Vật Liệu Điện Nhiều Tác Giả, 126 Trang

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

NG 1 K I NIӊM Vӄ VҰT LIӊU ĐIӊN

1.1.2.CҨU TҤO NGUYÊN TӰ CӪA VҰT LIӊU
Nguyên tӱ là phҫn tӱ cơ bҧn nhҩt cӫa vұt chҩt. Mӑi vұt chҩt đӅu đưӧc cҩu tҥo
tӯ nguyên tӱ và phân tӱ theo mô hình nguyên tӱ cӫa Bo.
Nguyên tӱ đưӧc cҩu tҥo bӣi hҥt nhân mang điӋn tích dương (gӗm proton p và
nơtron n) và các điӋn tӱ mang điӋn tích âm (electron, ký hiӋu là e) chuyӇn
đӝng xung quanh hҥt nhân theo mӝt quӻ đҥo xác đӏnh.
nguyên tӱ : Là phҫn nhӓ nhҩt cӫa mӝt phân tӱ có thӇ tham gia phҧn ӭng hoá
hӑc, nguyên tӱ gӗm có hҥt nhân và lӟp vӓ điӋn tӱ hình 1.1
- Hҥt nhân : gӗm có các hҥt Proton và Nơrton
- Vӓ hҥt nhân gӗm các electron chuyӇn đӝng
xung quanh hҥt nhân theo quӻ đҥo xác đӏnh.
Tùy theo mӭc năng lưӧng mà các điӋn tӱ đưӧc xӃp
Thành lӟp.
Ӣ điӅu kiӋn bình thưӡng, nguyên tӱ trung hòa vӅ điӋn

Do điӋn tӱ có khӕi lưӧng rҩt nhӓ cho nên đӝ linh hoҥt cӫa tӕc đӝ chuyӇn

đӝng khá cao. Ӣ mӝt nhiӋt đӝ nhҩt đӏnh, tӕc đӝ chuyӇn đӝng cӫa electron rҩt
cao. NӃu vì nguyên nhân nào đó mӝt nguyên tӱ bӏ mҩt điӋn tӱ e thì nó trӣ
thành Ion (+), còn nӃu nguyên tӱ nhұn thêm e thì nó trӣ thành Ion ( -).

Quá trình biӃn đәi 1 nguyên tӱ trung hòa trӣ thành điӋn tӱ tӵ do hay Ion

(+) đưӧc gӑi là quá trình Ion hóa.

Khi điӋn tӱ chuyӇn đӝng trên quӻ đҥo có bán kính r bao quanh hҥt nhân,

thì giӳa hҥt nhân và điӋn tӱ e có 2 lӵc:

Lӵc hút (lӵc hưӟng tâm): f

(1-1)

và lӵc ly tâm: f

= r

(1-2)

trong đó:

m - khӕi lưӧng cӫa điӋn tӱ,
v - vұn tӕc dài cӫa chuyӇn đӝng tròn

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

1.1.3.CҨU TҤO PHÂN TӰ CӪA VҰT LIӊU

Là phҫn nhӓ nhҩt cӫa mӝt chҩt ӣ trҥng thҧi tӵ do nó mang đҫy đӫ các

đһc điӇm, tính chҩt cӫa chҩt đó, trong phân tӱ các nguyên tӱ liên kӃt vӟi nhau
bӣi liên kӃt hóa hӑc.Vұt chҩt đưӧc cҩu tҥo tӯ nguyên, phân tӱ hoһc ion theo
các dҥng liên kӃt dưӟi đây:

1.1.3.1. Liên kӃt đӗng hóa trӏ

Liên kӃt này đһc trưng bӣi sӵ kiӋn là mӝt sӕ điӋn tӱ đã trӣ thành chung

cho các nguyên tӱ tham gia hình thành phân tӱ.

Lҩy cҩu trúc cӫa phân tӱ clo làm ví dө: phân tӱ này gӗm 2 nguyên tӱ clo

và như đã biӃt, nguyên tӱ clo có 17 điӋn tӱ, trong đó 7 điӋn tӱ ӣ lӟp ngoài
cùng (điӋn tӱ hoá trӏ). Hai nguyên tӱ clo liên kӃt bӅn vӳng vӟi nhau bҵng
cách sӱ dөng chung hai điӋn tӱ như trên hình 1.3 . Lӟp vӓ ngoài cùng cӫa
mӛi nguyên tӱ đưӧc bә sung thêm mӝt điӋn tӱ cӫa nguyên tӱ kia .

Phân tӱ liên kӃt đӗng hoá trӏ có thӇ là trung tính hoһc cӵc tính. Phân tӱ

clo thuӝc loҥi trung tính vì các trung tâm điӋn tích dương và điӋn tích dương
trùng nhau.

Axit clohydric HCl là ví dө cӫa phân tӱ cӵc tính. Các trung tâm điӋn tích

dương và âm cách nhau mӝt khoҧng và như vұy phân tӱ này đưӧc xem như
mӝt lưӥng cӵc điӋn.

Tùy theo cҩu trúc các phân tӱ đӕi xӭng hay không đӕi xӭng mà chia các

phân tӱ ra làm hai loҥi

- Phân tӱ không phân cӵc là phân tӱ mà trӑng tâm điӋn tích âm trùng vӟi

trӑng tâm điӋn tích dương

- Phân tӱ phân cӵc là phân tӱ mà tâm điӋn tích âm cách trӑng tâm điӋn

tích dương mӝt khoҧng l

ĐӇ đһc trưng cho sӵ phân cӵc nguӡi ta dùng mô men lưӥng cӵc

= q.l

Trong đó:
q: là điӋn tích

Ã 1.3.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

l: có chiӅu ±q đӃn +q và có đӝ lӟn bҵng l( khoҧng cách giӳa trӑng tâm điӋn
tích dương và trӑng tâm điӋn tích âm)
1.1.3.2. Liên kӃt Ion

Liên kӃt ion đưӧc xác lұp bӣi lӵc hút giӳa các Ion (+) và Ion( -). Liên kӃt

này chӍ xҧy ra giӳa các nguyên tӱ cӫa các nguyên tӕ hóa hӑc có tính chҩt
khác nhau.

Đһc trưng cho dҥng liên kӃt kim loҥi là liên kӃt giӳa các kim loҥi và phi

kim đӇ tҥo thành muӕi, cө thӇ là Halogen và kim loҥi kiӅm gӑi là muӕi
Halogen cӫa kim loҥi kiӅm.

Liên kӃt này khá bӅn vӳng. Do vұy nhiӋt đӝ nóng chҧy cӫa các chҩt có

liên kӃt Ion rҩt cao

Ví dө: liên kӃt giӳa Na và Cl trong muӕi NaCl là liên kӃt ion ( vì Na co

1 electron lӟp ngoài cùng cho nên dӉ nhưӡng 1 electron tҥo thành Na

, Cl có

7 electron ӣ lӟp ngoài cùng cho nên dӉ nhұn 1 ele ctron tҥo thành Cl

, hai ion

này trái dҩu sӁ hút nhau và tҥo thành phân tӱ NaCl, muӕi NaCl có tính hút ҭm
t

=800

C, t

sôi

<1450

Hình 1.4 là mҥng tinh thӇ lұp phương (cơ bҧn) cӫa kim loҥi.

Dҥng liên kӃt này giҧi thích đưӧc nhӳng tính chҩt đһc trưng cӫa kim loҥi:
- Tính nguyên khӕi ( rҳn): Lӵc hút giӳa các ion âm và các điӋn tӱ tҥo nên tính
nguyên khӕi, kim loҥi thưӡng ӣ dҥng mҥng tinh thӇ
- Tính dҿo: do sӵ dӏch chuyӇn và trưӧt lên nhau cӫa các ion
- Do tӗn tҥi các điӋn tӱ tӵ do nên kim loҥi thưӡng có ánh kim, dүn điӋn và
dүn nhiӋt cao.
1.1.3.4. Liên kӃt VanDecVan:

" " cccc

Là liê k͇t tro các kim lo̩i mà ̩t

ͧ các t m̩ ti t. Xu qua
̩t có các đi͏ t͵ liê k͇t, oài ra
cò có các đi͏ t͵ t͹ do. Do đó, kim lo̩i có
tí ct d̳ đi͏, d̳ i͏t t͙t.

Ki k k đ͇ cuy đ͡ i͏t

t các ̩t (m uyê t͵, p t͵ o̿c
io ͧ m͡t v͓ trí xác đ͓ i là t. Các t
đưͫc s̷p x͇p to m͡t tr̵t t͹ xác đ͓ ͫp
tà m̩ ti t.

Ã 1.4. M̩ ti t cơ b̫

cͯa kim lo̩i

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Tương tӵ như liên kӃt kim loҥi nhưng là liên kӃt yӃu, do vұy nhiӋt đӝ nóng
chҧy thҩp (Ví dө: paraphin).
1.1.4. NHӲNG KHUYӂT TҰT TRONG CҨU TҤO VҰT RҲN
Thӵc tӃ các mҥng tinh thӇ có kӃt cҩu đӗng đӅu hay không đӗng đӅu, tuy nhiên
trong kӻ thuұt nguӡi ta thưӡng sӱ dөng các nhӳng vұt liêuh có cҩu trúc đӗng
đӅu. Sӵ phá hӫy các kӃt cҩu đӅu và tҥo nên các khuyӃt tұt trong vұt rҳn
thưӡng gһp nhiӅu trong thӵc tӃ. Nhӳng khuyӃt tұt có thӇ đư ӧc tҥo nên bҵng sӵ
ngүu nhiên hay cӕ ý trong quá trình công nghӋ chӃ tҥo vұt liӋu.
KhuyӃt tұt trong vұt rҳn : Là bҩt kǤ 1 hiên tưӧng nào làm cho trưӡng tĩnh điӋn
cӫa mҥng tinh thӇ mҩt tính chu kǤ.
Các dҥng khuyӃt tұt trong vұt rҳn thưӡng là : tҥp chҩt, đoҥn tҫng, khe rãnh ....
KhuyӃt tұt trong vұt dүn thưӡng tҥo nhӳng tính chҩt vұt lý đһc biӋt, đưӧc ӭng
dөng trong kӻ thuұt các vұt liӋu và các dөng cө khác nhau
Ví dө : chҩt bán dүn n ±p, các hӧp kim điӋn tӱ.....

