Диэлектрической проницаемости
- диэлектрической проницаемостью, выражаемой относч-тельной г.'(безразмерной) и абсолютной к величинами. Последняя измеряется в фарадах на метр (Ф/м)
Ткани живого организма состоят из множества клеток с жидким содержанием и межклеточной жидкостью. Внутриклеточная и межклеточная среды обладают удельным электрическим сопротивлением р -•• 100...300 Омсм2 и относительной диэлектрической проницаемостью г.ота - 80. Оболочки (мембраны) клеток имеют удельное поверхностное сопротивление до 10s Ом'см". Их удельная поверхностная емкость 0.1...3 мкф/см2. Если такую ткань поместить в постоянное электрическое поле, то она в той или иной степени поляризуется: заряженные частицы - ионы, всегда имеющиеся в жидких средах тканей, вследствие электролитической диссоциации молекул переместятся вдоль силовых линий поля в сторону полюсов, противоположных их зарядам, дипольные молекулы примут ориентацию в том же направлении (рис. 2.1).
Во время заполнения или опорожнения резервуаров и других емкостей запрещается отбирать из них пробы. Эту операцию проводят после полного прекращения движения жидкости. При разливе жидкостей-диэлектриков в стеклянные и другие сосуды из изолирующих материалов применяют воронки из электропроводящего материала и пропущенные через них до дна сосуда заземленные металлические цепи. Чтобы уменьшить интенсивность образования зарядов статического электричества в трубопроводах для перекачки нефтепродуктов, устраивают расширенные участки — релаксационные емкости. В эти емкости стекает часть зарядов, образовавшихся в жидкости при перекачке по трубопроводу. Снижения степени образования зарядов в жидкостях, струе газа или пара можно достичь также превращением загрязнения их твердыми или жидкими частицами. Накопление зарядов на твердых диэлектриках можно уменьшить практически до безопасного значения, подбирая соответствующим образом поверхности трения. Приводные валы, которые соприкасаются с лентой, ремнем или нитями, обладающими диэлектрическими свойствами, изготовляют из материалов с неоднородной диэлектрической проницаемостью. В результате такого подбора материалов в местах контакта возникают взаимно компенсирующиеся заряды.
В частности, этот метод позволяет весьма просто получать в некоторых случаях формулы для сопротивлений' растеканию тока отдельных типов заземлителей, а также для сопротивлений прохождению тока между электродами и т. п. При этом для получения искомой формулы для сопротивления необходимо в соответствующую формулу для емкости тел такой же конфигурации, как и заземлители, подставить: 1/R вместо С, 1/р вместо е. Здесь R, Ом, сопротивление заземлителя растеканию тока в однородной среде с удельным сопротивлением р, Ом-м; С, Ф, — емкость рассматриваемой системы тел (заземлителя) в однородной среде с диэлектрической проницаемостью е, Ф/м.
2. Материал эллипсоида принимаем однородным с электропроводностью, равной средней электропроводности тела человека. Однако вначале будем считать, что полуэллипсоид выполнен из непроводящего материала с относительной диэлектрической проницаемостью 8i.
где R, Ом, — сопротивление заземлителя растеканию тока в однород-нрй среде с удельным сопротивлением р, Ом-м; С, Ф, — емкость рассматриваемой системы тел (заземлителя) в однородной среде с диэлектрической проницаемостью Е, Ф/м.
2) материал эллипсоида принимаем однородным с электропроводностью, равной средней электропроводности тела человека. Однако вначале будем считать, что полуэллипсоид выполнен из непроводящего материала с относительной диэлектрической проницаемостью ег;
3. Скорость утечки электрического заряда не зависит от толщины слоя внутреннего изоляционного покрытия и определяется только скоростью движения нефтепродукта, удельным электрическим сопротивлением и относительной диэлектрической проницаемостью слоя покрытия.
В настоящее время остается невыясненным, могут ли электризоваться при разбрызгивании неполярные жидкости—такие как нефтепродукты с низкой относительной диэлектрической проницаемостью." Имеющиеся экспериментальные данные показывают, что электризация при разбрызгивании диэлектриков весьма незначительна и повышается с увеличением примесей электролита. •
тином [121] и другими исследователями. Имеются обстоятельные обзоры по данной проблеме [33, 42, 80, 150]. При взаимодействии ЭМИ с биологическим веществом возникают два типа эффектов, определяющих диэлектрические свойства тканей. Колебания свободных зарядов (ионов) приводят к увеличению токов проводимости и потере энергии, связанной с электрическим сопротивлением среды. Вращение дипольных молекул с частотой приложения ЭМ-поля влияет на токи смещения и диэлектрические потери, обусловленные вязкостью среды. Соотношения между этими видами преобразования энергии выражаются комплексной диэлектрической проницаемостью или тангенсом угла потерь. Диэлектрические свойства биологических тканей достаточно полно можно описать относительной диэлектрической проницаемостью е и проводимостью а. Часто используемые для описания распространения ЭМ-волн в диэлектрике характеристики, такие как комплексная диэлектрическая проницаемость e*=et ~je2 и тангенс угла потерь tgS, можно выразить через е и а:
Однако распределение УПМ внутри объекта не является равномерным и сложным образом зависит от многих факторов. Максимумы локального поглощения возникают не только при наличии границ раздела тканей с различной диэлектрической проницаемостью и проводимостью. В человеческом теле сложной конфигурации могут возникать частичные резонансны на его конечностях, зависящие от положения тела и частоты колебаний ЭМИ. При этом каждый из резонансов определяет как локальное поглощение ЭМ-энергии, так и общее перераспределение УПМ.
