固体电介质的电导

⾼电压技术复习资料⾼电压技术复习资料⼀、填空题1、__________的⼤⼩可⽤来衡量原⼦捕获⼀个电⼦的难易，该能量越⼤越容易形成__________ 。

(电⼦亲合能、负离⼦)2、⾃持放电的形式随⽓压与外回路阻抗的不同⽽异。

低⽓压下称为__________ ，常压或⾼⽓压下当外回路阻抗较⼤时称为⽕花放电，外回路阻抗很⼩时称为__________ 。

(辉光放电、电弧放电)3、⾃持放电条件为__________ 。

(γ(-1)=1或γ=1)4、汤逊放电理论适⽤于__________ 、__________ 条件下。

(低⽓压、pd较⼩)5、流注的特点是电离强度__________ ，传播速度__________ 。

(很⼤、很快)6、棒—板间隙中棒为正极性时电晕起始电压⽐负极性时__________ 。

(略⾼)7、长间隙的放电⼤致可分为先导放电和__________ 两个阶段，在先导放电阶段中包括__________ 和流注的形成及发展过程。

(主放电、电⼦崩)8、在稍不均匀场中，⾼场强电极为正电极时，间隙击穿电压⽐⾼场强电极为负时__________ 。

在极不均匀场中，⾼场强电极为负时，间隙击穿电压⽐⾼场强电极为正时__________ 。

(稍⾼、⾼)9、电晕放电产⽣的空间电荷可以改善__________ 分布，以提⾼击穿电压。

(极不均匀的电场)10、电⼦碰撞电离系数代表⼀个电⼦沿电场线⽅向⾏径__________ cm时平均发⽣的碰撞电离次数。

(1)11、提⾼⽓体击穿电压的两个途径：改善电场分布，使之尽量均匀，削弱⽓体中的电离过程。

12、我国采⽤等值盐密法划分外绝缘污秽等级。

13、沿整个固体绝缘表⾯发⽣的放电称为闪络。

14、在电⽓设备上希望尽量采⽤棒—棒类对称型的电极结构，⽽避免棒—板类不对称型的电极结构。

15、对于不同极性的标准雷电波形可表⽰为±1.2/50us 。

16、我国采⽤ 250/2500us 的操作冲击电压标准电压。

材料物理习题集第一章 固体中电子能量结构和状态（量子力学基础）1. 一电子通过5400V 电位差的电场，（1）计算它的德布罗意波长；（2）计算它的波数；（3）计算它对Ni 晶体（111）面（面间距d =2.04×10-10m ）的布拉格衍射角。

（P5）12341311921111o '(2)6.610 =(29.1105400 1.610)=1.67102K 3.7610sin sin 2182hh pmE md dλπλθλλθθ----=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯==⇒=解：（1）=（2）波数=（3）22. 有两种原子，基态电子壳层是这样填充的;;s s s s s s s 2262322626102610（1）1、22p 、33p （2）1、22p 、33p 3d 、44p 4d ，请分别写出n=3的所有电子的四个量子数的可能组态。

（非书上内容）3. 如电子占据某一能级的几率是1/4，另一能级被占据的几率为3/4，分别计算两个能级的能量比费米能级高出多少k T ？（P15）1()exp[]11ln[1]()()1/4ln 3()3/4ln 3FF F F f E E E kT E E kT f E f E E E kT f E E E kT=-+⇒-=-=-=⋅=-=-⋅解：由将代入得将代入得4. 已知Cu 的密度为8.5×103kg/m 3，计算其E 0F 。

（P16） 2203234262333118(3/8)2(6.6310)8.510 =(3 6.0210/8)291063.5=1.0910 6.83Fh E n m J eVππ---=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=解：由5. 计算Na 在0K 时自由电子的平均动能。

（Na 的摩尔质量M=22.99，.0ρ⨯33=11310kg/m ）（P16）22323426233311900(3/8)2(6.6310) 1.01310 =(3 6.0210/8)291022.99=5.2110 3.253 1.085F F h E n mJ eVE E eVππ---=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯===解：由由 6. 若自由电子矢量K 满足以为晶格周期性边界条件x x L ψψ+()=()和定态薛定谔方程。