1.1.5. LÝ THUYӂT PHÂN VÙNG NĂNG LƯӦNG VҰT CHҨT

Trên hình 1.5 cho sơ đӗ phân bӕ vùng năng lưӧng cӫa vұt rҳn ӣ nhiӋt đӝ

tuyӋt đӕi 0

Tinh thӇ lý tưӣng

Chӭa tҥp chҩt

Chӭa lӛ trӕng

Chèn nguyên tӱ
vào giӳa

Dӏch chuyӇn

Các tҥp chҩt

Lӛ trӕng

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Mӛi mӝt điӋn tӱ đӅu có mӝt mӭc năng lưӧng nhҩt đӏnh. Các điӋn tӱ hóa

trӏ cӫa lӟp ngoài cùng ӣ nhiӋt đӝ 0

K chúng tұp trung lҥi thành mӝt vùng, gӑi

là vùng hóa trӏ hay vùng đҫy (1).

Các điӋn tӱ tӵ do có mӭc năng lưӧng cao hơn tұp hӧp lҥi thành dҧi tӵ do

gӑi là vùng tӵ do hay vùng dүn (2).

Giӳa vùng đҫy và vùng tӵ do có mӝt vùng trӕng gӑi là vùng cҩm (3).

ĐӇ mӝt điӋn tӱ hóa trӏ ӣ vùng đҫy trӣ thành trҥng thái tӵ do cҫn cung cҩp

cho nó mӝt năng lưӧng W đӫ đӇ vưӧt qua vùng cҩm:

W x W ( W: năng lưӧng vùng cҩm).

Khi điӋn tӱ tӯ vùng đҫy vưӧt qua vùng cҩm sang vùng tӵ do nó tham gia

vào dòng điӋn dүn. Tҥi vùng đҫy sӁ xuҩt hiӋn các lӛ trӕng (hình du ng như mӝt
điӋn tích dương) do điӋn tӱ nhҧy sang vùng tӵ do tҥo ra. Các lӛ trӕng liên tөc
thay đәi vì khi mӝt điӋn tӱ cӫa mӝt vӏ trí bӭt ra tҥo thành mӝt lӛ trӕng thì mӝt
điӋn tӱ cӫa nguyên tӱ ӣ vӏ trí lân cұn lҥi nhҧy vào lҩp đҫy lӛ trӕng đó và lҥi
tҥo ra mӝt lӛ trӕng mӟi khác, « cӭ như vұy dүn đӃn các lӛ trӕng liên tөc
đưӧc thay đәi tҥo thành nhӳng cһp ³điӋn tӱ lӛ¶¶ trong vұt chҩt. Khi có tác
đӝng cӫa cӫa điӋn trưӡng các lӛ sӁ chuyӇn đӝng theo chiӅu cӫa điӋn trưӡng
giӕng như các điӋn tích dương, còn các điӋn tӱ sӁ chuyӇn đӝng theo chiӅu
ngưӧc lҥi. Cҧ hai chuyӇn đәng này hình thành tính dүn điӋn cӫa vұt chҩt.

Sӕ lưӧng điӋn tӱ trӣ thành trҥng thái tӵ do tuǤ theo mӭc đӝ năng lưӧng

tӯ cao xuӕng thҩp.

Vù t͹ do (vù d̳

Vù cm

Vù đ̯y (vù oá tr͓

Ã 1.5. Sơ đ p b͙ vù lưͫ cͯa v̵t r̷ ͧ 0

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Dӵa vào lý thuyӃt phân vùng năng lưӧng, ngưӡi ta chia ra vұ t liӋu kӻ

thuұt điӋn thành: vұt liӋu dүn điӋn, vұt liӋu cách điӋn và vұt cách điӋn (chҩt
điӋn môi).

c Ý

͙i vͣi v̵t li͏u các đi͏ (hình 1.Vc): Vùng dүn (2) rҩt nhӓ.

Vùng cҩm (3) rӝng tӟi mӭc ӣ điӅu kiӋn bình thưӡng các điӋn tӱ hoá trӏ tuy
đưӧc cung cҩp thêm năng lưӧng cӫa chuyӇn đӝng nhiӋt vүn không thӇ di
chuyӇn tӟi vùng dүn (2) đӇ trӣ thành tӵ do.

Năng lưӧng W cӫa vùng (3) lӟn, W

CĐ

= 1,5 vài eV

Như vұy trong điӅu kiӋn bình thưӡng vұt liӋu có điӋn dүn bҵng không

(hoһc nhӓ không đáng kӇ).

c Ý

͙i vͣi v̵t li͏u bá d̳ có vùng hoá trӏ (1) nҵm sát hơn vùng dүn (2)

so vӟi vұt liӋu cách điӋn (hình 1.Vb). Năng lưӧng vùng cҩm (3) lӟn
hơn so vӟi vұt liӋu cách điӋn:

= 1,2 1,5 eV.

nên ӣ điӅu kiӋn bình thưӡng mӝt sӕ điӋn tӱ hoá trӏ trong vùng (1 ) vӟi
sӵ tiӃp sӭc cӫa chuyӇn đӝng nhiӋt đã có thӇ chuyӇn tӟi vùng (2) đӇ
hình thành tính dүn điӋn cӫa vұt liӋu.

c Ý

͙i vͣi v̵t li͏u d̳ đi͏ (hình 1.Va): có vùng hoá trӏ (1) nҵm sát hơn

vùng dүn (2) so vӟi vұt liӋu bán dүn, vӟi mӭc năng lưӧng vùng cҩm:

DĐ

< 0,2 eV.

Các điӋn tӱ hoá trӏ trong vùng (1) có thӇ di chuyӇn mӝt cách không

điӅu kiӋn tӟi vùng (2) và do đó loҥi vұt liӋu này có điӋn dүn rҩt cao.

Vұt liӋu dүn điӋn tӕt: W 0.

Vұt liӋu siêu dүn: W< 0.

Ã 1.6

a V̵t li͏u d̳ đi͏ b V̵t li͏u bá d̳ c V̵t li͏u các đi͏

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

¬ c Vұt liӋu điӋn không phҧi cӕ đӏnh hoàn toàn. Chúng có thӇ chuyӇn đәi
tӯ vұt dүn sang bán dүn hoһc cách điӋn hoһc ngưӧc lҥi... tùy thuӝc vào năng
lưӧng tác đӝng giӳa chúng hay phө thuӝc vào điӅu kiӋn tác đӝng cӫa môi
trưӡng. Ӣ điӅu kiӋn này có thӇ là vұt cách điӋn nhưng ӣ điӅu kiӋn khác nó lҥi
trӣ thành vұt dүn điӋn.

Ngoài cách phân loҥi vұt liӋu nêu trên, dӵa vào đӝ tӯ thҭm « ngưӡi ta

còn phân loҥi vұt liӋu theo tӯ tính.

Nhӳng chҩt có đӝ tӯ thҭm:

« > 1: gӑi là vұt liӋu thuұn tӯ.

«<1: gӑi là vұt liӋu nghӏch tӯ.

«>>1: gӑi là vұt liӋu dүn tӯ.

1.2. PHÂN LOҤI VҰT LIӊU ĐIӊN
1.2.1. Phân loҥi theo khҧ năng dүn điӋn
Trên cơ sӣ giҧn đӗ năng lưӧng ngưӡi ta phân loҥi theo vұt liӋu cách điӋn (điӋn
môi ), bán dүn và dүn điӋn

" cc: là chҩt có vùng cҩm lӟn đӃn mӭc ӣ điӅu kiӋn bình thưӡng

sӵ dүn điӋn bҵng điӋn tӱ không xҧy ra. Các điӋn tӱ hóa trӏ tuy đưӧc cung cҩp
thêm năng lưӧng cӫa chuyӇn đӝng nhiӋt vүn không thӇ duy chuyӇn tӟi vùng
tӵ do đӇ tham gia vào dòng điӋn dүn. ChiӅu rӝng vùng cҩm cӫa điӋn môi W
nҵm trong khoҧng tӯ 1,5 đӃn vài đi Ӌn tӱ von ( eV).
c

cc là chҩt có vùng cҩm hҽp hơn so vӟi điӋn môi, vùng này có

thӇ thay đәi nhӡ tác đӝng năng lưӧng tӯ bên ngoài. ChiӅu rӝng vùng cҩm chҩt
bán dүn bé ( W=0,5-1,5eV), do đó ӣ nhiӋt đӝ bình thưӡng mӝt sӕ điӋn tӱ hóa
trӏ ӣ vùng đҫy đưӧc tiӃp sӭc cӫa chuyӇn đӝng nhiӋt có thӇ di chuyӇn tӟi vùng
tӵ do đӇ tham gia vào dòng điӋn dүn.

cc là chҩt có vùng tӵ do nҵm sát vӟi vùng đҫy thұm chí có thӇ

chӗng lên vùng đҫy ( W < 0,2eV). Vұt dүn điӋn có sӕ lưӧng điӋn tӱ tӵ do
lӟn, ӣ nhiӋt đӝ bình thưӡng các điӋn tӱ hóa trӏ trong vùng đҫy có thӇ chuyӇn
sang vùng tӵ do rҩt dӉ dàng, dưӟi tác dөng cӫa lӵc điӋn trưӡng các điӋn tӯ
này tham gia vào dòng điӋn dүn, chính vì vұy vұt dүn có tính dүn điӋn tӕt.
1.2.2.Phân loҥi theo tӯ tính
Nguyên nhân chӫ yӃu cӫa vұt liӋu gây nên tӯ tính là do các điӋn tích chuyӇn
đӝng ngҫm theo quĩ đҥo kín tҥo nên nhӳng dòng điӋn vòng. Cө thӇ hơn đó là

