Oporność objętościowa i powierzchniowa izolatorów
Materiał | Oporność objętościowa ρ [Ωcm] | Oporność powierzchniowa ρp [Ω□] przy wilgotności | ||
---|---|---|---|---|
50% | 70% | 90% | ||
Siarka | 1017 | 7·1015 | - | 2·1014 |
Kwarc topiony | 5·1018 | 3·1012 | 2·108 | 2·107 |
Polistyren | 5·1020 | - | - | - |
Szkło zwykłe | 1012 - 1014 | 1011 | 109 | 107 |
Guma silikonowa | 105 - 108 | - | - | - |
Uwagi
Oporność powierzchniowa wyraża się w nieco dziwnych jednostkach: Ω□ czyta się om kwadrat (kwadrat to figura geometryczna - nie mylić z podnoszeniem do kwadratu)!Jednostka ta bierze się z definicji:
Gdzie R oporność powierzchni w kształcie prostokąta, l długość prostokąta, h szerokość. Jak widać po wstawieniu l = h otrzymijemy wymiar [ρp] = Ω i stąd ten dziwny kwadracik!
Oprorność skrośna siarki w kształcie kostki wynosi około 1017 Ω podczas gdy oporność powierzchniowa po czterch ściankach daje wkład około ¼·1014 Ω. Oporności połączone są równolegle.
Jak widać najbardziej istotną rolę odgrywa najmniejsza z oprorności izolatora czyli oporność powierzchniowa. Wszelkieo rodzaju konstrukcje podtrzymujące powinny byś wykonane ze smukłych elementów i kształtowane tak żeby przekrój był najmniejszy a długość największa.
Powierzcnie izolatorów muszą być polerowane i pokrywane odpornymi na wilgoć lakierami. Jak widać z tabelki w pomieszczeniu powinno być sucho i ciepło. Pomiary oporności izolatorów wykonuje się w temperaturze 330 kelwinów i większej. Czas trwania pomiarów przekracza często kilkaset godzin ponieważ w materiale zachodzi miracja ładunków i obracanie się dipoli. Izolatory muszą być sztucznie starzone. Wszelkiego rodzaju przeskakujące iskry czy wyładowania powierzchniowe oraz koronowe prowadzą do niśzczenia własności izolatorów. Właśnie te procesy prowadzą do sytuacji, gdy wszystko było dobrze do dnia gdy generator van de Graaffa przestał działać.