Опасность статического электричества при электризации жидких углеводородов можно оценить, зная величину электрического заряда. При увеличении плотности электрического заряда напряженность поля может достигнуть такой величины, при которой произойдет электрический пробой. Величина электрического заряда, соответствующая пробою диэлектрика (нефтепродукта), будет предельной, больше которой не может быть плотность электрического заряда в трубопроводе. Предельная величина электрического заряда в трубопроводе прямо пропорциональна относительной диэлектрической проницаемости жидкости, пробивной напряженности электрического поля и обратно пропорциональна диаметру трубопровода. Увеличение диаметра трубы приводит к уменьшению предельной величины заряда статического электричества. При увеличении времени выдержки жидких углеводородов под напряжением предельная величина заряда уменьшается. С увеличением площади поверхности электродов предельная величина заряда жидкого диэлектрика снижается при постоянном напряжении. Предельная величина заряда очищенных диэлектриков сильно зависит от давления. При возрастании давления предельная величина заряда увеличивается.
Степень электризации твердых и жидких диэлектрических материалов определяется величинами диэлектрической проницаемости и поверхностным омическим сопротивлением, при этом диэлектрическая проницаемость определяет расположение материала к тому или другому знаку потенциала, а поверхностное сопротивление характеризует скорость стекания заряда с диэлектрика через воздух или заземление.
2.13. ГОСТ 6433.4—71. Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости при частоте 50 Гц. Взамен ГОСТ 6433—65.—Введ. 1/VII 1972.—В кн.: ГОСТ 6433.1—71 - ГОСТ 6433.4—71. М., 1974, с. 50—64.
Обычно это плоский конденсатор, емкость которого зависит от площади электрода S (м2), толщины эпидермиса d (м) и диэлектрической проницаемости эпидермиса е, которая в свою очередь зависит от многих факторов: частоты приложенного напряжения, температуры кожи, наличия в коже влаги и др. При токе 50 Гц значения е находятся в пределах от 100 до 200.
Обычно это плоский конденсатор, емкость которого зависит от площади электрода S, м2, толщины эпидермиса d-,, м, и его диэлектрической проницаемости ?, которая в свою очередь
Емкости фазных проводов относительно земли зависят от их длины, диэлектрической проницаемости изоляции и ее толщины (для воздушных линий — от высоты подвеса проводов). Эти параметры для всех трех фаз приблизительно одинаковы и поэтому можно считать емкости симметричными, т. е. Са = Сь = Сс = С, и емкостные проводимости Ьа = bf, = Ъс = Ь. Тогда это выражение принимает вид:
ление тела человека. При повышенной влажности снижается сопротивление изоляции. Кроме того, отмечено увеличение емкости гибких кабелей с резиновой изоляцией при повышении влажности воздуха, что можно объяснить изменением диэлектрической проницаемости изоляции при изменении влажности.
Начато использование явления электризации и при транспорте нефтепродуктов. Так, явление электризации топлив применяется для контроля последовательной перекачки нефтепродуктов. Этот метод контроля имеет значительные преимущества перед существующими методами: по плотности, вязкости, относительной диэлектрической проницаемости и т. д.
Графики могут быть использованы для проведения конкретных расчетов изменения силы тока в системах налива резервуаров танкеров, топливных баков самолетов и т. д. Для этого необходимо иметь данные о скорости течения жидкости, ее диэлектрической проницаемости, подвижности ионов, силе тока на бесконечном удалении от начала трубопровода и силе тока в начале трубы.
Из формулы (2.80) следует, что предельная величина электрического заряда пропорциональна относительной диэлектрической проницаемости перекачиваемого нефтепродукта, пробивной напряженности электрического поля и обратно пропорциональна диаметру трубопровода. С увеличением диаметра трубопровода предельная величина заряда уменьшается.
Скорость утечки электрического заряда на стенку трубопровода зависит не только от удельной электропроводности нефтепродукта и слоя изоляционного покрытия, но и от их относительной диэлектрической проницаемости (е и еа).
 Читайте далее:
 Длительном отравлении
Длительном статическом нагружении
Длительность испытания
Длительность воздействия
Дальнейшем нагревании
Длительную прочность
Добровольных газоспасательных
Договором соглашением
Дальнейшем ограничении применения
Документации согласованной
Действующих производств
Документам относятся
Дальнейшем повышении
Должность начальника
Действующих производственных
|