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

do sӵ quay cӫa các điӋn tӱ xung quanh trөc cӫa chúng ± spin điӋn đӱ và sӵ
quay theo quĩ đҥo cӫa các điӋn tӱ trong nguyên t ӱ.
- Các điӋn tӱ chuyӇn đӝng xung quanh hҥt nhân tҥo nên dòng điӋn cơ bҧn mà
nó đưӧc đһc trưng bӣi mômen tӯ M. Mône tӯ M tính bҵng tích cӫa dòng điӋn
cơ bҧn vӟi mӝt diӋn tích S đưӧc giӟi hҥn bӣi đưӡng viӅn cơ bҧn:

M = i.S

ChiӅu véc tơ M đưӧc xác đӏnh theo quy tҳc vһn nút
chai . hình 1.7 và theo phương thҷng góc vӟi diӋn tích S.
Mômen tӯ cӫa vұt thӇ là kӃt quҧ tәng hӧp cӫa tҩt
cҧ các mômen tӯ cơ bҧn đã nêu trên.
- Ngoài các mômen quĩ đҥo đã nêu trên, các điӋn tӱ này
còn quay xung quanh các trөc cӫa nó, do đó
còn tҥo nên các mômen gӑi là mômen Spin. Các spin này đóng vai trò quan
trӑng trong viӋc tӯ hóa vұt liӋu sҳt tӯ.
- Khi nhiӋt đӝ dưӟi nhiӋt đӝ curri, viӋc hình thành các dòng xoay chiӅu này có
thӇ nhìn thҩy đưӧc bҵng mҳt thưӡng, đưӧc gӑi là vùng tӯ tính, vùng này trӣ
nên song song thҷng hàng cùng mӝt hưӟng. Như vұy vұt liӋu sҳt tӯ thӇ hiӋn
chӫ yӃu sӵ phân cӵc tӯ hóa tӵ phát khi không có các tӯ trưӡng đһt bên ngoài.
- Qúa trình tӯ hóa cӫa vұt liӋu sҳt tӯ dưӟi tác dөng cӫa tӯ trưӡng ngoài dүn
đӃn làm tăng nhӳng khu vӵc mà mômen tӯ cӫa nó tҥo góc nhӓ nhҩt vӟi
hưӟng cӫa tӯ trưӡng, giҧm kích cӥ các vùng khác và sҳp xӃp thҷng hàng các
mômen tӯ tính theo hưӟng tӯ trưӡng bên ngoài. Sӵ bão hòa tӯ tính sӁ đҥt
đưӧc khi nào sӵ tăng lên cӫa khu vӵc dùng tӯ lҥi và mômen tӯ tính cӫa tҩt cҧ
các phҫn tinh thӇ nhӓ nhҩt đӵӧc tӯ tính hóa tưh sinh trӣ thành cùng hưӟng
theo hưӟng cӫa tӯ trưӡng

- Khi tӯ hóa dӑc theo cҥnh hình khӕi, nó mӣ rӝng theo hưӟng đưӡng chéo,
nghĩa là co lҥi theo hưӟng tӯ hóa, hiӋn tưӧng đó gӑi là hiӋn tưӡng tӯ gião.

Ã 1.Biu di͍ ci͉u mm tͳ

Ãi 1.8 Ãưͣ tͳ óa kó và d͍ tro đơ ti t S̷t

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

1-c Sҳt đһc biӋt tinh khiӃt
2-c Sҳt tinh khiӃt (QQ,Q8% Fe)
3-c Sҳt kӻ thuұt tinh khiӃt (QQ,Q2%Fe)
4-c Pecmanlôi (78%Ni)
5-c S- Niken

-c Hӧp kim Sҳt- Niken (2V%Ni)

Theo tӯ tính ngưӡi ta phân vұt liӋu thành nghӏc tӯ, thuұn tӯ và dүn tӯ
" c c cclà nhӳng chҩt có đӝ tӯ thҭm « < 1 và không phө thuӝc vào
cưӡng đӝ tӯ trưӡng bên ngoài . Loҥi này gӗm có Hyđro, các khí hiӃm, đa sӕ
các hӧp chҩt hӳu cơ, muӕi mӓ và các kim loҥi như : đӗng, kӁm, bҥc, vàng,
thӫy ngân...
c ccclàcnhӳng chҩt có đӝ tӯ thҭm « >1 và cũng không phө thuӝc vào
cưӡng đӝ tӯ trưӡng bên ngoài. Loҥi này gӗm có oxy, nitơ oxit, muӕi sҳt, các
muӕi coban và niken, kim loҥi kiӅm, nhôm, bҥch kim

Ã 1.9.Ýưͥ co tͳ óa cͯa v̵t li͏u s̷t tͳ

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

c¬ c cc là các chҩt có « >1 và phө thuӝc vào cưӡng đӝ tӯ trưӡng
bên ngoài. Loҥi này gӗm có : sҳt, niken, coban, và các hӧp kim cӫa chúng
hӧp kim crom và mangan ...
1.2.3. Phân loҥi theo trҥng thái vұt thӇ
- Vұt liӋu điӋn theo trҥng thái vұt rҳn
- Vұt liӋu điӋn theo trҥng thái vұt lӓng
- Vұt liӋu điӋn theo trҥng thái the khi

U I ¬ NG 1

1.c Trình bày cҩu tҥo nguyên tӱ, phân tӱ, phân biӋt chҩt trung tính và chҩt

cӵc tính ?

2.c Trình bày nguyên nhân gây ra nhӳng khyӃt tұt trong vұt rҳn ?
3.c Phân loҥi vұt liӋu theo lý thuyӃt phân vùng năng lưӧng cӫa vұt chҩt
4. Tính lӵc hút hưӟng tâm và lӵc hút ly tâm mӝt nguyên tӱ biӃt m

= Q,1

.10

-31

(Kg)q

= 1,V01 . 10

-1Q

(C), v = 1,2V.10

m/s

5. Tính năng lưӧng mӝt nguyên tӱ biӃt m

= Q,1 .10

-31

(Kg), q

= 1,V01 .

-1Q

(C), v = 1,24.10

m/s

. Trình bày cách phân loҥi vұt liӋu điӋn ?

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

CHƯƠNG 2

VҰT LIӊU DҮN ĐIӊN

2.1. KHÁI NIӊM VÀ TÍNH CHҨT CӪA VҰT LIӊU DҮN ĐIӊN
2.1.1. Khái niӋm vӅ vұt liӋu dүn điӋn

Vұt liӋu dүn điӋn là vұt chҩt mà ӣ trҥng thái bình thưӡng có các điӋn tích

tӵ do. NӃu đһt chúng vào trong mӝt điӋn trưӡng, các điӋn tích sӁ chuyӇn đӝng
theo mӝt hưӟng nhҩt đӏnh cӫa trưӡng và tҥo thành dòng điӋn. Ngưӡi ta gӑi vұt
liӋu có tính dүn điӋn.

" cccc ccc là vұt chҩt mà sӵ hoҥt đӝng cӫa các điӋn

tích không làm biӃn đәi thӵc thӇ đã tҥo thành vұt liӋu đó. Vұt dүn có tính dүn
điӋn tӱ bao gӗm nhӳng kim loҥi ӣ trҥng thái rҳn hoһc lӓng, hӧp kim và mӝt sӕ
chҩt không phҧi kim loҥi như than đá. Kim loҥi và hӧp kim có tính dүn điӋn
tӕt đưӧc chӃ tҥo thành dây dүn điӋn, như dây cáp, dây quҩn dүn điӋn trong
các máy điӋn và khí cө điӋn....
Kim loҥi và hӧp kim có điӋn trӣ suҩt lӟn (dүn điӋn kém) đưӧc sӱ dөng trong
các khí cө điӋn dùng đӇ sưӣi ҩm, đӕt nóng, chiӃu sáng, làm biӃn trӣ....

cccc cc là nhӳng vұt chҩt mà dòng điӋn đi qua sӁ tҥo

nên sӵ biӃn đәi hóa hӑc. Vұt dүn có tính dүn Ion thông thưӡng là các dung
dӏch: dung dӏch axit, dung dӏch kiӅm và các dung dӏch muӕi.

Vұt liӋu dүn điӋn có thӇ ӣ thӇ rҳn, lӓng và trong mӝt sӕ điӅu kiӋn phù

hӧp có thӇ là thӇ khí hoһc hơi.

Vұt liӋu dүn điӋn ӣ thӇ rҳn gӗm các kim loҥi và hӧp kim cӫa chúng

(trong mӝt sӕ trưӡng hӧp có thӇ không phҧi là kim loҥi hoһc hӧp kim).

Vұt liӋu dүn điӋn ӣ thӇ lӓng bao gӗm các kim loҥi lӓng và các dung dӏch

điӋn phân. Vì kim loҥi thưӡng nóng chҧy ӣ nhiӋt đӝ rҩt cao trӯ thӫy ngân
(Hg) có nhiӋt đӝ nóng chҧy ӣ -3Q

C do đó trong điӅu kiӋn nhiӋt đӝ bình

thưӡng chӍ có thӇ dùng vұt liӋu dүn điӋn kim loҥi lӓng là thӫy ngân.

