ГОСТ Р МЭК 61620—2013
V
Рисунок С.1 - Векторное представление напряжения и токов с углами 6 и (р
С.З Природа и подвижность носителей заряда
В хорошо профильтрованных жидкостях носителями заряда являются ионы или их ассоциации более
высокого порядка (мультиполи). которые образуются в результате спонтанной диссоциацией малых количеств
ионизуемых веществ или воздействия природных излучений. Электронная или дырочная проводимость никогда
не возникает в ситуациях, рассматриваемых в настоящем стандарте.
Ионы притягивают к себе нейтральные молекулы (явление сольватации), особенно ионы небольших
размеров. Это является причиной того, что в данной жидкости подвижность ионов не зависит от природы и
полярности ионов. Если сольватированный ион. несущий заряд е. представить как сферу радиусом а в жидкости с
динамической вязкостью q. тогда, приравняв кулоновскую силу к силе внутреннего трения, получают
следующую формулу определения подвижности ионов к
к = —
----
.(С.11)
6,77/0
Эта формула обычно дает правильный порядок величины, например.
* =(С.12)
Vs
для q = 10’гПа с (типичное значение для трансформаторного масла при комнатной температуре) и а = 0.8
нм.
Отношение qlk является константой, известной как правило Вальдена. обычно выполняющееся при
изменении температуры, что позволяет оценить скорость перемещения ионов по формуле
v=kE(С.13)
и время пробега иона t в равномерном попе через расстояние L по формуле
t = — = —
~ кЕ~ кУ’
(С.14)
С.4 Взаимосвязь между удельной проводимостью и некоторыми свойствами продуктов
диссоциации
По упрощенной гипотезе при растворении одного электролита в идеальной изоляционной жидкости для
описания равновесной реакции ме»ду недиссоциированными молекулами AS этого электролита в концентрации v
и его ионами А’ и S’ используют выражение
AS *-»А’ ♦ В .(С. 15)
В условиях термодинамического равновесия число ионов, образовавшихся при диссоциации, равно числу
рекомбинировавших ионов. Если Ко - константа диссоциации. К* - константа рекомбинации, п, - ионные
плотности, то равновесие можно записать в виде
K Dy = K „ n t n(С.16)
и следовательно
Объемная плотность заряда равна q. = п, в. следовательно, электропроводность будет равна
(С-17)
12