Câu hỏi ôn tập vật liệu điện trong hệ thống điện

Câu 1: Lý thuyết phân vùng Năng lượng, dựa vào đó để phân loại vật liệu.
 Nội dung của lý thuyết phân vùng năng lượng:
-Các ngtử # có mức NL #
-Khi ngtử ở tr.thái bt (ko bị kthích)thì 1số mức NL bị các đtử lấp đầy,còn các mức NL khác
đtử chỉ có thể có mặt khi ngtử bị kthích,các ngtử bị kthích có xu hướg trở về tr.thái bt,khi trở
về tr.thái bthườg sẽ phát ra phần NL dư thừa dưới dạng photon ásáng
-Trog các vật rắn,do các ph.tử ở gần nhau nên các mức NL bị xê dịch do tđộng của các ngtử
bên cạnh tạo thành một dải NL hay còn gọi là vùng các mức NL.Phân vùng NL:
-Miền đầy(vùng hóa trị): có nhiều đtử, sự lkết giữa các đtử với hạt nhân là bền vững,ứng với
tr.thái không bị kthích
-Miền dẫn:có nhiều đtử tự do,các ngtử có mức NL cao hơn,lkết với hnhân, nó dễ dàng cđộng
dưới tdụng của đtrườg E (miền bị kthích)
-Miền cấm: các đtử tự do ko có ở miền này.

 Phân loại vật liệu:
-Vliệu cáchđiện:là chất có miềncấm lớn đến mức khi đặt chất đmôi dưới tdung của đtr thì ko
dẫn điện W ≥1,8eV
-Vliệu bdẫn:có miền cấm hẹp hơn chất cđiện 0,2eV W<1,8eV.Vùng này cthể tđộng nhờ NL
từ ngoài vào.Nếu NL từ ngoài vào đủ lớn có thể làm cho e từ miền đầy chuyển sag miền dẫn
trở thành e tự do thì các e cđộng dưới tdụng của đtrườg tạo thành dđiện dẫn của chất bán dẫn
-Vật dẫn:có miền cấm rất hẹp.Thậm chí ko tồn tại miền cấm do miền dẫn nằm sát hoặc chồng
lên miền đầy W<0,2eV
Vật dẫnđiện có slg đtử tự do lớn,ở đk bt các e htrị trong vùng đầy cthể chuyển sang vùng tự
do rất dễ dàng. Dưới tdụng của đ trường các e tự do tgia vào dđiện dẫn  vật dẫn có tính dẫn
điện tốt.

Sơ đồ phân loại vật dẫn

1

Câu 2: Những hiện tượng chung khi đặt điện môi và trong điện trường.
 Có 2 hiện tượng cơ bản:
-Trên bề mặt đmôi xhiện các đtích trái dấu với đtích trên bề mặt các bcực.Do sự định hướng
của các ptử lưỡng cực dưới tdụng của đtrường => htượng này gọi là htượg pcực
-Xhiện sự chuyển dời có hướng của các đtích dưới tđộng của đtrường ngoài sinh ra dđiện rất
nhỏ đi từ bản cực này sang bản cực kia => hiện tượng dẫn điện.
Vì vậy bên trog đmôi có 1 phần NL chuyển thành điện năng => đmôi bị nóng lên => gọi là
htượng tổn hao đmôi.
-Với 1 vliệu đmôi ở đk P,f,T ko đổi => đmôi đó có 1 đ/a ghạn mà khi áp đặt vào đmôi lớn hơn
đ.áp ghạn đó => điện môi bị phóng điện( đmôi bị đánh thủng) .đ/a đó gọi là điện áp đánh
thủng Uđt => độ bền điện của điện môi(Ebđ) Khi E>Ebđ => đm bị đánh thủng
Ebđ = Uđt/h
h: độ dày của điện môi
Câu 3: Sự phân cực điện môi và hằng số điện môi.
 Khái niệm về sự phân cực:
-ĐN: p/c trong đmôi đc xđịnh bởi sự cđộng có ghạn của các đtích ràng buộc hoặc sự định
hướng của các ptử lưỡng cực dưới tdụng của lực đtrường.Khi pcực xảy ra,trên bề mặt đmôi
xhiện đtích trái dấu với dấu of đcực bên ngoài

-Có thể coi cả khối đmôi như một tụ điện có đtích Q
Q = C.U ( C: điện dung của tụ điện; U: đ/a đặt vào tụ)
Q = Q0 + Q’ (Q0 : đtích của tụ điện mà giữa 2 bản cực là chân ko; Q’ : đtích sinh ra bởi
qtrình pcực của đmôi)
 Hằng số điện môi:
-Là 1 trong những đặc tính qtrọng nhất của đmôi,và có ý nghĩa đbiệt với kt điện
-Hằng số đmôi tương đối ε
 = Q/Q0
Q: là đtích của tụ điện mà giữa 2 bản cực là chất đmôi
(Q0+Q’)/Q0=1+Q’/Q01
 = 1 khi mtrường giữa 2 bản cực là chân ko

Hằng số đmôi tuyệt đối ε0
Trong hệ SI:
0 = 1/(4..9.109) (F/m)
Hệ CGSE ε0=1
 không phụ thuộc vào hệ đơn vị đo, gọi là hằng số đm tương đối từ:
 = Q/Q0 => Q = .Q0  C.U = .C0.U =>  =C/C0
Vậy hằng số đmôi tương đối của bất kỳ 1 đmôi nào có thể xđịnh = tỷ số giữa điện dung tụ điện
của đmôi đó với điện dung của tụ điện cùng kthước khác khi đmôi là chân ko

2


Câu 4: Điện trường cục bộ bên trong điện môi. Phương trình Claudiut-Moxôtchi.
A / Điện trường cục bộ bên trong điện môi.
 KN: Đtrườg cục bộ bên trong đm là đtrườg thực tế tđộng đến đmôi tại 1 điểm nào đó bên
trong đmôi. đtrườg này đc biết như là tổng của đtrườg ngoài và đtrườg đc tạo nên bởi các đtích
của các ptử bên cạnh tđộng đến ptử đang xét. +Nếu kcách giữa các ptử là lớn,lực lkết giữa các
ptử yếu thì E cục bộ  Engoài (VD ckhí). +Trong các chất rắn và lỏng,cực tính mạnh thì
Ecb>>Engoài

R>> 100r
r: bkính ptử chất đmôi

  
E cb  E 1  E 2  E 3

E1 = U/S cđộ đtr ngoài; E2 là cđộ đtr do các đtích ở ngòa hình cầu tđộng lên điểm O(cầu
rỗng); E3 là cđộ đtr do các đtích ở bên trog hình cầu
tđộng lên điểm O (cầu đặc)
Ptrình Claudiut-Moxôtchi:

Qua tính Ecb tại 1điểmO trog chất đmôi trog đtr đồng nhất
(ε-1)/(ε+2)=N./3.0 (1*)
N:mđộ ptử chất đmôi; :Hsố pcực đtrưng cho knăng pcực
Pt (1*)để tính ε của vliệu cho những chất đmôi trung tính hoặc cực tính yếu, hoặc đmôi có
ctrúc tinh thể đxứng.
-P trình đtử nhanh:
enh = 40R30 (R0:bk ptử
-P trình ion nhanh:
inh =40(a/2)3 (a:kc giữa các ion(+) và (-) khi E = 0
-P trình lưỡng cực chậm:
lc ch = m20/3KT
m0: momen lưỡg cực;
K: hsố boonzomal
-Với các chất pcực mạnh có momen lưỡng cực m0.pt claudiut-moxotchi với hsố pcực lưỡg cực
chậm :
 1
N

  2
3


m 2
 
0

3
K
T
0 







3


Câu 5: Tính dẫn điện, điện dẫn của điện môi.
 Bản chất vật lý của sự dẫn điện trong vật chất:
Là sự cdịch có hướng của các hạt mang điện khi chất đmôi đặt trong đtrườg.
 các loại dđiện ,chất đmôi
-Tn đo dđiện trog chất đmôi

-Đườg 1: dđiện qua đmôi khi đặt trog đ.áp 1 chiều
-Đườg 2: I gồm 2 tphần:
+ dòng rò Irò
+ dòng pcực Ipc
I = Irò + Ipc
- Ipc khi đặt trog U1c chỉ xhiện trog qtr quá độ
- Ipc khi đặt trong U thì sẽ tồn tại trong suốt tgian đặt đ.áp
- Irò dùng để đgiá knăng cách điện của vliệu cách điện, xhiện suốt tgian đặt U~ và U1c
- Nếu Irò bé => vật liệu cách điện có knăng cách điện tốt và ngược lại
 Điện trở cách điện của khối đmôi Rcđ
-Là đlượg đtrưng cho knăng cách điện của vliệu. Nó đc đo = tỉ số giữa đ/a đặt vào khối đmôi
và dđiện rò sinh ra.
Rcđ =U/Irò = U/(i-Σipc)=U/iro
-Vì dđiện rò rất khó pbiệt với dòg pcực nên để xđ Rcđ ngta đo dđiện qua đmôi đó 1 phút sau

khi đặt trog đtrườg 1chiều
R’cđ = U/I’ro < Rcđ thựcte vì ko triệt tiêu hết dòng pân cực nên I’ > Irò
 Điện trở suất khối:
-ĐN: Là đtrở của 1khối lập phương có cạnh 1cm hình dung cắt ra từ 1 khối vliệu khi dđiện đi
qua 2 mặt của khối lập phương đó.
v = Rv*(S/h) [.m]
Rv : đtrở khối của khối đm
S: dtích của bản cực đó cm2
h: chiều dày khối đmôi
 Điện trở suất mặt:
-ĐN: Là đtrở của hvuông cạnh 1cm, hdạng cắt ra từ bề mặt vliệu khi dđiện đi qua 2 cạnh đối
diện
s = Rs*(d/l) []
Rs : đtrở mặt khối đm ()
d: chiều dài điện cực(cm)
l: kc giữa 2 điện cực(cm)
 Điện dẫn cách điện của khối điện môi:
-ĐN: Là đlg đtrưng cho knăng cho dòng rò đi qua và được xđ = nghịch đảo của đtrở cách điện
Gcđ = 1/Rcđ =Iro/U (-1)
4


-Với vl rắn có 2 loại:
+ điện dẫn cách điện mặt Gscđ
+điện dẫn cách điện khối Gvcđ
*Điện dẫn suất khối:

1

(.cm-1)

 v 
v
*Điện dẫn suất mặt:

s

1

s

(-1)

Câu 6: Công thức tính tổn hao điện môi? Hệ số tổn hao điện môi
 Cthức tính tổn hao đmôi
-Tổn hao đmôi là phần NL sinh ra trong đmôi trong 1đvị tgian làm cho đmôi bị nóng lên khi
có đtrườg ngoài tdụng
-Nguồn1chiều: P=I2.R=U.I
-Nguồn xoay chiều:
P=UIcos=U.IR=U.Ictg
=U.(U/Xc).tg =U2..C.tg
Khi U,f đặt vào là ko đổi thì P và tg tỉ lệ thuận => khi xét tổn hao P ngta xét tg.
: là góc tổn hao đmôi
tg :tg của góc tổn hao đmôi
 Hệ số tổn hao đm:
-Nế ssánh 2 loại đmôi có cùg kthước với cùg kthước đcực thì chịu tdụng của 1 giá trị đ.áp, ta
có tỷ số csuất tổn thất đmôi của 2 loại đmôi
P
U 2  C tg 
C tg 

1 
1 1  1 1
2
P
C tg 
2 U  C 2 tg  2
2
2
C  tg 
 tg 
 0 1 1  1 1
C  tg 
 2 tg  2
0 2
2

’ = .tg hệ số tổn hao đmôi
ε’ cho thấy cxác hơn knăng phát nhiệt của đmôi so với tgδ vì ε’ cho biết knăng pcực của đmôi
và gtrị tổn hao đmôi

5


Câu 7: các dạng tổn hao điện môi
Có 4 dạng chính:
+ Tổn hao do dòng điện rò
+ Tổn hao do phân cực
+ Tổn hoa do ion hóa
+ Tổn hao do ctrúc ko
đồng nhất

a/ Tổn hao đmôi do Iro
-Mọi vliệu đều tồn tại đtích và đtử tự do,dưới tdụng của đtrường các đtích tự do này sẽ cđộng
có hướng tạo thành dđiện rò, gây tổn hao
tg =(1,8.1012)/(.f.)
f: tsố đtrườg; : đtrở suất
khi t° tăng thì tổn thất tăng
Pt = P0.eαt
P0 tổn hao ở 20oC
: hệ số nhiệt
Pt: tổn hao ở toc
b/ Tổn hao do phân cực
-Tổn hao này do htượg pcực chậm gây ra,thườg thấy ở các chất có ctạo lưỡg cực và ctạo ion
lviệc ko chặt chẽ.
-gây ra sự phá hủy nhiệt của các ion hoặc ptử lưỡg cực dưới tdụng của đtrườg.Sự phá hủy này
làm phát sinh NL tiêu tán và làm đmôi bị phát nóng
-Tổn hao do pcực tăng theo tsố đ.áp đặt vào đmôi
-Tổn hao phụ thuộc vào t°, sẽ đạt max tại một gtrị t° nhất định đtrưng mỗi chất đmôi.
c/ Tổn hao do ion hóa
-Xảy ra ở c.khí khi cđộ đtrường ko đồng nhất, khi trị số đ.áp> trị số đ.áp ban đầu ion hóa của
chất khí đó.
Pi= A.f(U-Ui)3
A: hằng số; f: tsố đtrường
U: đ.áp đặt vào;
Ui: đ.áp tại tđiểm bđầu xảy ra ion hóa
Ui phụ thuộc vào: loại vliệu đmôi;áp suất, nhiệt độ
- khi xảy ra ion hóa => trong khối khí sẽ:
+ Hấp thu 1phần NL đtrường để ion hóa nó
+ Phát sinh ra nhiều đtích tự do cđộng có hướg trong đtrường => tổn hao tăng.
+ Trong k.khí có:02, N2, H20
02 ----> 03