Các chҩt ӣ thӇ khí hoһc hơi có thӇ trӣ nên dүn điӋn nӃu chӏu tác đӝng cӫa

điӋn trưӡng lӟn.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Vұt liӋu dүn điӋn đưӧc phân thành 2 loҥi: vұt liӋu có tính dүn điӋn tӱ và

vұt liӋu có tính dүn Ion.
2.2.2. Tính chҩt cӫa vâtk liӋu dүn điӋn
2.2.2.1. ĐiӋn trӣ R
Là quan hӋ giӳa hiӋu điӋn thӃ không đәi đһt lên vұt dүn và dòng điӋn chҥy
qua vұt dүn đó.
ĐiӋn trӣ cӫa dây dүn đưӧc xác đӏnh theo biӇu thӭc:

< = R.

(2.1)

Trong đó: R- ĐiӋn trӣ (e)

<- ĐiӋn trӣ suҩt (e mm

/m)

S- tiӃt diӋn dây dүn (mm

)

l- ChiӅu dài dây dүn(m)

2.2.2.2. ĐiӋn dүn G
ĐiӋn dүn G cӫa mӝt dây dүn là đҥi lưӧng nghӏch đҧo cӫa điӋn trӣ R

G =

(2.2)

ĐiӋn dүn G đưӧc tính vӟi đơn vӏ là (1/e) = (S) - Simen
2.2.2.3

cc!#c$c<c

Là điӋn trӣ cӫa dây dүn có chiӅu dài là mӝt đơn vӏ chiӅ u dài và tiӃt diӋn là
mӝt đơn vӏ diӋn tích.
Dòng điӋn đi trong vұt dүn đưӧc cho bӣi công thӭc:

i = n

.S.v

(2.3)

trong đó:

: nhiӋt đӝ phҫn tӱ mang điӋn.

S : tiӃt diӋn vұt dүn

: tӕc đӝ chuyӇn đӝng trung bình cӫa điӋn tӱ dưӟi tác dөng

cӫa điӋn trưӡng E.
e : điӋn tích cӫa phҫn tӱ mang điӋn.

Thay v

= uE (u - đӝ di chuyӇn cӫa phҫn tӱ mang điӋn) vào (2.3), ta đưӧc

dҥng tәng quát cӫa đӏnh luұt ôm:

i = n

.e.u.E = E

(2.4)

vӟi = n

.e.u đưӧc gӑi là điӋn dүn suҩt.

2.2.2.4

ccc$cc

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Đҥi lưӧng nghӏch đҧo cӫa điӋn dүn suҩt gӑi là điӋn trӣ suҩt <

< =

(2.5)

Vӟi mӝt vұt dүn có tiӃt diӋn S và đӝ dài l không đәi thì < đưӧc xác đӏnh bӣi
biӇu thӭc:

< = R.

(2.V)

R là điӋn trӣ dây dүn.

Đơn vӏ cӫa điӋn trӣ suҩt là e mm

/m hoһc «ecm hoһc em hoһc ecm,

1ecm = 10

«ecm = 10

emm

/m = 10

-2

em.

Tӯ (2.4), ta có:

R = <.

l =

l (e)

(2.7)

2.2.3. ¬ác tác nhân môi trưӡng ҧnh hưӣng đӃn tính dүn điӋn cӫa vұt liӋu

a. ̪ ưͧ cͯa i͏t đ͡:

ĐiӋn trӣ suҩt cӫa đa sӕ kim loҥi và hӧp kim đӅu tăng theo nhiӋt đӝ, riêng điӋn
trӣ suҩt cӫa cácbon và cӫa dung dӏch điӋn phân giҧm theo nhiӋt đӝ.
Thông thưӡng, điӋn trӣ suҩt ӣ nhiӋt đӝ sӱ dөng t

đưӧc tính toán xuҩt phát tӯ

nhiӋt đӝ t

thưӡng là 20

C) theo công thӭc:

= <

[ 1+ (t

- t

)]

(2.8)

- là hӋ sӕ thay đәi điӋn trӣ suҩt theo nhiӋt đӝ (1/

C).

Qua nghiên cӭu, ngưӡi ta thҩy: Các kim loҥi tinh khiӃt thì hӋ sӕ gҫn như
giӕng nhau và đưӧc lҩy bҵng:

= 4. 10

-3

(1/

(2.Q)

Đӕi vӟi khoҧng chênh lӋch nhiӋt đӝ (t

- t

) thì trung bình là:

)

(

(2.10)

Bҧng 2.1 đưa ra nhiӋt đӝ nóng chҧy, điӋn trӣ suҩt < và hӋ sӕ thay đәi điӋn trӣ
suҩt theo nhiӋt đӝ cӫa mӝt sӕ kim loҥi hay dùng trong kӻ thuұt điӋn.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

B̫ .1 Các đ̿c tí v̵t lý cͯ y͇u cͯa kim lo̩i (ͧ 0

C dù tro kͿ

tu͏t đi͏

Kim loҥi

NhiӋt đӝ nóng

chҧy (

ĐiӋn trӣ suҩt (<) ӣ

C (emm

/m)

HӋ sӕ (1/

Vàng

10V3

0,0220 - 0,0240

0,00350 - 0,003Q8

Bҥc

0,01V0 - 0,01V5

0,00340 - 0,0042Q

Đӗng

1083

0,01V8 - 0,0182

0,003Q2 - 0,00445

Nhôm

0,02V2 - 0,0400

0,00350 - 0,003Q8

Vônfram

3380

0,0530 - 0,0V12

0,00400 - 0,00520

KӁm

420

0,0535 - 0,0V30

0,00350 - 0,0041Q

Niken

1455

0,0V14 - 0,1380

0,00440 - 0,00VQ2

Sҳt

1535

0,0Q18 - 1,1500

0,00450 - 0,00V57

Platin

1770

0,08VV - 0,11V0

0,00247 - 0,003Q8

ThiӃc

232

0,1130 - 0,1430

0,00420 - 0,004V5

Chì

327

0,2050 - 0,2220

0,00380 - 0,00480

Thӫy ngân

-3Q

0,Q520 - 0,Q5Q0

0,000Q0 - 0,000QQ

Ӣ gҫn nhiӋt đӝ 0

K (nhiӋt đӝ tuyӋt đӕi), điӋn trӣ suҩt cӫa kim loҥi tinh

khiӃt giҧm đӝt ngӝt, chúng thӇ hiӋn tính siêu dүn. VӅ phương diӋn lý thuyӃt, ӣ
nhiӋt đӝ 0

K, kim loҥi có điӋn trӣ bҵng 0.

Khi bӏ chҧy dҿo thì điӋn trӣ suҩt cӫa kim loҥi tăng. Nhưng nӃu tiӃn hành

nung đӇ cho nó kӃt tinh lҥi thì điӋn trӣ suҩt có thӇ giҧm (giҧm do tác dөng cӫa
sӵ biӃn dҥng làm cho kӃt cҩu cӫa kim loҥi đưӧc chһt chӁ và do sӵ phá huӹ các
màn oxit...).

b. ̪ ưͧ cͯa áp sut:

Khi kéo hoһc nén (áp suҩt thay đәi) thì điӋn trӣ suҩt cӫa vұt dүn biӃn đәi theo
biӇu thӭc:

< = <

. (1 k)

(2-11)

trong đó: <

: điӋn trӣ suҩt ban đҫu cӫa mүu.

: ӭng suҩt cơ khí cӫa mүu.
k: hӋ sӕ thay đәi cӫa điӋn trӣ suҩt theo áp suҩt.
dҩu (+) tương ӭng vӟi biӃn dҥng do kéo
dҩu (-) tương ӭng vӟi biӃn dҥng do nén

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Sӵ thay đәi cӫa < khi kéo hoһc nén là do sӵ thay đәi biên đӝ dao đӝng cӫa
mҥng tinh thӇ kim loҥi: khi kéo thì < tăng, khi nén thì < giҧm.

c. Các y͇u t͙ ̫ ưͧ kác:

- Tҥp chҩt phi kim có trong kim loҥi cũng có thӇ làm < tăng.
- Thӵc nghiӋm cho thҩy điӋn trӣ suҩt còn chӏu ҧnh hưӣng cӫa trưӡng tӯ và
ҧnh hưӣng cӫa ánh sáng.

2.2.4. iӋu điӋn thӃ tiӃp xúc và sӭc nhiӋt đӝng

Khi hai kim loҥi khác nhau tiӃp xúc vӟi nhau thì giӳa chúng có mӝt hiӋ u

điӋn thӃ gӑi là hiӋu điӋn thӃ tiӃp xúc. Nguyên nhân phát sinh hiӋu điӋn thӃ
tiӃp xúc là do công thoát cӫa mӛi kim loҥi khác nhau do đó sӕ điӋn tӱ tӵ do
trong các kim loҥi (hoһc hӧp kim) không bҵng nhau. hình 2.1

Theo thuyӃt điӋn tӱ, hiӋu điӋn thӃ tiӃp xú c giӳa
hai kim loҥi A và B bҵng

(2-12)

Trong đó: U

và U

- điӋn thӃ tiӃp

xúc cӫa kim loҥi A và B

và n

- mұt đӝ điӋn tӯ trong kim loҥi A và B

HiӋu điӋn thӃ tiӃp xúc cӫa các cһp kim loҥi dao đӝng vài p hҫn mưӡi đӃn

vài vôn, nӃu nhiӋt đӝ cӫa cһp bҵng nhau, tәng hiӋu điӋn thӃ trong mҥch kín
bҵng không. Nhưng khi mӝt phҫn tӱ cӫa cһp có nhiӋt đӝ là T

còn cһp kia là

thì trong trưӡng hӧp này sӁ phát sinh sӭc nhiӋt điӋn đӝng(s.n.đ.đ)

U = U

+ U

(2-13)

Tӯ đó ta có:

)

(

)

(

(2-14)

BiӇu thӭc (2-14) chӭng tӓ s.n.đ.đ là hàm sӕ cӫa hiӋu nhiӋt đӝ

Sӵ xuҩt hiӋn hiӋu điӋn thӃ tiӃp xúc đóng vai trò quan trӑng ӣ hiӋn tưӧng

ăn mòn điӋn hóa và đưӧc úng dөng trong mӝt sӕ khí cө đo lưӡng, đһc biӋt là

Ã .1. Sơ đ cu t̩o c̿p i͏t đi͏

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

ӭng dөng đӇ chӃ tҥo các cһp nhiӋt ngүu dùng đӇ đo nhiӋt đӝ. Bҧng thӃ điӋn
hóa cӫa các kim loҥi so vӟi Hyđrô bҧng 2.2

B̫ . B̫ t͇ đi͏ óa cͯa các kim lo̩i so vͣi Ãyđr b̫ .