第一章 电介质的极化1.什么是电介质的极化？表征介质极化的宏观参数是什么？ 若两平行板之间充满均匀的电介质，在外电场作用下，电介质的内部将感应出偶极矩，在与外电场垂直的电介质表面上出现与极板上电荷反号的极化电荷，即束缚电荷σˊ。

这种在外电场作用下，电介质内部沿电场方向产生感应偶极矩，在电介质表面出现极化电荷的现象称为电介质极化。

为了计及电介质极化对电容器容量变化的影响，我们定义电容器充以电介质时的电容量C 与真空时的电容量C0的比值为该电介质的介电系数，即0rC C=ε，它是一个大于1、无量纲的常数，是综合反映电介质极化行为的宏观物理量。

2.什么叫退极化电场？如何用一个极化强度P 表示一个相对介电常数为r ε的平行板介质电容器的退极化电场、平均宏观电场、电容器极板上充电电荷产生的电场。

电介质极化以后，电介质表面的极化电荷将削弱极板上的自由电荷所形成的电场，所以，由极化电荷产生的场强被称为退极化电场。

退极化电场：00εεσPE d -='-= 平行宏观电场：)1(0-=r PE εε充电电荷产生的电场：)1()1(0000000-=+-=+===+=r r r d PP P P E D E E E εεεεεεεεεεσ 3.氧离子的半径为m 101032.1-⨯，计算氧原子的电子位移极化率 按式304r πεα=代入相应的数据进行计算。

240310121056.2)1032.1()1085.8(14.34m F •⨯≈⨯⨯⨯⨯⨯=---α4.在标准状态下，氖的电子位移极化率为2101043.0m F •⨯-。

试求出氖的相对介电常数。

单位体积粒子数253231073.24.221010023.6⨯=⨯⨯=N e r N αεε=-)1(0 12402501085.81043.01073.211--⨯⨯⨯⨯+=+=∴εαεer N5.试写出洛伦兹有效电场的表达式。

适合洛伦兹有效电场时，电介质的介电系数r ε和极化率α有什么关系？其介电系数的温度系数的关系式又如何表示。

1、电子极化具有以下四种类型：电子位移极化；离子位移极化；转向极化；空间电荷极化。

2、电子位移极化电场中的所有电介质内都从在电子位移极化，它是弹性的并不引起能量损耗，完成极化的时间极短，该时间已于可见光相近；单元粒子的电子极化电矩与温度有关，温度的变化只是通过介质密度的变化（即介质单位体积中粒子数的变化）才使介质的电子位移极化率发生变化。

3、离子位移极化在大多数情况下，离子位移极化有微量的能量损耗。

电介质的离子位移极化率随温度的升高而略有增大。

这是由于温度升高时电介质的体积膨胀，离子间的距离增大，离子间相互作用的弹性力减弱的结果。

4、转向极化外电场愈强，极性分子的转向定向就愈充分，转向极化就愈强烈。

转向极化的建立需较长的时间。

并伴有能量损耗。

5、空间电荷极化以上三种极化都是带电质点的弹性位移或转向形成的空间电荷极化的机理与上述不同，它是由带电质点（电子或正、负离子）的移动而形成的；在电场作用下，带电质点在电介质中移动时可能被晶格缺陷捕获或在两层介质的界面上堆积，造成电荷在电介质中新的分布从而产生电矩。

这种极化称为空间电荷极化。

5、气体介质的相对介电常数由于气体物质分子间的距离相对很大，即气体的密度很小，气体的极化率也就很小，故一切气体的相对介电常数都接近于1。

任何气体的相对介电常数均随温度的升高而减小，随压力的增大而增大，但其影响过程都很小。

6、中性液体介质中性液体介质的相对介电常数不大，其值在1.8~2.8范围内；7、极性液体介质低温时分子间的黏附力强，转向较难，转向极化对介电常数的贡献较小，随着温度的升高，分子间的黏附力减弱，转向极化对介电常数的贡献就较大，介电常数随之增大；另一方面，温度升高时，分子的热运动加强，对极性分子定向排列的干扰也随之增强，阻碍转向极化的完成，所以当温度进一步升高时介电常数反而趋向减小。