03 + H20 + N2 -----> HN03
=> nếu qtr ion hóa xảy ra lien tục, nồng độ axit tăng thì sẽ ăn mòn vật liệu
d/ Tổn hao do kcấu ko đồng nhất của vật liệu đmôi.
Loại tổn hao này có rất nhiều ý nghĩa trog thực tế, vì các vliệu đmôi làm cách điện trog tbị
điện thườg có ctrúc ko đồng nhất.Do ctrúc đa dạng và tphần đa dạng của vliệu cách điện mà ko
thể có 1 cthức chung để xđ loại tổn hao này.Xét t.hợp đgiản nhất: đmôi gồm 2 lớp nối tiếp
nhau

6


C1 C2  vào 1 ,2 và d1, d2
R1,R2  điện dẫn 1 2 , d1, d2

2.n  m

tg 
.M  2.N
M C .R 2 C .R2
1 1 2 2
N C 2.R 2.C .R 2 C 2.R 2.C .R 2
2 2 1 1 1 1 2 2

m R  R
1 2

n C 2.R 2  R C 2.R 2.R
2 2 1 1 1 2
Câu 8: Tổn hao điện môi trong sơ đồ thay thế
-Đặt đmôi vào trog đtrường

+xảy ra htượng dẫnđiện=> Irò
+Htượng pcực:
Ipc nhanh: Ichuyển dịch (Icd)
Ipc chậm : Ihấp thụ (Iht)
Sơ đồ thay thế

-Sơ đồ tđương// ( 1R//1C) hoặc nt (1R nt 1C)
phải tmãn các yếu tố sau
+ Csuất tổn hao trog sđồ phải = csuất tiêu hao đmôi
Pnt = P// = P
+ Góc lệch pha giữa dòng và áp của sđồ phải =góc lệch pha trog thực tế của đmôi khi cùng
tsố và U

7


sơ đồ nt :
Sđồ song song

I

R
R
tg 
.C .R  nt
nt nt X
U
C
nt
U

1
tg   R 
I
 .C / / . R / /
C

Từ đk tương đương của 2 s đồ, khi cần chuyển đổi từ nt sang // hay ngược lại thì các
tham số điện dung và điện trở đc tính = công thức chuyển đổi sau:
C
nt
C

//
1  tg 2 

R

//

 R


1
.1 
nt 
tg 2 


8







Câu 9: Tổn hao đmôi mtrường lỏng, rắn, khí
a/ Tổn hao trog đmôi lỏng:
-Đmôi lỏng tinh khiết,trung tính hoặc cực tính yếu,tổn hao rất bé: tg = (1,8.1012)/(f)
-Nhưng nếu chất lỏng đó mà bị lẫn tạp chất: các tạp chất rất dễ bị ply thành ion (-) và ion (+)
nên làm cho điện dẫn tăng => dẫn đến tg tăng
- Đmôi lỏng cực tính:tùy theo nhiệt độ và tsố bên ngoài thì tổn hao sẽ gồm cả tổn hao do Idẫn
và tổn hao do pcực gây nên => tổn hao lớn hơn tổn hao lỏng trung tính.Phụ thuộc vào nhiệt đô,
f, U
b/ tổn hao trong đmôi rắn.
Đmôi rắn có nhiều loại, đa dạng nên trog đmôi rắn có nhiều loại tổn hao.
Các chất trung tính và có ctrúc tinh thể đxứng thì tổn hao chủ yếu do Idan gây ra
Các chất cực tính, ngoài tổn hao do Idan gây ra còn có tổn hao do dòng pcực lưỡng cực gây
nên.
Ngoài ra, phụ thuộc vào lượng bọt khí chứa trong nó, nhất là khi ghép các chất # mà ko khít sẽ
sinh ra pcực kcấu, tổn hao tăng.Và các đmôi rắn có tổn hao phụ thuộc công nghệ gia công
ctạo.
Chú ý ko dùng chất có cực tính mạnh ở tần số cao
c/ Tổn hao điện môi trong các chất khí.
-Đối với các chất khí: mật độ ptử bé, các ptử khí ở xa nhau. Nếu đ.áp thấp thì các chất khí có
điện dẫn rất bé => tổn hao chủ yếu do dđiện dẫn gây nên => tổn hao rất bé. Khi U tăng vượt
quá Ui thì trong chất khí xảy ra ion hóa => tổn hao tăng mạh
P = A.f.(U-Ui)3
-Với đdây tải điện trên ko có phóng điện vquang và để giảm phóng điện vầng quang ta có thể

sdụng bpháp phân pha ddẫn (làm ảnh hưởng đến tính toán các tham số)

9


Câu 10: Nêu những yêu cầu chung đối với chất khí cách điện. Trình bày các dạng ion
hóa trong chất khí.
a/ Yêu cầu chung của các chất khí cách điện
-Phải là khí trơ,ko tgia phản ứng hh khi txúc
-Phải có cđộ đtrường Eđt cao: kinh tế vì giảm kithước vliệu, giảm chiphí nhà xưởng.
-Nhiệt độ hóa lỏng thấp: nhiệt độ hóa lỏng càng thấp thì càng nén được ở áp suất cao.
-Phải rẻ, dễ kiếm
-Phải có khả năng truyền nhiệt, làm mát tốt
Tên
t.p
Ecd/
t° hóa lỏg
hóa
Ekk
học
kk
1
elagaz
SF6
2,5
-62o
Freon
CCl2F2
2,5
Tetra clorua

-30°
cacbon
CCl4
6,3
+76o

b/ Các dạng ion hóa
Ptử trung hòa nhận W>Wi => ion+ + e-Ptth + e-  ion(Qtrình tạo đtích)
Ion+ + e-  ptth
Ion+ - e-  ptth
(Qtrình tái hợp )
-2Qtrình trên nếu ko có tác nhân nào xảy ra tương đương gọi là qtrình ion hóa tự nhiên
-Ngoài ra còn 4dạng ion hóa#
+ ion hóa do va chạm
(mv2/2)Wi
+ ion hóa quang: do ásáng gây nên: hWi
≤(c.h)/Wi
+ ion hóa nhiệt: khi t° cao gây cđộng nhiệt lớn:(3KT)/2  Wi
K: hằng số bônzoma
T: nhiệt độ tuyệt đối
+ ion hóa bề mặt:xảy ra trên bề mặt điện cực âm để bật ra điện tử trở thành e tự do.
NL đc gây ion hóa bề mặt có thể là:
+Nung nóng bề mặt âm cực
+Bắn phá bề mặt âm cực bằng các ptử có động năng lớn
+Dùng tia sóng ngắn chiếu lên bề mặt âm cực
+Bức xạ nguồn chiếu ánh sáng cường độ mạnh
Phụ thuộc công thoát của khối lương làm điện cực và trạng thái bề mặt điện cực
Tên
kim
loại

Nhôm
Đồng
Sắt
10

Công
thoát
(eV)
1,8
3,9
3,9


Câu 11: Trình bày quá trình hình thành thác điện tử và sự phóng điện trong điện môi
khí
a/ Quy luật tăng số điện tích giữa 2 bản cực

-Gsử bđầu phía cực âm có 1 đtử tự do dưới tdụng của đtrường,đtử tự do đó sẽ cdịch về phía
cực + trog qtrình di chuyển đó sẽ gây ion hóa do va chạm với các ptử khí trung hòa với hêsố
ion hóa α. Các đtử mới sinh ra này lại tiếp tục dichuyển cũng gây nên htượng ion hóa va chạm.
Vì thế số đtử sinh ra giữa 2 bản cực ngày càng nhiều.