Kim loҥi

ThӃ điӋn hóa

Kim loҥi

ThӃ điӋn hóa

Vàng

+1,500

ThiӃc

- 0,100

Bҥc

+0,081

Chì

- 0,130

Đӗng

+0,345

Sҳt

- 0,440

Hyđrô

+0,000

KӁm

- 0,7V0

Sӭc nhiӋt điӋn đӝng sinh ra cӫa hai kim loҥi khác nhau khi tiêpa xúc

đưӧc ӭng dөng đӇ chӃ tҥo cһp nhiӋt ngүu.
Gía trӏ cӫa sӭc nhiӋt điӋn đӝng tiӃp xúc:

= 2,87.10

-7

.Æ.ln n

(2-15)

Trong đó:

sӭc nhiӋt điӋn đӝng tiӃp xúc tác dөng giӳa2 thanh kim loҥi A và B

và n

sô lưӧng điӋn tӱ tӵ do trong mӝt đơn vӏ phân khӕi (1cm

) cӫa

2 kim loҥi A và B

Æ NhiӋt đӝ tuyӋt đӕi cӫa chӛ tiӃp xúc

2.2.5. Ӌ sӕ nhiӋt đӝ dãn nӣ dài cӫa vұt dүn kim loҥi
HӋ sӕ dãn nӣ nhiӋt theo chiӅu dài cӫa vұt dүn kim loҥi:

(đӝ

-1

)

(2-14)

Trong kӻ thuұt cҫn phҧi chú ý đӃn hӋ sӕ

đӇ tính toán hӋ sӕ nhiӋt đӝ cӫa vұt

dүn:

(2-15)

Giӳa các trӏ sӕ cӫa hӋ sӕ dãn nӣ dài theo nhiӋt đӝ và nhiӋt đӝ nóng chҧy cӫa
kim loҥi có quan hӋ vӟi nhau theo tӹ lӋ nhҩt đӏnh. Kim loҥ i có giá trӏ

cao

nóng chҧy ӣ nhiӋt đӝ thҩp, còn lim loҥi có hӋ sӕ

nhӓ sӁ khó nóng chҧy

bҧng 2.2

B̫ .3

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Kim loҥi Khӕi lưӧng

riêng

(g/cm

)

NhiӋt đӝ

nóng chҧy

Ӌ sӕ nhiӋt đӝ
dãn nӣ dài

, đӝ

-1

Ӌ sӕ nhiӋt điӋn

trӣ suҩt dài đӝ

-1

Sҳt

7,8

1535

0,00V

Niken

8,Q

1455

0,00V5

Coban

8,7

14Q2

12,5

0,00V

Chì

11,4

327

0,0037

ThiӃc

7,3

232

0,0044

KӁm

7,1

420

0.004

Cadmi

8,V

321

0,0042

2.2. TÍNH CHҨT CHUNG CӪA KIM LOҤI VÀ HӦP KIM
2.2.1. Tҫm quan trӑng cӫa kim loҥi cӫa kim loҥi và hӧp kim
ĐӃn ngày nay, loài ngưӡi đã biӃt đưӧc trên mӝt trăm nguyên tӕ hóa hӑc, tҩt cҧ
các nguyên tӕ đưӧc chia làm hai loҥi : kim loҥi và không kim loҥi trong dó
kim loҥi chiӃm tӟi 7Q nguyên tӕ. Kim loҥi chӭa nhiӅu nhҩt trong vӓ trái đҩt là
nhôm 7% sau đó là sҳt 5%
Trong kӻ thuұt điӋn kim loҥi và hӧp kim cӫa nó là chҩt liӋu không thӇ thiӃu,
nó đưӧc sӱ dөng phә biӃn đӇ sҧn suҩt các thiӃt bӏ khí cө
điӋn.
2.2.2. Tính chҩt cӫa kim loҥi cӫa kim loҥi và hӧp kim

a. Tí ct lý c

Tính chҩt lý hӑc cӫa kim loҥi và hӧp kim là vҿ sángmһt ngoài, tính chҧy
loãng, tính dãn dài khi đӕt nóng tính dүn nhiӋt, nhiӋt dung đӝ dүn điӋn, đӝ
thҩm tӯ ( tính nhiӉm tӯ)
- Vҿ sáng cӫa kim loҥi: Theo vҿ sáng bӅ ngoài cӫa kim loҥi có thӇ chia thành
kim loҥi đen và kim loҥi màu. Kim loҥi đen là các hӧp kim cӫa sҳt tӭc là gang
và thép, còn kim loҥi màu là tҩt cҧ các kim loҥi và hӧp kim còn lҥi. Kim loҥi
không trong suӕt, ngay cҧ nhӳng tҩm kim loҥi đưӧc cán dát rҩt mӓng cũng
không đӇ cho ánh sáng xuyên qua nó đưӧc, tuy vұy kim loҥi lҥi có đӝ phҧn
chiӃu ánh sáng ӣ mһt ngoài cӫa nó, mӛi kim loҥi phҧn chiӃu ánh sáng theo
mӝt màu sҳc ánh sáng riêng mà ta quen gӑi là màu cӫa kim loҥi, thí dө đӗng
có màu đӓ, thiӃc màu trҳng bҥc, kӁm màu xám v.v« Đôi khi trên mһt ngoài
cӫa thép có màu khác nhau như: vàng, xanh, tím nhӳng màu đó không phҧi là
màu cӫa thép, mà là màu cӫa mһt ngoài thép bӏ phӫ mӝt lӟp oxít, lӟp này tҥo

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

nên do nhiӋt cҳt gӑt nhiӋt, ӣ mӛi nhiӋt đӝ khác nhau, lӟp oxít này có màu sҳc
khác nhau. Chính nhӡ sӵ biӃn màu cӫa bӅ mһt ngoài cӫa thépmà ta có thӇ
phán đoán đưӧc nhiӋt đӝ đӕt nóng cӫa thép khi nhiӋt luyӋn hay rèn.
- Tính nóng chҧy: Kim loҥi có tính chҧy loãng khi đӕt nóng và đông đһc khi
làm nguӝi. NhiӋt đӝ kim ӭng vӟi kim loҥi chuyӇn tӯ thӇ đһc sang thӇ lӓng
hoàn toàn gӑi là điӇm nóng chҧy. ĐiӇm nóng chҧy có ý nghĩa rҩt quan trӑng
trong công nghӋ đúc, vì khi đúc ta phҧi nҩu chҧy loãng kim loҥi ra đӇ rót vào
đҫy khuôn, trong công nghӋ điӇm nóng chҧy cũng có ý nghĩa quan trӑng.
ĐiӇm nóng chҧy cӫa nhiӅu hӧp kim lҥi khác điӇm nón g chҧy cӫa tӯng kim
loҥi tҥo nên hӧp kim đó.
- Tính dүn nhiӋt: là tính chҩt truyӅn nhiӋt cӫa kim loҥi khi bӏ đӕt nóng hoһc
làm lҥnh, kim loҥi có tính chҩt dүn nhiӋt tӕt thì càng dӉ đӕt nóng nhanh và
đӗng đӅu, cũng như càng dӉ nguӝi nhanh. Các vұt có tính dүn nhiӋt kém
muӕn đӕt nóng hoàn toàn phҧi mҩt nhiӅu thӡi gian và nӃu làm nguӝi quá
nhanh có thӇ gây nên nӭt, vӥ.
- Tính dãn nӣ nhiӋt: ChӍ có mӝt sӕ kim loҥi có tính nhiӉm tӯ, tӭc là nó bӏ tӯ
hóa sau khi đưӧc đһt trong mӝt tӯ trưӡng. Sҳt và hҫu hӃt các hӧ p kim cӫa sҳt
đӅu có tính nhiӉm tӯ. Niken và Côban cũng có tính nhiӉm tӯ và đưӧc gӑi là
chҩt sҳt tӯ. Còn hҫu hӃt các kim loҥi khác không có tính nhiӉm tӯ.

