電導(dǎo)與溫度的關(guān)系

一、電介質(zhì)的電導(dǎo)

電介質(zhì)的電導(dǎo)可分為離子電導(dǎo)和電子電導(dǎo)，離子電導(dǎo)以離子為載流體，電子電導(dǎo)以自由電子為載流體。

1、離子電導(dǎo)

實(shí)際工程上所用的電介質(zhì)多少含有一些雜質(zhì)離子，這些離子與電介質(zhì)分子聯(lián)系非常弱，甚至呈自由狀態(tài)。另外有些電介質(zhì)在電場(chǎng)或外界因素影響下，本身就會(huì)離解成正負(fù)離子。這些離子在電場(chǎng)作用下沿電場(chǎng)方向移動(dòng)，形成電導(dǎo)電流，這就是離子電導(dǎo)。

2、電子電導(dǎo)

在高電場(chǎng)作用下，離子與電介質(zhì)分子碰撞，游離激發(fā)出來(lái)自由電子，這些電子在電場(chǎng)作用下移動(dòng)，形成電導(dǎo)電流，這就是電子電導(dǎo)。當(dāng)電介質(zhì)中出現(xiàn)電子電導(dǎo)電流時(shí)，表明電介質(zhì)已被擊穿，不能再做絕緣體使用。因此，一般說(shuō)電介質(zhì)的電導(dǎo)都是指離子電導(dǎo)。

二、氣體電介質(zhì)中的電導(dǎo)

1 、正常情況下，氣體電介質(zhì)的電導(dǎo)非常小。電場(chǎng)強(qiáng)度極小時(shí)，氣體中的電流密度大致與外加場(chǎng)強(qiáng)成正比；當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度稍微增大時(shí)，氣體中電流達(dá)到飽和狀態(tài)，不再隨外加場(chǎng)強(qiáng)而上升；只有當(dāng)外加場(chǎng)強(qiáng)顯著提高，電介質(zhì)進(jìn)入電子碰撞游離階段，由于碰撞電離使帶電粒子急劇增多，氣體電介質(zhì)將被擊穿。

2 、氣體電介質(zhì)的飽和電流段較寬，在飽和電流條件下，電流密度不隨電場(chǎng)強(qiáng)度變化，電導(dǎo)率沒(méi)有意義。又由于氣體的電導(dǎo)很小，只要?dú)怏w的工作場(chǎng)強(qiáng)低于游離場(chǎng)強(qiáng)，就不考慮氣體的電導(dǎo)。

三、液體電介質(zhì)中的電導(dǎo)

1 、液體電介質(zhì)的電導(dǎo)有兩種，一種是電介質(zhì)分子或雜質(zhì)分子離解而成的離子電導(dǎo)；另一種是較大的膠體如絕緣油中的懸浮物電泳電導(dǎo)。

2 、工程上常用的液體電介質(zhì)，如變壓器油、漆和樹(shù)脂都屬于中性和弱極性液體電介質(zhì)，其分子離解度小，這些電介質(zhì)在很純凈的情況下，其導(dǎo)電率很小。

四、固體電介質(zhì)的電導(dǎo)

1 、固體電介質(zhì)的電導(dǎo)分為離子電導(dǎo)和電子電導(dǎo)兩部分。離子電導(dǎo)在很大程度上取決于電介質(zhì)中所含的雜質(zhì)離子，特別是對(duì)于中性及弱極性電介質(zhì)，雜質(zhì)離子起主要作用。

2 、固體電介質(zhì)的表面電導(dǎo)主要取決于其表面吸附導(dǎo)電雜質(zhì)如水分和污染物的能力及其分布狀態(tài)，只要電介指表面出現(xiàn)很薄的吸附雜質(zhì)，表面電導(dǎo)就比體積電導(dǎo)大很多。

3 、極性電介質(zhì)的表面與水分子之間附著力遠(yuǎn)大于水分子的內(nèi)聚力，很容易吸附水分，而且吸附的水分濕潤(rùn)整個(gè)表面，形成連續(xù)水膜，這叫做親水性性電介質(zhì)，這種電介質(zhì)表面電導(dǎo)很大，如云母、玻璃、纖維材料等；不含極性分子的電介質(zhì)表面與水分子之間的附著力小于水分子的內(nèi)聚力，不容易吸附水分，只在表面形成分散孤立的水珠，不構(gòu)成連續(xù)的水膜，這叫做憎水性電介質(zhì)，這種電介質(zhì)表面電導(dǎo)小，如石蠟、聚苯乙烯等。能部分溶于水或脹大、表面粗糙或多孔的電介質(zhì)更容易吸附水分和污染物，其表面電導(dǎo)也很大。

五、電介質(zhì)的性能

1、電介質(zhì)的電導(dǎo)率和電阻率

電介質(zhì)的性能常用電導(dǎo)率或電阻率來(lái)表示，電導(dǎo)率和電阻率互為倒數(shù)。固體電介質(zhì)除了通過(guò)電介質(zhì)內(nèi)部的電導(dǎo)電流外，還有沿電介質(zhì)表面流過(guò)的電導(dǎo)電流。由電介質(zhì)內(nèi)部電導(dǎo)電流所決定的電阻稱(chēng)為體積電阻；由電介質(zhì)表面電導(dǎo)電流所決定的電阻稱(chēng)為表面電阻。氣體和液體電介質(zhì)只有體積電阻。

2、電介質(zhì)電導(dǎo)與溫度的關(guān)系

在沒(méi)有外加電場(chǎng)時(shí)，帶電質(zhì)點(diǎn)在電介質(zhì)分子周?chē)称胶馕恢酶浇S分子做不規(guī)則的混亂的熱運(yùn)動(dòng)，溫度越高，帶電質(zhì)點(diǎn)熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能越大，就更容易跳越原來(lái)的平衡位置，在電場(chǎng)作用下就更容易順電場(chǎng)方向移動(dòng)，因此溫度越高，離子電導(dǎo)的電流越大，電介質(zhì)的絕緣電阻越小。