-Gsử ở tọa độ (x) có số điện tử là n ; ở tọa độ (x+dx) có số điện tử là (n+dn)
=> dn = n.α.dx

x
  .dx
n e 0



(1)
Lấy đkiện bđầu x= 0 => n=1
+ đk ban đầu x=0, n=n0 thì

x
  .dx
(2)
nn e0
0
Vì α = f(E) nếu với điện trường đồng nhất E = const

E= const

n= n0.eαx (3)
-Như vậy qluật tăng đtích là qluật hsố mũ song song với qtrình ph.sinh đtử cũng sinh ra các
ion dương và tập hợp lại thành thác đtử

11


H2
H3
-Các đtử nhỏ nhẹ độ linh hoạt lớn nên dồn tập trung ở đầu tháp với mật độ lớn. // với sự ptriển
của đtử cũng sinh ra tương tự các ion dương, các ion dương cđộng chậm tập trung ở phía đuôi
tháp như hình H2
-Các ion và đtử của tháp làm bđổi dạng đtrường ngoài ( tạo đtrường phụ) như đường 2 của H3
-Qua đó ta thấy đầu tháp cđộ đtrường tăng vọt hơn so với cđộ đtrường đặt vào nên dễ ion hóa
phần khí tiếp theo tạo tháp T2, cứ như thế tạo nên thác điện tích
b/ Quá trình hình thành môi trường plasma
-Khi thác đtích ptriển và tiếp cận đến điện cực đối diện thì nó trung hòa tại điện cực. Nhưng

đến điện cực nó bị trung hòa thì vẫn chưa gọi là phóng điện vì chưa thành dòng liên thông phải
có thác kế tiếp. Do vậy muôn có phóng điện cần đảm bảo: có nhiều thác điện tử trong khe hở,
thác thế hệ sau phải sinh ra ngay sau khi thác thế hệ trước bị triệt tiêu.
-Mỗi thác điện tử đòi hỏi có ít nhất 1 điện tử tác động ba đầu và điên tử ban đầu đó phải sản
sinh ngay trong nội bộ khe hở không khí. Điều này phụ thuộc vào
+ Áp suất chất khí ( nếu P nhỏ thì các ion đập vào bền mặt âm cực gây ion hóa bề mặt tạo ra
điện tử trung hòa  hiện tượng ion hóa bề mặt áp suất thấp
+ Phụ thuộc vào sự giảm trường đột ngột ngay sau đầu thác làm phát sinh ra các photon năng
lượng lớn. Các photon này có thể gây ion hóa nội bộ ở thân và đuôi thác làm sinh ra các điện
tích bổ trợ ho việc tạo thành các điện tử và gây nên gây nên hiện tượng ion hóa quang ở bề mặt
âm cực phát sinh ra các điện tử tiếp.
-Khi phát triển đến gần điện cực đối diện thì toàn điện áp đặt dồn lên khe hở S’ tại đó E = U/S’
tăng vọt lên làm bứt các ion dương từ cực dương đi theo chiều ngược lại và khi chúng hòa
nhập vào 1 thì sinh ra tiếng nổ, lúc này gọi là hiện tượng phóng điện giữa 2 điện cực, khi đó
điện môi khí bị đánh thủng , dòng này gọi là dòng plasma
-Tóm lại quá trình hình thành phóng điện xảy ra khi mật độ điện tích đủ lớn (1012/cm2) thì sẽ
tạo thành dòng phóng điện giữa 2 điện cực

12


Câu 12: Trình bày đặc tính Von-Ampe và các dạng phóng điện trong điện môi khí
a/ Đặc tính V-A của chất khí
-Vùng I: khi U tăng thì dẫn đến điện trường E tăng khi đó E = U/S và F = q.E cũng tăng theo
dẫn đến v tăng => mật độ điện tích giữa cũng tăng lên => dòng điện tăng lên theo định luật
Ohm
-Vùng II: Vì số lượng điện tích có hạn, mặt khác khi U tăng thì vận tốc chuyển động của các
điện tích lớn và nó sẽ lại bị trung hòa hết => I không tăng và đạt đến trị số bão hòa

-Vùng III: U>UB => xảy ra quá trình ion hóa chất khí

+ Số lượng điện tử sinh ra ne= n0.eαx
+ Đồng thời sinh ra các ion dương ni = n0.eαx -1
Vì công xuất nguồn có hạn nên điện áp phải trở về điện áp tự duy trì Utdt. Để hạn chế dòng bảo
vệ thiết bị => dùng RI>
b/ Các dạng phóng điện trong điện môi khí
Tùy thuộc vào công suất nguồn, áp suất chất khí, dạng điện trường mà có nhiều dạng phóng
điện khác nhau

Phát điện tỏa sáng:
-Áp dụng ở đền neon, đèn quảng cáo
-Xảy ra với áp suất thấp, P thấp là mật độ phân tử bé nên điện dẫn thấp

Phóng điện tia lửa
-Xảy ra ở áp suất lớn, dòng plasma chiếm toàn bộ khoảng không gian giữa 2 điện cực, mật độ
điện tích trong plasma rất lớn nhưng không lớn quá vì bị giới hạn boiwr công suất nguồn
-Áp dụng ở bugi xe máy, đánh lửa ở bếp ga

Trong phóng điện hồ quang
-Tương tự như phóng điện tia lửa nhưng công suất nguồn lớn, có tác dụng trong thời gian dài
xảy ra ở áp suất cao
-Áp dung: hàn, làm nóng chảy

Phóng điện vầng quang\
-Đặc biệt xảy ra ở cường độ điện trường không đồng nhất dòng phóng điện này trong hoàn
toàn vì dòng plasma không nối liên 2 điện cực.