b. Tí ct óa c

Tính chҩt hóa hӑc biӇu thӏ khҧ năng cӫa kim loҥi và hӧp kim chӕng lҥi tác
dөng hóa hӑc và các môi trưӡng có hoҥt tính khác nhau. Tính chҩt hóa hӑc
cӫa kim loҥi và hӧp kim biӇu thӏ ӣ hai dҥng:
- Tính chӕng ăn mòn: Là khҧ năng chӕng lҥi sӵ ăn mòn cӫa hơi nưӟc hay oxy
cӫa không khí ӣ nhiӋt đӝ thưӡng hoһc nhiӋt đӝ cao.
- Tính chӏu axít: là khҧ năng chӕng lҥi tác dөng cӫa môi trưӡng axít

c. Tí ct cơ c

Thông thưӡng đһc tính cơ đưӧc đһc trưng bҵng giӟi
hҥn bӅn kéo và đӝ giãn nӣ dài tương đӕi khi đӭt l/l.
Trên hình 2.2 trình bày hai đưӡng cong
cӫa dây dүn làm bҵng vұt dүn bӏ kéo: đ ưӡng1
ӭng vӟi dây sҧn xuҩt bҵng cách kéo nguӝi, đưӡng2
ӭng vӟi dây đã đưӧc ӫ, ҧnh hưӣng cӫa viӋc ӫ dây
làm giҧm giӟi hҥn bӅn kéo 1,5 2 lҫn và tăng
đӝ giãn dài tương đӕi khi đӭt lên 15 20 lҫn

l/l

Ã .. Qua ͏ iͷa ͱ
sut cơ kí kéo dy d̳ vͣi đ͡
iã ͧ dài tươ d͙i

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

2.3. NHӲNG HƯ HӒNG THƯӠNG GҺP VÀ CÁCH CHӐN VҰT LIӊU
DҮN ĐIӊN
2.3.1. Nhӳng hư hӓng thưӡng gһp
Trong vұt liӋu dүn điӋn thưӡng gһp nhӳng hiӋn tưӧng hư hӓng sau:
- Tính dүn điӋn cӫa chúng giҧm đi đáng kӇ sau thӡi giam là viӋc lâu dài
- Hay bӏ gãy hoһc bӏ biӃn dҥng do chӏu tác dөng cӫa lӵc cơ khí, lӵc điӋn đӝng
và nhiӋt đӝ cao gây ra
- Bӏ ăn mòn hóa hӑc do tác dөng cӫa môi trưӡng hoһc cӫa các dung môi
2.3.2. ¬ách chӑn vұt liӋu dүn điӋn
Chӑn vұt liӋu dүn điӋn phҧi đҧm bҧo đưӧc các yӃu cҫu vӅ tính chҩt lý hóa, phӍ
phù hӧp cho viӋc sӱ dөng vұt liӋu, thông thưӡng phҧi đҧm bҧ o đưӧc các yêu
cҫu sau:
- Đӝ dүn điӋn phҧi tӕt
- Có sӭc bӅn cơ khí, đҧm bҧo đưӧc điӅu kiӋn әn đӏnh đӝng và әn đӏnh nhiӋt
- Có khҧ năng kӃt hӧp đưӧc vӟi các kim loҥi khác thành hӧp kim
- Phҧi đҧm bҧo đưӧc tính chҩt lý hӑc như: tính nóng chҧy, tính dүn nhiӋt , tính
dãn nӣ nhiӋt
- Đҧm bҧo đưӧc tính chҩt hóa hӑc: tính chӕng ăn mòn do tác dөng cӫa môi
trưӡng và các dung môi gây ra.
- Đҧm bҧo đưӧc tính chҩt cơ hӑc
2.4. MӜT SӔ VҰT LIӊU DҮN ĐIӊN THÔNG DӨNG

Kim loҥi có điӋn trӣ suҩt < nhӓ (hay điӋn dүn suҩt lӟn) là vұt dүn điӋn

tӕt. Đӗng, nhôm, sҳt, kӁm, vàng, bҥc...và hӧp kim cӫa chúng là nhӳng chҩt
dүn điӋn tӕt.

2.4.1. Đӗng và hӧp kim cӫa đӗng
" c% (Cu)

Đӗng là vұt liӋu dүn điӋn quan trӑng nhҩt trong tҩt cҧ các vұt liӋu dүn điӋn

dùng trong kӻ thuұt điӋn vì nó có nhӳng ưu điӇm nәi trӝi so vӟi các vұt liӋu
dүn điӋn khác

®c&c c c

- Là kim loҥi có màu đӓ nhҥt sáng rӵc

- ĐiӋn trӣ suҩt <

nhӓ

(chӍ lӟn hơn so vӟi bҥc Ag nhưng do bҥc đҳt

tiӅn hơn nên ít đưӧc dùng so vӟi đӗng).

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

- Có sӭc bӅn cơ giӟi đӫ lӟn.

- Trong đa sӕ trưӡng hӧp có thӇ chӏu đưӧc tác dөng ăn mòn (có sӭc đӅ

kháng tӕt đӕi vӟi sӵ ăn mòn).

- DӉ gia công: cán mӓng thành lá, kéo thành sӧi.
- DӉ uӕn, dӉ hàn.
- Có khҧ năng tҥo thành hӧp kim tӕt.
- Là kim loҥi hiӃm chӍ chiӃm khoҧng 0,01% trong lòng đҩt

Đӗng dùng trong kӻ thuұt điӋn phҧi đưӧc tinh luyӋn bҵng điӋn phân, tҥp

chҩt lүn trong đӗng dù mӝt lưӧng rҩt nhӓ thì tính dүn điӋn cӫa nó cũng giҧm
đi đáng kӇ.

Qua nghiên cӭu, ngưӡi ta thҩy rҵng: nӃu trong đӗng có 0,5% Zn, Ni hay

Al thì điӋn dүn suҩt cӫa nó (

) giҧm đi 25% 40% và nӃu trong đӗng có

0,5% Ba, As, P, Si thì có thӇ giҧm đӃn 55%.

Vì vұy đӇ làm vұt dүn, thưӡng chӍ dùng đӗng điӋn phân chӭa trên QQ,Q%

Cu.

®cc!#c$c'(cc)c*c+ c #ccc!#c$ c
Đӗng đưӧc tiêu chuҭn hóa trên thӏ trưӡng quӕc tӃ ӣ 20

C có:

- < = 1,7241.10

-V

(e.cm)

- = 0,58.10

(1/e.cm)

- = 0,003Q3 (1/

Các yӃu tӕ ҧnh hưӣng đӃn điӋn trӣ suҩt

- ҧnh hưӣng cӫa các tҥp chҩt

- ҧnh hưӣng cӫa gia công cơ khí

- ҧnh hưӣng cӫa quá trình sӱ lý nhiӋt

Nhìn chung các ҧnh hưӣng trên đӅu giҧm điӋn dүn suҩt cӫa đӗng.

ccc

- Đӗng khi kéo nguӝi đưӧc gӑi là đӗng cӭng: nó có sӭc bӅn cao, đӝ

giãn dài nhӓ, rҳn và đàn hӗi (khi uӕn).

- Đӗng đưӧc nung nóng rӗi đӇ nguӝi gӑi là đӗng mӅm: nó ít rҳn hơn

đӗng cӭng, sӭc bӅn cơ giӟi kém, đӝ giãn khi đӭt rҩt lӟn và có điӋn dүn
suҩt cao.

- Đӗng đưӧc sӱ dөng trong công nghiӋp là loҥi đӗng tinh chӃ, nó đưӧc

phân loҥi trên cơ sӣ các tҥp chҩt có trong đӗng tӭc là mӭc đӝ tinh khiӃt,
bҧng 2.4

B̫ .4

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Ký hiӋu

CuE

CuQ

Cu5

Cu0

Cu%

,Q5

,Q0

,50

,00

Trong kӻ thuұt ngưӡi ta sӱ dөng đӗng điӋn phân CuE và CuQ đӇ làm dây dүn
điӋn.
- c cc c'(cc)c*c+ c # :

- ҧnh hưӣng cӫa chҩt thêm vào : Các kim loҥi thêm vào : Al, Zn, Ni, «

sӁ làm tăng sӭc bӅn cơ khí. Do đó ngưӡi ta sӱ dөng nhiӅu hӧp kim cӫa đӗng.

- ҧnh hưӣng cӫa gia công cơ khí:

+/ ӣ trҥng thái ӫ nhiӋt ( mӅm) đӝ bӅn đӭt khi kéo:

= 22kG/cm

+/ Khi kéo thành sӧi (nguӝi ):

= 45kG/cm

Vì vұy, đӇ dӉ dàng khi sӱ dөng nên gia nhiӋt vұt liӋu đӗng
Lưư ý: Vì sӭc bӅn cơ khí cӫa đӗng giҧm khi nhiӋt đӝ 77

C tӯ 45kG/cm

xuӕng 35kG/cm

sau khoҧng thӡi gian là 80 ngày, nên nhӳng quy đӏnh vӅ

phương diӋn kӻ thuұt phҧi làm sao cho giӟi hҥn nung nóng bình thưӡng cӫa
dây dүn trҫn sao cho nhiӋt đӝ cӫa chúng không vưӧt quá 70

- ¬c&c c c c'(c$,c-c c*c'.c$,c/c0 :

- ӣ nhiӋt đӝ thưӡng , đӗng là vұt liӋu có sӭc đӅ kháng tӕt vӟi sӵ ăn mòn

( do Đӗng có điӋn hóa lӟn +0,340 so vӟi H là +0,000)

- Đӗng có khҧ năng đè kháng tӕt vӟi tác đӝng cӫa nưӟc và nhӳng khi

thӡi tiӃt xҩu và có tҥo thành lӟp ôxit đӗng có tác dөng bҧo vӋ.

®c1c2:

- Đӗng cӭng đưӧc dùng ӣ nhӳng nơi cҫn sӭc bӅn cơ giӟi cao, chӏu

đưӧc mài mòn như làm cә góp điӋn, các thanh dүn ӣ tӫ phân phӕi, các thanh
cái các trҥm biӃn áp, các lưӥi dao chính cӫa cҫu dao, các tiӃp điӇm cӫa thiӃt bӏ
bҧo vӋ...

- Đӗng mӅm đưӧc dùng ӣ nhӳng nơi cҫn đӝ uӕn lӟn và sӭc bӅn cơ giӟi

cao như: ruӝt dүn điӋn cáp, thanh góp điӋn áp cao, dây dүn điӋn, dây quҩn
trong các máy điӋn.