当频率相当低时，极性分子来得及跟随电场交变转向，介电常数较大，并且接近于直流电压下测得的介电常数，当频率超过某一临界值时，极性分子的转向就跟不上电场的变化，介电常数就开始减小，随着频率的增高介电常数最终接近于自由电子位移极化所引起的介电常数值。

固体电化学任何一个电化学装置都是由电介质和两个电极相互连接组成的。

或用于传感器，或用于化学电源。

为提高其性能就要对这三部分及他们之间的相互作用进行研究。

这不仅应对固体电解质本身的电学性质（电导率、离子电导率及与环境的关系、使用条件）进行研究；并且还要研究电介质与电极间的相互作用。

本章将介绍电化学的有关基本知识。

第一节固体电解质的电导和极化一电导和极化固体电解质中存在离子的大量空位，在电场作用下，离子可以迁移，离子在迁移过程中受到的阻力是电阻，我们常用电阻（欧姆）的倒数电导（1/欧姆）来表示离子导体样品的导电能力。

⒈、离子迁移率和离子电导率离子的移动速度为V（cm/s ), 与电场强度E(V/cm )成正比.（E= dφ/dx; 电压梯度V/cm）V= U E其中U是离子的迁移率：单位电场强度作用下载流子的迁移速度。

单位：（cm2/Vs）。

载流子产生的电流密度I 与导电粒子浓度C、粒子带电量（q = Z e）及粒子的迁移速度U 成正比：I = C q V具有多种电荷载体的固体电解质在电场中产生的总电流密度I等于各种载流子产生的分电流密度之和： I =∑I =I i +I e +I hI = ∑C k q k V k = ∑C k q k U k E k固体电解质中载流子的电导率 σ ：单位长度单位截面电介质的电阻的倒数，或：当长度为1厘米的1立方厘米物体两端加1伏电压时，通过的电流安培数：因为： I =∑σk E kσ = ∑ σk = ∑ C k q k U k如果是混合导体，σi 为离子电导率，σe 为电子电导率；σ 为固体电解质的总电导率。

3、离子迁移数和电子迁移数固体电解质中离子及电子迁移数是导电离子及电子的电导率在固体电解质总电导率中所占的比例。

可用下式表示：t i i i=∑σσ σσe e t = t I = 1 - t e对于少量缺陷的固体电解质材料（电导率比较低），根据热力学理想溶液特性，其电导率与温度的关系为：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=kT E o o T exp σσ 固体电解质的电导率均随温度的升高而增大。

材料物理习题集第一章 固体中电子能量结构和状态（量子力学基础）1. 一电子通过5400V 电位差的电场，（1）计算它的德布罗意波长；（2）计算它的波数；（3）计算它对Ni 晶体（111）面（面间距d =2.04×10-10m ）的布拉格衍射角。

（P5）12341311921111o '(2)6.610 =(29.1105400 1.610)=1.67102K 3.7610sin sin 2182hh pmE m d dλπλθλλθθ----=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯==⇒=解：（1）=（2）波数=（3）22. 有两种原子，基态电子壳层是这样填充的;;s s s s s s s 2262322626102610（1）1、22p 、33p （2）1、22p 、33p 3d 、44p 4d ，请分别写出n=3的所有电子的四个量子数的可能组态。

（非书上内容）3. 如电子占据某一能级的几率是1/4，另一能级被占据的几率为3/4，分别计算两个能级的能量比费米能级高出多少k T ？（P15）1()exp[]11ln[1]()()1/4ln 3()3/4ln 3FF F F f E E E kT E E kT f E f E E E kT f E E E kT=-+⇒-=-=-=⋅=-=-⋅解：由将代入得将代入得4. 已知Cu 的密度为8.5×103kg/m 3，计算其E 0F 。

（P16）2203234262333118(3/8)2(6.6310)8.510 =(3 6.0210/8)291063.5=1.0910 6.83Fh E n m J eVππ---=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=解：由5. 计算Na 在0K 时自由电子的平均动能。

