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电工材料教案 开平综合职校 郑良明 第一章 绝缘材料 §1-1 概述 一、教学目标 1、 了解绝缘材料的概念、功用及分类 2、 掌握绝缘材料的电气性能 3、 了解绝缘材料的耐热性能与老化问题 4、 了解绝缘材料的理化性能 5、 了解绝缘材料的机械性能 6、 了解绝缘材料的产品分类和型号编制方法 二、教学重点、难点 1、重点掌握绝缘材料的电气性能 2、掌握绝缘材料的导电特性 三、教学时间 7 四、教学内容 一、绝缘材料的概念、功用及分类 1、概念 绝缘材料又称电介质，它是电阻率很大、导电能力很差的物质的总称。 2、作用 ①隔离带电体或不同电位的导体，以保证用电安全。 ②在各类电工产品中，起支撑、固定、灭弧、储能、改善电位梯度、 防潮、防霉、防虫、防辐射、耐化学腐蚀等作用。 3、分类 按照材料的物理形态分为气体绝缘材料、液体绝缘材料、和固体绝 缘材料。 二、绝缘材料的电气性能 1、绝缘材料的导电特性 （1）瞬时充电电流I C （2）吸收电流I S （3）泄漏电流I L 2、绝缘材料的电阻率 （1）表面电阻率 反映电介质表面的导电能力，其值较小，易受环境影响。 （2）体积电阻率 反映电介质内部的导电能力，其值较大，通常所说的电阻率 是指体积电阻率。 （3）影响绝缘材料电阻率的因素： ①温度 温度升高，电阻率下降，绝缘电阻减小。 ②湿度 湿度增大，电阻率下降，绝缘电阻减小。 ③杂质 杂质在电介质内部直接增加了导电离子，使电阻率下降。 ④电场强度 较高的电场强度作用下，固体液体电介质中离子迁移能力相 应增强，使电阻率下降，绝缘电阻减小. 3、电介质的极化与相对介电系数 ①电介质在无外电场作用时，不呈现电的极性，而在外电场作用下， 电介质沿场强方向在两端出现了不等量的不能自由移动的束缚电荷， 我们把这种现象称之为电介质的极化。 ②外电场场强越大，表面束缚电荷就越多，极化就越显著，外电场撤 除，极化即消失。 ③电介系数ε 设电容器极板间为真空时的电容为C ,极板间填充某 r 0 种电介质时,其电容为C,则电容C 与C 的比值叫做电介质的相对介电 0 系数ε 。即ε =C/ C r r 0 ④影响绝缘材料ε 的主要因素 r A） 频率 电介质的极化需要一定的时间，当电场频率增高时，周 期缩短，极化来不及形成，因此ε 随电场频率增高而下降。 r B） 温度 温度生高，加剧电介质的分子热运动，增加束缚电荷， 加强极化；另一方面使分子难以排列整齐而削弱极化，故在 某一温度下ε 出现峰值。 r C） 湿度 绝缘材料吸湿后会使ε 增加 r 4、电介质的介质损耗和介损因数 （1）介质损耗：在交流电压作用下，电介质能把部分电能转变成热能。 这部分能量叫电介质的介质损耗，简称介损。由电阻损耗和极化损耗两部分组 成。 （2）影响介损的主要因素有 ①频率 在高频区，介损值很大，高频条件下应采用介损因数很小 的介质。 ②温度 温度对介损的影响较大 ③湿度 湿度增加，介损明显增大。