13


Câu 13: Phóng điện trong điện trường đồng nhất: trường đồng nhất và đặc điểm của

phóng điện trong điện trường này. Trình bày định luật Pasen và giải thích điện áp phóng
điện:
1.Phóng điện trong môi trường điện môi đồng nhất
-đặc điểm của điện trường đồng nhất E=const với mọi điểm các đường sức từ song song

  f ( P, E )
nếu P  const    const
Phóng điện trong trường đồng nhất không phụ thuộc cực tính.

a.Phóng điện trong trường đồng nhất có áp suất thấp
Khi nghiên cứu quá trình phóng điện lượng tử sinh ra bởi quá trình ion hóa khi thác thứ nhất
phát triển trên toàn bộ khoảng cực là:
ne=eαS
=>số lượng ion sinh ra: ni= eαS-1
Gọi γ là hệ số ion hóa do các ion dương gây ion hóa bề mặt âm cực =>lượng điện tử mới
được sinh ra:
γ.( eαS-1)1(1):điều kiện duy trì phóng điện
-Do ở đầu tháp có sự giảm trường đột ngột làm phát sinh photon
Nếu gọi +f:hệ số photon do 1 điện tử sinh ra
+:hệ số ion hóa quang do photon ion hóa bề mặt âm cực
=>Lượng điện tử mới sinh ra do photon: . f. eαS1(2):điều kiện duy trì phóng điện
Vì 2 quá trình xảy ra song song=>điều kiện duy trì phóng điện:
γ.( eαS-1)+ γ.( eαS-1)1
Vì eαS1=>điều kiện duy trì phóng điện có thể viết lại:
eαS(γ+. f)1
 eαS. γđt1
 eαS1/ γđt(đt:đẳng trị)
Để có phóng điện thì lượng điện tích phải đạt đến 1 trị số nhất định:
 .S  ln

1

 đt

 const

-Thực nghiệm:α.S=(3,7-4)

14


b.Phóng điện trong trường đồng nhất có áp suất cao:
Khi có áp suất cao làm cho mật độ phân tử lớn các ion dương sinh ra va chạm liên tục nên
không có khả năng ion hóa bề mặt âm cực.Do vậy để có điện tử mới kế tiếp chỉ có khả năng
do photon sinh ra bức xạ lên bề mặt âm cực
1
 . f .e  .S  1  e  .S 
 đt
1
 .S  ln
 const ( .S  20)
 đt
2.Định luật PASEN
-Khi nghiên cứu hiện tượng phóng điện trong trường đồng nhất để có phóng điện phụ thuộc
vào α.S , P và E=const
α =f(P,E)=> α ЄP=>Upđ Є P,S
a.TH1:S=const,Upđ=f(P)

Vùng I:P giảm bé làm số phần tử N giảm,quãng đường di chuyển tự do γe tăng=>năng lượng
tích lũy được(W) sẽ tăng

Mặc dù vậy xác suất va đập bé đồng thời α giảm=>không thể có ion hóa lớn=>để có phóng
điện phải tăng U-> Upđ tăng.
Vùng II:P tăng lớn làm cho số phần tử N tăng=>số lần va chạm tăng ,mặc dù vậy γe
giảm=>năng lượng tích lũy được(W) giảm,đồng thời α giảm =>không có ion hóa lớn=>để có
phóng điện cần tăng U=>Upđ tăng.
b.TH2:P=const,UpđЄ S

-Khi S tăng thì mật độ điện tích dàn trải không tập trung,điện trường có thể thay đổi từ đồng
nhất sang không đồng nhất.Do không tập trung điện tích nên muốn có phóng điện cần phải đủ
độ tập trung điện tích( 1012 ion/cm3)Do đó cần tăng U để có ion hóa lớn=>Upđ tăng.

15


c.Định luật PASEN
1

 .S 

 đt

  A.P.e
E

 const
 BP
E

,A

R 2
KT

,B 

AW
q

U
S

 U pđ 

BPS
APS
ln(
)
1
ln

 đt

A=8,51/cm.mmHg
P=250V/cm.mmHg
*Khi TN cao áp thường chỉ TN ở 1 chỉ số P,nhiệt độ,độ ẩm nào đó nên trị số Upđ khác nhau.Vì
vậy phải hiệu chỉnh để so sánh với nhau(về mặt tiêu chuẩn)

U pđ (t 0 , P,  %)  U 0 pđ



0,386.P
t 0  273

Trong đó:+δ:hệ số hiệu chỉnh
+P=760mmHg
+t0=20 độ C
+φ%=65%
-Gọi K là hằng số hiệu chỉnh độ ẩm:

U opđ  U pđ .

16

K




Vùng I:PS giảm bé=>mật độ phân tử giảm,quãng đường dịch chuyển γe tăng=> năng lượng
tích lũy được(W) sẽ tăng, mặc dù vậy α giảm=>phải tăng U để có ion hóa=>Upđ tăng.
Vùng II:PS tăng lớn=>mật độ phân tử tăng,quãng đường dịch chuyển γe giảm cùng với việc
đó α giảm > năng lượng tích lũy được(W) sẽ giảm, =>phải tăng U để có ion hóa=>Upđ tăng.
Vùng III: hút chân không
Vùng IV: nén áp suất cao
-Trong quá trình sản xuất đèn ống Neeon;P,S không thể có cùng trị số với các đèn khác nhau
nên có quyền dao động điện áp và công nghệ chế tạo:
U=(Umin-U1)
PS=(PS1-PS2)
-Trong thiết bị điện cao áp không nên để xảy ra phóng điện.Chính vì vậy người ta dùng hút

chân không hoặc nén áp suất cao ở(III),(IV) để nâng cao các Upđ.Nhưng chú ý khi gia cố vỏ
thiết bị để không bị nứt khi hút,nén.

CÂU 14:Phóng điện trong chất khí trong điện trường rất không đồng nhất: điện trường
rất không đồng nhất và đặc điểm của phóng điện trong điện trường mũi nhọn -cực bản?
A.Phóng điện trong trong chất khí điện trường rất không đồng nhất:
Điện trường không đồng nhất :
+Gần đồng nhất
+Rất không đồng nhất(KĐN)
Trong đó: k  E :là hệ số không đồng nhất
MAX

ETB

với

ETB 

U
S

Điện trường trung bình
k  2 :điện trường giần đồng nhất
k  4 thể hiện tính chất của điện trường không đồng nhất
Với điện trường giần đồng nhất quá trình phóng điện gần giống với điện trường đồng
nhất.Nhưng có UPđ còn phụ thuộc vào kích thước hình học của bản cực.Đặc điểm của điện
trường không đồng nhất là sự phân bố không đều cường độ điện trường trong khoảng không
gian giữa hai điện cực.Trường tăng mạnh ở phía điện cực có bán kính cong bé nên mọi quá
trình Ion hóa và quá trình phóng điện đều bắt đầu từ đấy mặc dù điện cực là dương hay âm
Khi Ion hóa làm sinh ra khoảng không điện tích làm biến dạng cường độ điện trường bên

ngoài và có ảnh hưởng rất lớn đến sự phóng điện về sau.Cho nên phóng điện trong môi trường
không đồng nhất phụ thuộc cực tính.
Dạng điển hình cho điện trường không đồng nhất là đôi cực nhọn-bản cực
17