（Na 的摩尔质量M=22.99，.0ρ⨯33=11310kg/m ）（P16）220323426233311900(3/8)2(6.6310) 1.01310 =(3 6.0210/8)291022.99=5.2110 3.253 1.085FF h E n mJ eVE E eVππ---=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯===解：由由 6. 若自由电子矢量K 满足以为晶格周期性边界条件x x L ψψ+()=()和定态薛定谔方程。

材料物理习题集第一章 固体中电子能量结构和状态（量子力学基础）1. 一电子通过5400V 电位差的电场，（1）计算它的xxxx 波长；（2）计算它的波数；（3）计算它对Ni 晶体（111）面（面间距d=2.04×10-10m ）的布拉格衍射角。

（P5）12341311921111o '(2)6.610 =(29.1105400 1.610) =1.67102K 3.7610sin sin 2182h h p mE m d d λπλθλλθθ----=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯==⇒=解：（1）=（2）波数=（3）2 2. 有两种原子，基态电子壳层是这样填充的，请分别写出n=3的所有电子的四个量子数的可能组态。

（非书上内容）3. 如电子占据某一能级的几率是1/4，另一能级被占据的几率为3/4，分别计算两个能级的能量比费米能级高出多少kT ？（P15）4. 已知Cu 的密度为8.5×103kg/m3，计算其（P16）5. 计算Na 在0K 时自由电子的平均动能。

（Na 的摩尔质量M=22.99，）（P16）6. 若自由电子矢量K 满足以为晶格周期性边界条件和定态xx 方程。

试证明下式成立：eiKL=17.d h r K K cos r /2θϕ=*hkl *hkl 已知晶面间距为，晶面指数为（ k l ）的平行晶面的倒易矢量为，一电子波与该晶面系成角入射，试证明产生布拉格反射的临界波矢量的轨迹满足方程。

8. 试用布拉格反射定律说明晶体电子能谱中禁带产生的原因。

（P20）9. 试用晶体能带理论说明元素的导体、半导体、绝缘体的导电性质。

答： （画出典型的能带结构图，然后分别说明）10. 过渡族金属物理性质的特殊性与电子能带结构有何联系？（P28）答：过渡族金属的d 带不满，且能级低而密，可xx 较多的电子，夺取较高的s 带中的电子，降低费米能级。

补充习题1. 为什么镜子颠倒了左右而没有颠倒上下？2.只考虑xx 力学，试计算在不损害人体安全的情况下，加速到光速需要多少时间？ 3. 已知下列条件，试计算空间两个电子的电斥力和万有引力的比值4. 画出原子间引力、斥力、能量随原子间距变化的关系图。

高电压复习纲要学习情境一1、云母绝缘材料由哪几部分组成？云母制品的种类及用途答：组成：介电材料，补强材料，粘结剂种类：云母带：具有良好的电气和力学性能，在室温下具有柔软性，可以连续包绕电机线圈，经浸渍或模压成型为电机线圈主绝缘云母板：柔软云母板在常态时具有柔软性，任意弯曲而不破裂；塑型云母板在常温下是硬质板状材料，加热时变软，继续加热加压可以塑制成不同形状的绝缘构件云母箔：一般在电机、电器中用作卷烘式绝缘以及转子铜排绝缘2、钢化玻璃的用途答：用途：钢化玻璃绝缘子、制真空器件、发光器件显示外壳、绝缘。

3、常见的合成树脂材料有哪些？热塑性树脂与热固性树脂的区别？答：种类：交联聚乙烯，酚醛树脂，环氧树脂，聚乙烯，聚氯乙烯区别：热塑性树脂是加热成型后冷却硬固，再加热又软化，可以多次反复成型。

具有可溶性的树脂热固性树脂在热压成型后成为不溶熔的固化物，再加热也不软化，也就是只能塑制一次4、六氟化硫气体的性质答：物理性质：常态下，纯净的SF6气体为无色无味，无毒，不燃的惰性气体，容易液化化学性质：非常稳定，在空气中不燃烧，不助燃。