B̫.5 Các tí ct v̵t lý óa c cí cͯa đ đi͏ p

Đһc tính

Đơn vӏ đo lưӡng

ChӍ tiêu

Trӑng lưӧng riêng
ĐiӋn trӣ suҩt ӣ nhiӋt đӝ 20

-c Dây mӅm
-c Dây cӭng

- HӋ sӕ thay đәi điӋn trӣ suҩt theo nhiӋt
đӝ ( ӣ 0

C- 150

C )

- NhiӋt dүn suҩt

Kg/dm

emm

-
-

W/cm.grd

8,Q0

0,01748
0,0178V
0,003Q3

3,Q2

0,Q38

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

- NhiӋt đӝ nóng chҧy
- NhiӋt lưӧng riêng trung bình ӣ 25

- ĐiӇm sôi ӣ 7V0mm cӝt thӫy ngân
- HӋ sӕ giãn nӣ dài trung bình ӣ 20

- NhiӋt đӝ kӃt tinh lҥi
- Modun đàn hӗi, E
- Sӭc bӅn đӭt khi kéo
- Dây mӅm
- Dây cӭng
ThӃ điӋn hóa so vӟi H

Calo/cm.s.grd

Kcal/kg.grd

1/đӝ ( grd)

kG/mm

1083

0,0Q18

2325

1V,42.10

-V

200

13000

21
45

+0,34

c345ccc%c
Hӧp kim trong đó vұt liӋu đӗng là thành phҫn cơ bҧn, có đһc điӇm là sӭc bӅn
cơ khí lӟn, đӝ cӭng cao, có đӝ dai tӕt, mà u đҽp và có tính chҩt dӉ nóng chҧy.
Hӧp kim cӫa đӗng có thӇ đúc thành các dҥng bình phӭc tҥp; ngưӡi ta dӉ dàng
gia công trên máy công cө và cӓ thӇ phӫ lên bӅ mһt cӫa các kim loҥi khác
theo phương pháp mҥ điӋn. Nhӳng hӧp kim chính cӫa đӗng đưӧc sӱ dөng
trong kӻ thuұt điӋn là: Đӗng thanh, đӗng thau, các hӧp kim dùng làm điӋn trӣ.

Ngoài viӋc dùng đӗng tinh khiӃt đӇ làm vұt dүn, ngưӡi ta còn dùng các

hӧp kim cӫa đӗng vӟi các chҩt khác như: thiӃc, silic, phӕtpho, bêrili, crôm,
mangan, cadmi..., trong đó đӗng chiӃm vӏ trí cơ bҧn, còn các chҩt khác có
hàm lưӧng thҩp. Căn cӭ vào lưӧng và thành phҫn các chҩt chӭa trong đӗng,
ngưӡi ta chia hӧp kim cӫa đӗng thành các dҥng chӫ yӃu như sau:

®c%c c6%c78c

Đӗng thanh là mӝt hӧp kim cӫa đӗng, có thêm mӝt sӕ kim loҥi khác đӇ

tăng cưӡng đӝ cӭng, sӭc bӅn và dӉ nóng chҧy.

TuǤ theo các vұt liӋu thêm vào, ngưӡi ta phân biӋt:

Đӗng thanh vӟi thiӃc.

Đӗng thanh vӟi thiӃc và kӁm.

Đӗng thanh vӟi nhôm.

Đӗng thanh vӟi Bêrili.

Đӗng thanh đưӧc dùng đӇ chӃ tҥo các chi tiӃt dүn điӋn trong các máy điӋn
và khí cө điӋn; đӇ gia công các chi tiӃt nӕi và giӳ dây dүn, các ӕc vít, đai
cho hӋ thӕng nӕi đҩt, cә góp điӋn, các giá đӥ và giӳ,...

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

B̫ . Tí ct v̵t lý cͯa đ ta

Đһc tính

Đơn vӏ đo lưӡng

ChӍ tiêu

-Trӑng lưӧng riêng
-ĐiӋn trӣ suҩt ӣ nhiӋt đӝ 20

-ĐiӋn dүn suҩt
- HӋ sӕ thay đәi điӋn trӣ suҩt theo nhiӋt
đӝ
- NhiӋt dүn suҩt
- NhiӋt đӝ nóng chҧy bình thưӡng
- NhiӋt lưӧng riêng trung bình ӣ 25

- HӋ sӕ giãn nӣ dài trung bình 0-100

- NhiӋt đӝ xӱ lý nhiӋt ( ӫ)
- Modun đàn hӗi, E
- Sӭc bӅn đӭt khi kéo
- Đӝ dãn dài riêng khi kéo đӭt

Kg/dm

ecm.10

-V

-1

.10

W/cm.grd

Kcal/kg.grd

1/đӝ ( grd)

kG/mm

7,2- 8,Q

1,Q2-11,1
0,52-0,0Q

0,004

0,54- 0,43

00-1200

0,10

1V,V.10

-V

30-750

000-13000

50 - 85

3-30

B̫ . Các đ̿c tí cơ cͯa đ ta Nm đ͹oc s͵ dͭ tro kͿ tu̵t đi͏

Ký hiӋu

Mӭc đӝ cӭng

Sӭc bӅn khi
Kéo:Kg/mm

(tӕi thiӇu)

Đӛ dүn dài
tương đӕi
Khi đӭt %
(tӕi thiӇu)

Đӝ cӭng
Brinell H

(tӕi thiӇu)

Trӑng lương
riêng
Kg/cm

BzAl

-c MӅm
-c ½ cӭng
-c Cӭng

35-45
42-45
50-V3

30
15
8

70
110
140

8,2
8,2
7,V

®c%c c

Đӗng thau là mӝt hӧp kim đӗng vӟi kӁm, trong đó kӁm không vưӧt quá

4V%. Ӣ nhiӋt đӝ cao, sӭc bӅn cӫa đӗng thau đӕi vӟi sӵ ăn mòn do oxyt hóa sӁ
giҧm. Tӕc đӝ oxyt hóa cӫa đӗng thau càng nhӓ (so vӟi đ ӗng tinh khiӃt) khi tӹ
lӋ phҫn trăm cӫa kӁm càng lӟn.

NӃu tӹ lӋ phҫn trăm cӫa kӁm lӟn hơn 25%, thì lӟp bҧo vӋ cӫa oxyt kӁm

tҥo nên trên bӅ mһt cӫa vұt liӋu càng nhanh khi nhiӋt đӝ càng lӟn.

Còn nӃu tӹ lӋ phҫn trăm cӫa kӁm nhӓ thì trên bӅ mһt cӫa vұt liӋu s Ӂ tҥo

mӝt lӟp màu hơi đen giàu oxyt đӗng. Tính chҩt này cӫa đӗng thau vӟi tӹ lӋ
lӟn hơn 25% kӁm tҥo thành mӝt lӟp bҧo vӋ ӣ 300

C và đôi khi đưӧc sӱ dөng

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

đӇ bҧo vӋ các chi tiӃt chӕng lҥi sӵ ăn mòn cӫa không khí có Amôniac nӃu
không sӱ dөng mӝt phương pháp bҧo vӋ nào khác.

ĐӇ tăng sӭc đӅ kháng đӕi vӟi sӵ ăn mòn điӋn hoá, ngưӡi ta thưӡng tҭm

thiӃc hay tráng kӁm khi đӗng thau còn nóng

Đӗng thau đưӧc dùng trong kӻ thuұt điӋn đӇ gia công các chi tiӃt dүn

dòng như ә cҳm điӋn, các phích cҳm, đui đèn, các đҫu nӕi đ Ӄn hӋ thӕng
tiӃp đҩt, các ӕc, vít...

2.4.2. Nhôm và hӧp kim cӫa nhôm
1. Nhôm (Al)

®c&c c c

Sau đӗng, nhôm là vұt liӋu dүn điӋn quan trӑng thӭ hai đưӧc sӱ dөng

trong kӻ thuұt điӋn

Là kim loҥi màu trҳng bҥc, rҩt mӅm, rҩt ít đӅ kháng khi va chҥm và xây

xát, có trӑng lưӧng riêng nhӓ ( nhҽ). ChiӃm 7,5% trong vӓ trái đҩt ( nhiӅu
nhҩt trong các kim loҥi)

- Có điӋn dүn suҩt và nhiӋt dүn cao, chӍ sau Ag và Cu
- Gia công dӉ dàng khi nóng và khi nguӝi

- Có sӭc bӅn đӕi vӟi sӵ ăn mòn do có lӟp oxit rҩt mӓng tҥo ra khi tiӃp

xúc vӟi không khí.

- Sӭc bӅn cơ khí tương đӕi bé
- Lӟp oxit có điӋn dүn lӟn nên khi khó khăn cho viӋc tiӃp xúc

B̫ . Các s͙ v̵t lý óa c cí cͯa dy d̳ m( 99,5% l

Đһc tính

Đơn vӏ đo lưӡng

ChӍ tiêu

-Trӑng lưӧng riêng ӣ 20

-ĐiӋn trӣ suҩt ӣ nhiӋt đӝ 20

-ĐiӋn dүn suҩt ӣ 20

- HӋ sӕ thay đәi điӋn trӣ suҩt theo nhiӋt
đӝ ӣ 20

- NhiӋt dүn suҩt
- NhiӋt đӝ nóng chҧy bình thưӡng
- NhiӋt lưӧng riêng trung bình ӣ 25

- ĐiӇm sôi ӣ 7V0mm cӝt thӫy ngân
- HӋ sӕ giãn nӣ dài trung bình 20-100

- NhiӋt đӝ xӱ lý nhiӋt ( ӫ)

Kg/dm

ecm.10

-V

-1

.10

W/cm.grd

Kcal/kg.grd

1/đӝ ( grd)

2,7

2,Q4
0,34

0,004

2,1

0,225Q

2270

23,81.10

-V

30-750

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

- Modun đàn hӗi, E
- Sӭc bӅn đӭt khi kéo
- Đӝ dãn dài riêng khi kéo đӭt

kG/mm

000-13000

50 - 85

3-30

®cc!#c$c'(cc)c*c+ c #ccc!#c$ c

ĐiӋn trӣ suҩt cӫa nhôm ӣ 20

C là 2,Q41.10

-V

(e.cm). HӋ sӕ thay đәi

điӋn trӣ suҩt theo nhiӋt đӝ = 0,004- 0,004Q (1/

C) tùy thuӝc vào mӭc đӝ

tinh khiӃt, điӋn dүn suҩt = 0,34.10

(1/e.cm)

So sánh vӟi đӗng, nhôm có tính chҩt cơ và điӋn ít thuұn lӧi hơn. Trӑng lưӧng
nhҽ (trӑng lưӧng Al nhӓ hơn Cu 3,5 lҫn), tính dҿo cao. So vӟi đӗng, nhôm
kém hơn vӅ các mһt điӋn và cơ. Vӟi dây dүn có cùng tiӃt diӋn và đӝ dài thì
dây bҵng nhôm có điӋn trӣ lӟn hơn đӗng khoҧng 0,02Q5/0,0175 = 1,V8 lҫn.
Do đó nӃu có hai dây dүn bҵng nhôm và đӗng có điӋn trӣ như nhau thì dây
nhôm phҧi có tiӃt diӋn lӟn hơn 1,VVQ lҫn so vӟi dây đӗng (hay đưӡng kính

cӫa dây nhôm lӟn hơn do vӟi dây đӗng là

= 1,3 lҫn).