B. Đặc điểm của phóng điện trong điện trường mũi nhọn -cực bản:
1Phóng điện vầng quang:
a.Khi mũi nhọn có cực tính dương:

-Khi ta nâng dần điện áp giữa hai bản cực đến một mức nào đó thì xảy ra hiện tương Ion hóa
bắt đầu từ mũi nhọn .Khi có Emax và tạo nên thác điện tích .Các e của tháp nhỏ ,nhẹ, độ linh
hoạt lớn lại gần cực dương nên chúng bay đến cực dương và trung hòa ,để lại ở mũi nhọn cực
dương đám mây điện tích dương.Đám mây này tạo điện trường phụ làm biến dạng điện
trường ngoài (đường 2).Đường 2 có giá trị max không vượt quá Emax
Qua đường 2 thấy ở gần mũi nhọn điện trường giảm đi làm hạn chế quá trình Ion hóa gây khó
khăn cho việc hình thành vầng quang.Nên để duy trì phóng điện vầng quang liện tục ta cần
tăng U lên so với gián trị Uban đầu lên giá trị Upđvq
b.Khi mũi nhọn âm-bản cực dương:

Khi tăng điện áp đến một giá trị nào đó trước lúc Ion hóa ta có đường số 1 .Tại mũi nhọn có
EMAX nên Ion hóa xảy ra ban đầu ở mũi nhọn tạo ra thác điện tích.Thác điện thích tạo ra điện
trường phụ thuộc làm làm biến dạng điện trường ngoài như đường 2.Qua đường 2 ta thấy ở
phía mũi nhọn trường được tăng cường lớn hơn EMAX nên dễ dàng Ion hóa tiếp theo.Chính vì
vậy để duy trì vầng quang liên tục ta có quyền giảm điện áp so với điện áp ban đầu đặt vào
18


.U


pđđv


 U pđđv

2.Phóng điện trọc thủng:
aMũi nhọn dương –bản cực âm:

Khi ta tăng điện áp lên để có sự Ion hóa lớn tạo thành thác thứ 2 ,3,…để kéo dài đến cực bản
đối diện.Điện trường phụ tạo thành bới thác thứ 2,3…làm biến dạng điện trường ngoài như
(3),(4).Qua đó ta thấy điện trường phía đầu thác tăng dần hơn so với Emax ban đầu nên dễ dàng
Ion hóa tiếp theo tạo điều kiện dễ dàng hơn cho phóng điện chọc thủng.Chính vì vậy trong
trường hợp mũi nhọn dương UPđct+ Trường phí đầu thác được tăng cường
+Điện trường ngày càng dốc hơn
b.Mũi nhọn âm –bản cực dương:

Khi ta nâng điện áp lên sảy ra Ion hóa tạo nên thác thứu nhất.Ta thấy ở phía mũi nhọn trường
được tăng cường,nhưng phía bên phải thác trường lại giảm nhiều.Do vậy khi tiếp tục tăng điện
áp thì quá trình Ion hóa vẫn chủ yếu sảy ra ở bên phải lớp PLASMA.Do U tiếp tục tăng dẫn
đến điện trường bên phải PLASMA cũng tăng theo,đền một lúc nào đó vượt qua EMAX sẽ gây
Ion hóa lớn hình thành thác điện tử mới tăng kéo dài về phía cực dương.Qúa trình tiếp theo
xảy ra tương tự.Kết quae là lớp PLASMA kéo dài đến phía bản cực.So với trường hợp mũi
nhọn dương thì quá trình phóng điện khó khăn hơn gấp 2 đến2,5 lần.
19


Qúa trình hình thành và tăng dòng PLASMA khác nhau phụ thuộc vào cực tính của mũi nhọn
nhưng kết quả giống nhau ở chỗ dòng PLASMA kéo dài từ mũi nhọn đến bản cực(phóng điện



chọc thủng) U pdct
 U pdct

Câu 15: Biện pháp nâng cao điện áp trong điện môi khí
Trong HTĐ không xảy ra phóng điện ,vì nếu Ipđ lớn sẽ phát sinh hồ quang => mất an toàn cho
nên ta phải tim biện pháp để nâng cao Upđ
1.Từ định luât pasen:
Upđ = f(P,S)
Để nâng cao Upđ => hút chân không hoặc nén ở áp suất cao
2.Khi nghiên cứu phóng
UpđdòngI’ > Upđkhôngđn > UpđrấtKĐN

*trường hợp :mũi nhọn (+) , cực bản (-) ,màn chắn là một tấm giấy cách điện móng không có
lỗ thủng

- nếu thay đổi vị trí màn chắn tính từ phía mũi nhọn ta thấy khi ion hóa sinh ra tạo lên thác
điện tử của thác nhỏ,nhẹ,độ linh hoạt lớn sẽ lại gần cực dương và trung hòa ở đó .Các ion(+)
chuyển động theo chiều của điện trường.khi gạp màn chắn biến màn chắn thành điện cực
dương
=> giữa màn chắn và cực bản âm tạo lên điện trường gần đồng nhất
20


Thưc tế khi thay đổi màn chắn thì thu được Upđ max khi S’=(25÷30)% S ( tính từ mũi nhọn)
*trường hợp mũi nhọn âm,cực bản dương:
-nếu như nâng điện áp lên thì trước khi ion hóa ta co đường (1) khi ion hóa sinh ra tao lên thác
điện tích các điện tử của thác chuyển động từ nơi có điện trường cao đến nơi có điện trường
thấp nên tốc độ giảm dần. chúng thường bám vào phần tử không tạo ion(-), trừ một số có tốc

độ cao có thể chui qua màn chắn,các ion âm gặp màn chắn sẽ tích tụ và phân bố đều biến màn
chắn thành cực bản âm.giữa màn chắn và cực bản âm tạo diện trường gần đồng nhất như
đường (2) lam Upđ tăng lên Upđ max khi S’=(25÷30)% S
Chỉ khi S’ >50%S thì Upđ giả