在150摄氏度下不与水、酸、碱、卤素及绝缘材料作用，在500摄氏度以下不分解，但温度超过600摄氏度时，SF6气体将产生部分热分解5、变压器的主绝缘和纵绝缘答：主绝缘：是绕组与接地部分之间以及绕组之间的绝缘纵绝缘：是指同一绕组的匝间、层间以及与静电屏之间的绝缘6、何为游离？按照能量来源的不同，游离分为哪几种形式？气体中带点质点的消失形式有哪几种？答：游离定义：中性原子从外界获得足够的能量，使原子中的一个或几个电子完全脱离原子核的束缚而成为自由电子和正离子（即带点质点）的过程游离形式：按照能量来源不同，可分为：碰撞游离，光游离，热游离，表面游离消失形式；带电质点受电场力的作用流入电极；带电质点的扩散；带电质点的复合7、汤逊理论的要点是什么？适用条件是什么？答：要点：均匀电场中，气体间隙的击穿主要由电子的碰撞游离和正离子撞击阴极表面造成的表面游离所引起的适用条件：在均匀电厂，低气压，短间隙的条件8、巴申定律的主要内容是什么？答：击穿电压Ub是气压P和间隙距离d乘积的函数：Ub=f(Pd)9、流注理论的要点是什么？适用条件是什么？答：要点：电子的碰撞游离和空间光游离是形成自持放电的主要因素，空间电荷对电场的畸变作用是产生光游离的重要原因适用条件：不均匀电场，高气压，长间隙的条件10、何为电晕放电？它有何危害？限制电晕的方法有哪些？答：定义：当电场极不均匀时，随间隙上所加电压的升高，在曲率半径小的电极附近，电场强度将先达到引起游离过程的数值，间隙在这一局部区域形成自持放电在高场强区，会出现蓝紫色的晕光，并发出“咝咝”的响声危害：产生能量损耗；产生高频电磁波，干扰信号；产生臭氧，氮氧化物，有腐蚀作用方法：改进电极形状，增大电极的曲率半径；对输电线路采用分裂导线11、何为极性效应？正棒——负棒和负棒——正棒间隙击穿电压和起晕电压之间的关系答：定义：对于电极形状不对称的不均匀电场间隙，如棒-板间隙，棒的极性不同，间隙的起晕电压和击穿电压不同。

第6章习题6.1 试列表比较电介质的各种极化现象的性质。

极化方式现象电子式极化存在一切介质中。

（1）形成极化所需时间极短（因电子质量极小），约-1510s,故其rε不随频率变化；（2）它具有弹性，当外电场去掉后，依靠正、负电荷间的吸引力，作用中心会马上重合而呈现非极性，所以这种极化没有损耗；（3）温度对极化程度影响不大，rε具有不大的负的温度系数。

离子式极化存在离子结构中。

（1）建立极化时间短，约-1310s；（2）极化程度随温度增加略有增加，一般其rε具有正的温度系数；（3）几乎没有能量损耗。

偶极子式极化存在于极性介质中。

（1）偶极子极化是非弹性的，极化时消耗的电场能量在复原时不可能收回；（2）极化时间较长，约-10-210~10s。

极化程度与电源频率f有关，f变高，偶极子来不及转向，极化率减小；（3）随温度的增加极化程度先增加后降低。

夹层介质界面极化存在由几种不同介质组成的绝缘体或介质不均匀的绝缘中。

（1）在工频或低频时，夹层的存在使整个介质的等值电容增大，损耗也增大。

空间电荷极化介质内的正、负自由离子在电场的作用下改变分布状况时，将在电极附近形成空间电荷极化。

它是缓慢进行的，只有在低频或超低频的交变电压下，才有可能发生这种极化现象6.2 极性液体或固体极性电介质的介电常数与温度、电压频率的关系如何？为什么？答：极性液体介电常数在温度不变时，随电压频率的增大而减小，然后趋于某一个值。

