Расчетная оценка относительной диэлектрической проницаемости проводниковых немагнитных материалов при воздействии на них переменного тока проводимости

Abstract

УДК 621.3.01:621.313

На основе частного случая равенства плотностей тока проводимости и смещения в однородной немагнитной проводящей среде рассмотрены результаты приближенной расчетной оценки относительной диэлектрической проницаемости ε_r проводниковых немагнитных материалов (металлов и сплавов), широко применяемых в силовой электротехнике, промышленной электроэнергетике и высоковольтной импульсной технике в условиях воздействия переменных (импульсных) электрических токов проводимости и электромагнитных полей (ЭМП) различных амплитудно-временных параметров. Показано, что в исследуемом случае для низких частот f₀ тока проводимости и ЭМП (при частоте порядка 10² Гц) из диапазона сверхдлинных электромагнитных волн (ЭМВ) рассматриваемые материалы характеризуются сверхбольшими значениями электрофизического параметра ε_r (порядка 10¹⁵). Для сверх-высоких частот f₀ тока и ЭМП (при частоте порядка 5×10¹³ Гц) из диапазона ЭМВ инфракрасного излучения указанные проводящие материалы определяются значениями εr порядка (10²–10⁴), и по электрофизическому параметру ε_r они будут приближаться к твердым диэлектрикам и сегнетоэлектрикам.

Ключевые слова: немагнитные металлы и сплавы, электрический переменный (импульсный) ток проводимости, электромагнитное поле, относительная диэлектрическая проницаемость металлов (сплавов), расчет.

The results are given of approximate calculations of the relative permittivity ε_r of conductive unmagnetic materials (metals and alloys) for a special case when the of conductivity and displacement currents are equal in a homogeneous unmagnetic medium. The above mentioned materials are widely used in the electric power engineering and high-voltage pulse engineering in conditions when alternating (pulse) electric currents and electromagnetic fields (EMFs) with different peak-temporal parameters are acting on them. It is demonstrated that in the studied case the examined materials for low frequencies f₀ of the current and EMF (at the frequencies about 10² Hz) within the range of very long electromagnetic waves (EW) are characterized by very high values of the electrophysical parameter ε_r (about 10¹⁵). For the very high frequencies f₀ of the current and EMFs (at the frequencies about 5×10¹³ Hz) from the range of infrared radiation the indicated conducting materials are characterized by the εr values of the order of (10²–10⁴) and according to the electro-physical parameter ε_r they will approach to solid dielectrics and ferroelectrics.

Keywords: unmagnetic metals and alloys, electric alternating (pulse) current, electromagnetic field, relative pertmittivity of metals (alloys), calculation.

Download full-text PDF. 241 downloads

Menu

Vol. 58 (2022), Issue 5, p. 19-26

Расчетная оценка относительной диэлектрической проницаемости проводниковых немагнитных материалов при воздействии на них переменного тока проводимости

Abstract