Câu 16: a. Sự phóng điện trong điện môi lỏng được giải thích như thế nào:
Điện áp cách điện lớn hơn nhiều so với điện áp cách điện của điện môi khí vì các phần
tử của điện môi lỏng gần nhau hơn,lực liên kết lớn hơn nhiều so với điện môi khí. Việc phân
tích phóng điện trong điện môi lỏng phức tạp hơn do trong chất lỏng có thể tồn tại các tạp chất
như :bụi bẩn , bọt khí… vì vậy giải thích cơ cấu phóng điện trong điện môi lỏng người ta dùng
3 thuyết sau:
--Lý thuyết về nhiệt: áp dụng cho các điện môi lỏng,kĩ thuật thường chứa các tạp chất,khi đặt
vào điện trường có thể gây ra phát nóng cục bộ ở nơi chứa tạp chất và làm cầu nối cho sự
phóng điện sớm hơn.
--Lý thuyết Ion hóa: sử dụng với các điện môi lỏng tinh khiết, giống với việc ion hóa trong
chất khí là sự ion hóa do va chạm -> thác điện tích -> phóng điện
Do N lớn -> λ bé -> w bé -> khó xảy ra ion hóa lớn,muốn có phóng điện cần tăng U đến : >
--Lý thuyết do điện thuần túy: áp dụng với các chất lỏng tinh khiết.khi E tăng cao đến 1 mức
nào đó thì các điện tử thoát ra khỏi bề mặt điện cực,đồng thời gây nên sự phân ly phân tử điện
môi lỏng -> khi có ion hóa sẽ xảy ra phóng điện
b một số yếu tố ảnh hưởng đến Upđ của điện môi lỏng: xét trong dầu máy biến áp
+ ảnh hưởng của nước và tạp chất : thí nghiệm nghiên cứu cho thấy tạp chất có ảnh hưởng rất
lớn đến Epđ của điện môi lỏng.
Nước ở trong dầu: ở trạng thái hòa tan (60 đến 80độ C) khó phát hiện ra sự có mặt của nước
nên Upđ tăng không đáng kể. ở trạng thái nhũ tương (<60 độ C) bọng nước trong dầu,phóng
điện xảy ra trong nước sớm làm cầu nối cho sự pđ -> Upđ giảm đáng kể. ở dạng lắng đọng ->
tách riêng nước và dầu
21

+ ảnh hưởng của nhiệt độ : khi nhiệt độ càng cao,sự giãn nở nhiệt độ của dầu càng lớn,lực liên
kết bị yếu đi làm cho Upđ giảm
Vùng I: nhiệt độ càng âm-> nước bị đóng băng,lực liên kết của băng rất lớn -> khó phá vỡ ->
Upđ tăng
Vùng II: nước từ vùng băng chuyển sang nhũ tương -> Upđ giảm
Vùng III: nước hòa tan Upđ tăng
+ ảnh hưởng của áp suất: khi không lẫn bọt khí Upđ không phụ thuộc vào P. khi bị lẫn bọt khí
Upđ tăng ở áp suất cao nhưng chỉ tăng đến một giá trị nào đó có lượng bọt khí nhất định
+ ảnh hưởng của thời gian tác dụng điện áp
Vùng I: t < 10-4 (s),thời gian phóng điện rất lớn,gần giống phóng điện điện áp xung, ko đủ thời
gian để phân tử xoay hướng
Vùng II: tuổi thọ định mức
Vùng III: lão hóa,phụ thuộc số lần pđ của dầu

Câu 17: Nêu hiện tượng pđ bề mặt và biện pháp nâng cao pđ bề mặt cho điện môi rắn
+ hiện tượng: khi điện môi rắn đặt trong môi trường khí hay dầu MBA như : sứ cách điện
đường dây,sứ MBA,thủy tinh cách điện… thì quá trình phóng điện men theo mặt ngoài của
điện môi với trị số điện áp bé hơn nhiều so với trị số điện áp chọc thủng của khe hở không khí
hay dầu cũng như bản thân điện môi rắn.hiện tượng này rất phổ biến trong cách điện thiết bị
điện.cách điện đường dây cao áp,các phóng điện thường không làm hư hỏng cách điện nhưng
có thể dẫn đến các sự cố ngắn mạch trong hệ thống điện,do đó cần hạn chế không xảy ra.
+ biện pháp nâng cao: sử dụng các biện pháp sau đây:
. tăng chiều dài dòng điện theo bề mặt,ví dụ với các đường dây tải điện trên ko trong các
vùng bụi phải dùng loại cách điện có chiều dài phóng điện lớn hơn so với loại thông thường
hoặc tăng cường số cách điện trong mỗi sứ cách điệnn
. cải thiện sự phân bố trường bằng cách đặt cực ngầm,trường sẽ tập trung ở đầu cực ngầm do
đó làm tăng điện áp phóng điện bề mặt ngoài
. trong vận hành để giữ cho điện môi không bị bám bụi có thể tiến hành vệ sinh định kì hoặc
phủ lên điện môi một lớp men hay vật liệu cách điện khác có tính chất chống bám bụi và hơi
ẩm.

CÂU 18: Phân loại và các tính chất cơ bản của vật liệu dẫn điện:
A.phân loại
1 Định nghĩa:Vật liệu dẫn điện là vật chất mà ở trạng thái bình thường có các điện tích tự
do.Nếu đặt những vật liệu này vào trong một điện trường các điện tích tự do sẽ chuyển động
theo hướng nhất định của trường và tạo thành dòng điện,người ta gọi vật liệu có tính chất dẫn
điện .Thông thường vật liệu dẫn điện ở thể rắn có thể là kim loại và các hợp kim ,chất
lỏng:như Hg,và trong một số điều kiện thích hợp có thể là chất khí:
-thể rắn Cu,Al,Fe.
-Thể lỏng:Hg
-thể khí:Là tất cae các khí đặt trong cường độ trường vượt quá trị số giới hạn của chúng.Nhiệt
độ lớn hơn 5000 độ c
2.phân loại:
Vật liệu dẫn điện chia thành hai loại:
-Vật liệu dẫn điện tử,hay vật dẫn loại 1(vật dẫn kim loại)
-vật liệu dẫn Ion hay vật dẫn loại 2(vật dẫn điện phân)
2.1 vật dẫn với tính dẫn điện tử
22


Là vật chất mà sự hoạt động của các điện tích không làm biến đổi thực thể đã làm nên vật liệu
đó.Bao gồm những kim loại ở trạng thái rắn hay lỏng,hợp lim và một số chất không phải là
kim loại như than .Vật dẫn kim loại được chia thành hai loại:loại có điện dẫn cao và loại có
điện trở cao.Kim loại có điện dẫn cao dùng làm dây dẫn điện,cáp điện,dây quấy máy biến
áp,máy điện…Các kim loại và lợp kim có điện trở cao dùng trong các dụng cụ đốt nóng bằng
điện đèn thấp sáng,biến trở,điện trở mẫu…
2.2 Vật dẫn với tính dẫn Ion:
Là vật chất mà dòng điện đi qua sẽ tạo nên sự biến đổi hóa học,bao gồm các dạng:dung dich
axit,kiềm và muôi.Cơ cấu của sự dẫn điện loại này là do sư chuyển dịch của các phần tử mang
điện(Ion) dưới tác dũng của lực điện trường do đó thành phần dung dịch sẽ thay đổi dần dần