当频率很低时，偶极子来得及跟随电场交变转向，介电常数较大，当频率接近于某一值时，极性分子的转向已经跟不上电场的变化，介电常数就开始减小。

温度过低时，由于分子间联系紧密（例如液体介质的黏度很大），分子难以转向，所以rε也变小（只有电子式极化）。

所以极性液体、固体介质的rε在低温下先随温度的升高而增加，以后当热运动变得较强烈时，rε又随温度上升而减小。

6.3固体电介质的电导和哪些因素有关，简述其原因。

答：在固体电介质上施加电压时，介质内有电流流过，并随外加电压的增加而增加，当电压很高时，电流急剧增加直至绝缘击穿。

西安交通大学14春学期《高电压技术》离线作业《高压电技术》第一章电介质的极化、电导和损耗本章要点：1.电介质的极化；2.电介质的电导；3.电介质的损耗。

本章目标：1.掌握电介质极化的概念、分类及特点；2.掌握相对介电常数的概念，了解电介质极化在工程上的意义；3.掌握电介质电导的概念及其特点；4.掌握电介质损耗的概念、特点及其工程意义。

本章重点：1.电介质极化的概念；2.电介质电导的概念及其工程意义；3.电介质损耗的概念及其工程意义。

本章难点1.电介质的极化、电导和损耗的概念一、单项选择题：1.极化时间最长的是( D )。

A.电子式极化 B.离子式极化C.偶极子极化D.空间电荷极化2.下列因素中，对固体电介质的tgδ影响不明显的是( D )。

A.湿度B.电源频率C.表面污秽D.大气压强3.下列电介质中属于离子结构的是（ B ）。

A.纤维B.云母C.空气D.变压器油二、填空题：1.夹层极化相当于增大了整个电介质的等值电容。

2.电介质极化的基本形式有电子式极化、离子式极化、偶极子式极化、空间电荷极化（夹层式极化）。

3.εr是表征电介质在电场作用下极化程度的物理量。

- 1 -《高压电技术》4.在电介质的四种极化形式中，无损极化形式有电子式极化、离子式极化。

5.在电介质的四种极化形式中，有损极化形式有偶极子式极化、空间电荷极化（夹层式极化）。

6.选用电容器的绝缘介质时，希望εr 大些，这样可使电容器单位容量的体积和质量减小。

7.电介质的电导是离子性电导，金属的电导是电子性电导。

8.电导率是表征电介质电导强弱程度的物理量。

9.影响液体介质电导的主要因素有电场强度、温度、杂质。

10.固体电介质的电导分为体积电导和表面电导。

11.给电介质加上较低的电压时，介质中的能量损耗有电导损耗和极化损耗。

12.在直流电压作用下，电介质中只有电导损耗。

13.在交流电压作用下，介质中的有功功率P = U2?Ctg? 。

一：填空题1.电离是指电子脱离原子核的束缚而形成自由电子和正离子过程。

2.碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。

3.气体发生放电时，除不断形成带电质点的电离过程外，还存在相反的过程，即带电质点的消失过程，则带电质点的消失情况有：带电质点受电场力的作用流入电极；带电质点的扩散；带电质点的复合4.新电子在向阳极行进过程中会发生碰撞电离，产生两个新电子，电子总数增加到4个。

第三次碰撞增加到8个，即按几何数不断增加，因此将这一剧增的电子流称为：电子崩5.自持放电的条件为：r(ead-1)=1或read=16.汤逊放电理论的适用范围低电压、pd较小。

7.棒-板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高。

8.在均匀电场中的击穿，若电极布置称，则无<有,无>击穿极性效应，当间隙距离d在1到10cm范围内时，击穿强度比约等于30kv/cm。

9.由于高场强下电极性不同，空间电荷极性不同，对放电发展的影响也不同，这就造成不同极性的高场强电极的电晕起始电压的不同以及间隙击穿电压的不同，称为极性效应。

10.解决电晕放的途径是限制导线的表面场强，最好解决方法是采用分裂导线。

1.国际上大多数国家对于不同极性的标准雷电波形可表示为+1.2|50us或-1.2|50us 。

2.空间电荷对原电场有畸变作用。

3.沿整个固体绝缘表面产生的放电称为闪络。

4.输电线路采用钢化玻璃绝缘子是由于它具有损坏后自爆的特性。

5.引入固体介质的闪络电压比气体的闪络电压低。

6.具有强垂直分量时的沿面放电对绝缘的危害比具有弱垂直分量时的沿面放电对绝缘的危害大。

7.出现滑闪放电的条件: 电场必须有足够的垂直分量, 电场必须有足够的水平分量,电压必须是交变的。

8.目前在世界范围内应用最广泛的划分污秽等级的方法是等值盐密法。

9.采用高电气强度气体 SF6 可削弱气体中的电离强度。

10.石蜡的闪络电压比电瓷高，因为石蜡具有憎水性质。

1.液体电介质有矿物绝缘油、合成绝缘油、植物油三大类。

高压电技术考试试题一．填空题：1.极化的基本形式有电子式极化、离子式极化、偶合式极化和空间电荷极化四种2.流注理论跟汤逊理论最大不同是：汤逊理论没有考虑空间电荷对电场的畸变作用3.高压西林电桥正接法的桥体位于低压侧，要求被试品两级均对地绝缘4.固体电介质的电导分为体积电导和表面电导5.气体间隙发生击穿时的最低临界电压称为击穿电压6.按照气体分子得到能量形式不同，气体分子游离形式可分为碰撞游离、光游离和热游离7.均匀电场气体的击穿过程与气体的相对密度和极间距离的乘积有关8.我国国家标准规定的雷电冲击电压的标准波形通常可以表示为±1.2/50us9.电介质老化的四种形式电老化、热老化、机械老化和环境老化10.绝缘的试验可分为两类，一类为绝缘特性试验，另一类为耐压试验11.雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值称为耐雷水平;每100km线路每年由雷击引起的跳闸次数称为雷击跳闸率，它是衡量线路防雷性能的综合指标12.雷电的危害形式有直击雷、感应雷、雷电入侵波、球形雷四种。

13.变电站的进线段保护指靠近变电站1~2km的一段线路加装的避雷线防雷保护；避雷线的保护角一般不宜超过20°二．选择题：（3′×9）1. 给棒—板间隙加上直流电压，下列说法正确的是（ C ）A．棒极为正时的击穿电压大于棒极为负时的击穿电压B．棒极为正时的击穿电压等于棒极为负时的击穿电压C．棒极为正时的击穿电压小于棒极为负时的击穿电压D. 两者大小无法确定2.下列说法正确的是：（ C ）A．tgδ=C4(C4以pF计）B. tgδ=C4(C4以F计）C. tgδ=C4(C4以μF计）D. tgδ=C4(C4以nF计)3.同一固体介质，在同样的电极布置时，其直流、交流和冲击电压作用下的冲击电压（ B ）A. U冲＞U交＞U直B. U冲＞U直＞U交C. U交＞U直＞U冲D. U交＞U冲＞U直4.下列哪项不是极不均匀电场中击穿电压的特点：（ D ） A.击穿前有稳定的电晕 B.有明显的极性效应 C.放电发展所需时间长 D.间隙距离短5.下列不是固体介质的击穿形式的有：（ C ） A.电击穿 B.电化学击穿 C.“小桥”击穿 D.热击穿6.下列哪项不是消除或减小电场干扰的措施：（ C ） A.倒相法 B.加设屏蔽 C.移动电桥位置 D.采用移相电源7.介质损失角正切值和工频耐压试验分别能发现绝缘中的（ B ） A.分布性缺陷、分布性缺陷 B.分布性缺陷、集中性缺陷 C.集中性缺陷、分布性缺陷 D.集中性缺陷、集中性缺陷8.避雷针或避雷线接地装置的工频接地电阻一般不宜大于（ B ）欧姆A. 9B. 10C.11 D. 129.下列不属于操作过电压的是（ A ）A. 谐振过电压B. 电弧接地过电压C．空载线路分合闸过电压D．切除空载变压器过电压三．名词解释：（４×５′）１.绝缘强度：在均匀电场中，使电介质不失去其绝缘性能所需要的最高、临界外加电场强度，也称为耐压强度。