và trên các điện cực sẽ xuất hiện các sản phẩm điện phân.Các tinh thể Ion ở tranng thái lỏng
cũng thuộc vật dẫn loại 2
Tất cả các chất khí và hơi,kể cả hơi kim loại ,nếu cường độ điện trường ngoài thấp,sẽ không
phải là vật dẫn(cách điện).nhưng nếu cường độ điện trường vượt quá một giá trị giới hạn nào
đó đủ gây Ion hóa quang và Ion hóa va chạm thì chất khí đó trở thành vật dẫn có điện dẫn Ion
và điện tử.Khi bị ion hóa mạnh sẽ có một số điện tử và Ion dương bằng nhau sinh ra trong một
đơn vị thẻ tích là môi trường dẫn điện đặc biệt gọi là plasma.
B.Các tính chất cơ bản của vật liệu dẫn điện:
1điện trở R điện dẫn G:
-ĐIỆN trở quan hệ giữa hiệu điện thế không đổi đặt ở hai đầu dây dẫn và cường độ dòng một
chiều tạo nên trong dây dẫn đó được tính theo công thức :
l
1
R     ; G  1
S
R
Trong đó :R điện trở (  ),  điện trở suất(  *m)
L chiều dài dây dẫn(m),S thiết diện dậy dẫn (m2)
2.điện trở suất  ,điện dẫn xuất γ
Điện trở xuất là điệ trở dây dẫn có chiều dài là một đợn vị chieetf dài và tiết diện là một đơn vị
diện tích (  *m)
Điện dẫn xuất là đại lượng nghịch đảo của điện trở xuất
 =1/ γ
3Hiệu điện thế tiếp xúc và sức nhiệt điện động
khi tiếp giáp hai kim loại khác nhau với nhau thì giữa chúng sẽ sinh ra hiệu điện thế gọi là
hiệu điện thế tiếp xúc
n
KT
U tx U AB  U A  U B ( A   B ) 
 ln 0 A

e
n0 B
Trong đó:
UA, UB điện thế tiếp xúc của thanh dẫn kim loại A và B
K:1,38* 10-23(J/đô- hằng số)
T nhiệt độ tiếp xúc ,e=1,6*10-19(c)
N0A,n0B mật độ điện tích của kim loại A và B

23


CÂU 19: Nêu các ưu,nhược điểm của một số vật liệu có điện dẫn cao và ứng dụng của
chúng trong kỹ thuật (đồng, nhôm, sắt)
1.ĐỒNG:
*Ưu điểm:
-Là vật liệu quan trọng nhất trong tất cả vật liệu dẫn điện được dùng trong kĩ thuật điện
-Điện dẫn suất lớn(điện trở suất nhỏ ρ=0,0172 Ω.m) chỉ đứng sau Ag
-Sức bền cơ khí lớn chống được sự ăn mòn của khí quyển
-Tính đàn hồi cao,đặc biệt là tính dẫn điện cao đã làm Cu trở thành vật liệu quan trọng để sản
xuất thiết bị điện
*Nhược điểm:
-Khó chế tạo được Cu tinh khiết vì đòi hỏi công nghệ cao
-Cu tìm thấy trong thiên nhiên là không nhiều chủ yếu là lấy ở các mỏ quặng
như:Cu2S,CuS,3Cu2SFe2S3
-Giá thành cao
2.NHÔM:
*Ưu điểm:
-Dễ dát mỏng và gia công dễ dàng và được sử dụng nhiều trong kĩ thuật điện đứng thứ 2 sau
Cu
-Al có điện dẫn suất cao,dẫn điện tốt nên được dùng làm dây dẫn điện

-Khi tải điện áp cao thì dây dẫn thép-Nhôm giúp tổn thất truyền tải giảm,thông qua hiệu ứng
mặt ngoài của bề mặt dây dẫn
*Nhược điểm:
-Al là kim loại có sức bền cơ khí tương đối bé gặp khó khăn trong việc thực hiện tiếp xúc điện
tốt khi nối với nhau
-Không sử dụng ở trạng thái tinh khiết vì nó co nhiều khi đúc,tính chất cơ cũng bị giới hạn
-Các dây dẫn bằng thép-Nhôm có nhược điểm là bị cứng,phần thép và phần Nhôm phải được
cố định riêng lẻ bởi vì hệ số giãn nở nhiệt khác nhau giữa Nhôm và thép
3.SẮT
*Ưu điểm:
-Fe là kim loại quan trọng để sản xuất ra thép hay gang
-Hợp kim của Fe-thép được ứng dụng quan trọng trong rất nhiều ngành công nghiệp:cơ
khí,xây dựng,điện
-Dây dẫn làm bằng thép dùng để truyền tải công suất lớn được dùng làm dây dẫn dưới dạng
thanh góp
-Hợp kim của Fe-thép có độ bền cơ khí gấp 2-2,5 lần so với Cu,điện trở suất gấp 7-8 lần so với
Cu dùng đê làm dây dẫn cho những cột lớn để vượt sông,núi
*Nhược điểm:
-Rất nhiều dạng Fe tinh khiết thu được thông qua điện phân,nhưng thực tế không được sử
dụng trong kĩ thuật.

24


MỤC LỤC
Câu 1: Lý thuyết phân vùng Năng lượng, dựa vào đó để phân loại vật
liệu. .................................................................................................................... 1
Câu 2: Những hiện tượng chung khi đặt điện môi và trong điện trường. 2
Câu 3: Sự phân cực điện môi và hằng số điện môi. ..................................... 2
Câu 4: Điện trường cục bộ bên trong điện môi. Phương trình ClaudiutMoxôtchi. .......................................................................................................... 3

Câu 5: Tính dẫn điện, điện dẫn của điện môi. ............................................. 4
Câu 6: Công thức tính tổn hao điện môi? Hệ số tổn hao điện môi ............ 5
Câu 7: các dạng tổn hao điện môi .................................................................. 6
Câu 8: Tổn hao điện môi trong sơ đồ thay thế ............................................. 7
Câu 9: Tổn hao đmôi mtrường lỏng, rắn, khí ............................................. 9
Câu 10: Nêu những yêu cầu chung đối với chất khí cách điện. Trình bày
các dạng ion hóa trong chất khí. .................................................................. 10
Câu 11: Trình bày quá trình hình thành thác điện tử và sự phóng điện
trong điện môi khí ......................................................................................... 11
Câu 12: Trình bày đặc tính Von-Ampe và các dạng phóng điện trong
điện môi khí .................................................................................................... 13
Câu 13: Phóng điện trong điện trường đồng nhất: trường đồng nhất và
đặc điểm của phóng điện trong điện trường này. Trình bày định luật
Pasen và giải thích điện áp phóng điện: ...................................................... 14
CÂU 14:Phóng điện trong chất khí trong điện trường rất không đồng
nhất: điện trường rất không đồng nhất và đặc điểm của phóng điện trong
điện trường mũi nhọn -cực bản? ................................................................. 17
Câu 15: Biện pháp nâng cao điện áp trong điện môi khí .......................... 20
Câu 16: a. Sự phóng điện trong điện môi lỏng được giải thích như thế
nào: .................................................................................................................. 21
Câu 17: Nêu hiện tượng pđ bề mặt và biện pháp nâng cao pđ bề mặt cho
điện môi rắn ................................................................................................... 22
CÂU 18: Phân loại và các tính chất cơ bản của vật liệu dẫn điện: .......... 22
CÂU 19: Nêu các ưu,nhược điểm của một số vật liệu có điện dẫn cao và
ứng dụng của chúng trong kỹ thuật (đồng, nhôm, sắt) ............................. 24

25