固体电导率表
固体电导率是指固体在一定条件下对电流的传导能力。

它是材料科学、电子
注：RT表示常温，即25°C。

从上表可以看出，不同材料的电导率差异很大。

对于一些金属材料，如金、银和铜，其电导率较高，主要因为金属的导电性主要由自由电子决定。

而对于绝缘体材料，如二氧化硅和三氧化二铝，其电导率非常低。

此外，石墨烯作为一种新型的二维材料，也具有很高的电导率。

电导率会随着温度和压力的变化而变化。

在高温下，材料的载流子数量会增加，导致电导率升高。

此外，压力也会对电导率产生影响，但影响机制较为复杂，需要具体分析。

固体电解质的电导率是衡量其作为离子传输介质效率的重要参数，主要包括本体电导率和界面电导率两个方面：
1. 本体电导率（Bulk Conductivity）：
- 本体电导率是指固体电解质材料内部离子迁移时所表现出来的电导能力。

它反映了在没有界面影响的情况下，电解质本身允许离子通过的速率。

这个值通常用西门子每米（S/m）来表示，高的本体电导率意味着离子可以在电解质内部快速移动。

2. 界面电导率（Interfacial Conductivity）：
- 界面电导率则是指固体电解质与电极之间的接触界面上，离子从一个相转移到另一个相时的电导性能。

在全固态电池等应用中，电极-电解质界面的性质对整体性能至关重要，因为即使电解质本体具有很高的电导率，如果界面处存在高阻抗或不兼容性问题，也会大大降低整个电池的充放电效率和稳定性。

优化固体电解质的性能需要同时提高本体电导率和改善界面电导率，尤其是在设计高性能的锂离子电池或其他储能设备时，要求固体电解质不仅能在常温和高
温下保持高电导率，而且能与电极形成良好的稳定接触，以减少界面电阻并提高能量密度和循环寿命。

固体电解质本体电导率与界面电导率固体电解质在电化学领域中具有重要的应用价值，其电导率是评价其性能优劣的重要指标之一。

固体电解质本体电导率与界面电导率是影响固体电解质导电性能的重要因素。

本文将从这两个方面展开深入探讨，以期更全面地了解固体电解质的导电机制。

固体电解质的电导率受其本体电导率的影响。

固体电解质的本体电导率是指在无外界干扰的条件下，电子或离子在固体电解质晶格内传输的导电性能。

固体电解质的晶体结构、化学成分以及缺陷结构等因素对其本体电导率有着重要的影响。

例如，晶体结构的缺陷可以促进离子在固体电解质中的传输，从而提高固体电解质的电导率。

因此，在设计新型固体电解质材料时，需要考虑其晶体结构、缺陷结构等因素，以提高固体电解质的本体电导率，从而改善其导电性能。

与固体电解质本体电导率相对应的是界面电导率。

固体电解质在实际应用中通常需要与电极之间形成界面，而界面电导率则成为影响固体电解质实际导电性能的关键因素之一。

界面电导率是指固体电解质与电极之间的电荷传递效率，主要受到界面结构、界面活性剂、电极材料等因素的影响。

良好的界面电导率能够有效提高固体电解质的导电性能，从而提高电化学器件的性能表现。

固体电解质的导电性能不仅受到本体电导率和界面电导率的影响，还受到温度、压力、相变等外部条件的影响。

在高温条件下，固体电解质的本体电导率通常会显著提高，从而促进电子或离子在固体电解质中的传输。

此外，在高温条件下，固体电解质与电极之间的界面电导率通常也会提高，从而进一步提高固体电解质的导电性能。

因此，在实际应用中，通常会通过控制温度等外部条件来优化固体电解质的导电性能。

固体电解质本体电导率与界面电导率是影响固体电解质导电性能的重要因素，对固体电解质的研究具有重要的理论和实际意义。

通过深入了解固体电解质的导电机制，可以为新型固体电解质材料的设计与开发提供理论指导，进一步拓展固体电解质在电化学领域中的应用前景。

通过不断深入研究固体电解质的导电性能，可以为电化学器件的性能提升和应用拓展提供理论支持，推动固体电解质技术的发展和应用。