Vì vұy, nӃu bӏ ràng buӝc bӣi kích thưӟc thì không thӇ thay đӗng bҵng

nhôm đưӧc.

Các yӃu tӕ ҧnh hưӣng đӃn điӋn trӣ suҩt

- ҧnh hưӣng cӫa các tҥp chҩt

- ҧnh hưӣng cӫa gia công cơ khí

- ҧnh hưӣng cӫa quá trình sӱ lý nhiӋt

Nhìn chung các ҧnh hưӣng trên đӅu làm tăng điӋn trӣ suҩt và thay đәi hӋ sӕ

cӫa nhôm.

B̫ . ̫ ưͧ pͭ cͯa s̷t và Silic đ͙i vͣi đi͏ trͧ sut cͯa m

Nhôm đã đưӧc

xӱ lý (ӫ nhiӋt)

Các chҩt thêm vào, %

ĐiӋn trӣ

suҩt ӣ 20

HӋ sӕ thay đәi

điӋn trӣ suҩt theo

nhiӋt đӝ ӣ 20

-Nhôm tinh
khiӃt
- Al QQ,5%
- AL QQ,0%
- Al Q8,5%

0,0005

0,34
0,5V
0,QV

0,0023

0,1

0,32
0,41

2,V3

2,7V7

2,78

2,835

4,33.10

-V

4,10.10

-V

4,13.10

-V

4,10.10

-V

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

ccc

Nhôm dùng trong công nghiӋp đưӧc phân loҥi trên cơ sӣ t ӹ lӋ phҫn trăm

cӫa kim loҥi tinh khiӃt và tҥp chҩt. Nhôm đưӧc sӱ dөng làm dây dүn điӋn
trong kӻ thuұt điӋn thưӡng phҧi đҧm bҧo tinh khiӃt, tӕi thiӇu QQ,5% Al, các
tҥp chҩt khác như sҳt, silic tӕi đa là 0,45%, đӗng và kӁm tӕi đa là 0,05%.

Ӣ nhiӋt đӝ thưӡng, khi đӇ trong không khí, nhôm sӁ đưӧc bӑc mӝt lӟp

mӓng, chҳc nӏt oxit, lӟp này có điӋn trӣ lӟn và nó ngăn ngӯa viӋc oxyt hóa
tiӃp tөc, do vұy nó đҧm bҧo là mӝt lӟp bҧo vӋ tӕt đӕi vӟi sӵ ăn mòn, ngay cҧ
trong điӅu kiӋn môi trưӡng khí hұu ҭm ưӟt và hay thay đәi. Song trong trưӡng
hӧp tӗn tҥi các khí khác trong khí quyӇn như CO

, NH

, SO

...và đӝ ҭm lӟn

có thӇ phát sinh ăn mòn điӋn hóa. HiӋn tưӧng ăn mòn điӋn hóa có thӇ xҧy ra ӣ
mӕi tiӃp xúc giӳa kim loҥi cơ bҧn và tuǤ theo tình hình cө thӇ, có thӇ dүn đӃn
sӵ liên hӋ tӯng phҫn tӱ nhӓ cӫa chúng. Trong sӵ tӗn tҥi cӫa đӝ ҭm và các tҥp
chҩt có trong không khí sӁ tҥo lên hàng loҥt nhӳng phҫn tӱ điӋn Ganvanic bé
nhӓ dүn đӃn sӵ ăn mòn dây dүn. Nhӳng liên hӋ ҩy có thӇ làm mҩt tính tinh
khiӃt cӫa nhôm và do đó dӉ dàng tҥo nên sӵ ăn mòn nhanh, đһc biӋt ӣ nhӳng
vӏ trí tiӃp xúc trong quá trình lҳp đһt điӋn.

Thông qua các thí nghiӋm thӵc hiӋn trên bӡ biӇn trong không khí vӟi gió

mҥnh, bөi cát và không khí ҭm cӫa biӇn, đӕi vӟi dây dүn nhôm có đӝ tinh
khiӃt khác nhau, ngưӡi ta thҩy rҵng: nhôm vӟi đӝ tinh khiӃt QQ,5% đưӧc gia
công và lҳp ráp dù cho sӵ chăm sóc cҭn thұn nó vүn bӏ ăn mòn nhiӅu hơn
đӗng.

Đһc biӋt trong kӻ thuұt điӋn hay phҧi nӕi điӋn đӗng vӟi nhôm. NӃu chӛ

tiӃp xúc bӏ ҭm thì ӣ đҩy sӁ có mӝt sӭc điӋn đӝng có chiӅu đ i tӯ nhôm sang
đӗng, do đó phҫn nhôm ӣ chӛ tiӃp xúc bӏ ăn mòn rҩt nhanh. Vì vұy chӛ tiӃp
xúc giӳa nhôm và đӗng cҫn đưӧc chú ý bҧo vӋ chӕng ҭm (ví dө như quét
sơn).
Nhôm đưӧc sӱ dөng trong công nghiӋp đưӧc phân loҥi trên cơ sӣ tӹ lӋ % cӫa
kim loҥi tính khiӃt và tҥp chҩt, bҧng 2.5

B̫ .6

Ký hiӋu

AB1 AB2 A-00 A-0

A-1

A-2

A-3

Nhôm%

,Q0 QQ,85 QQ,70 QQ,V0

,50

,00

8,00

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Theo tiêu chuҭn nưӟc ngoài thi nhôm đưӧc sӱ dөng trong kӻ thuұt đӇ làm dây
dүn điӋn phҧi có đӝ tinh khiӃt > QQ,5%
- c cc c'(cc)c*c+ c #:

+ ҧnh hưӣng cӫa nhӳng chҩt thêm vào: các kim loҥi thêm vào : Fe, Zn,

Si, Mg«.. sӁ làm tăng sӭc bӅn cơ khí

+ ҧnh hưӣng cӫa gia công cơ khí: khi gia công cơ khí tính chҩt cơ cӫa

nhôm phө thuӝc vào tҥp chҩt: Nhôm tinh khiӃt thì

= VkG/cm

khi có tҥp

chҩt 0,5% thì

= 11kG/cm

- ¬c&c c c c'(c$,c-c c*c'.c$,c/c0 :

Nhôm tác dөng mҥnh vӟi oxi, trong không khí ngay ӣ nhiӋt đӝ thưӡng

nhôm đưӧc bӑc mӝt lӟp mӓng, chҳc nӏch oxit. Lӟp này có điӋn trӣ cao và nó
nagưn cҧn viӋc oxi hóa tiӃp tөc. Do vұy nó đҧm bҧo sӁ có mӝt lӟp bҧo vӋ tӕt
đӕi vӟi sӵ ăn mòn ngay cҧ trong điӅu kiӋn môi trưӡng khí hұu ҭm uӟt

Song trong trưӡng hӧp có tӗn tҥi trong khí quyӇn các loҥi khí như CO

, S0

«. Và đӝ ҭm ưӟt lӟn có thӇ phát sinh ăn mòn điӋn hóa, vì nhôm có

thӃ điӋn hóa gҫn như ít nhҩt so vӟi H (-1,34) và sӵ tiӃp xúc vӟi các kim loҥi
khác có điӋn hóa lӟn hơn thì sӁ nguy hҥi đӕi vӟi nhôm, ví dө như Cu ( +0,34),
trong trưӡng hӧp này sӁ phát sinh dòng điӋn tӯ nhôm vӅ đӗng làm cho nhôm
bӏ hư hҥi nһng.

Trong không khí có hơi nưӟc, nên có các ion H

, OH

, HCO

, nên

đӗng và nhôm và dung dӏch điӋn tҥo thành 1 pin cӵc dương là Cu cӵc âm là
Al, Cӵc Al bӏ mòn dҫn vì Al

chҥy vào dung dӏch do lӵc hóa hӑc cӫa các

phân tӱ nưӟc. Các điӋn tӱ thӯa trong nhôm sӁ chҥy sang cӵc đӗng và khӱ
điӋn thӃ cӫa các ion H

, trong dung dӏch các ion Al

kӃt hӧp OH

tҥo thành

Al(OH)

2Al ± Ve = 2Al

+Ve = 3H

, 2Al

+ VOH

= 2 Al(OH)

Vì thӃ nhôm bӏ ăn nòn khá mҥnh

®c1c2:
Trong kӻ thuұt điӋn, nhôm đưӧc sӱ dөng phә biӃn đӇ chӃ tҥo:

Dây dүn điӋn đi trên không đӇ truyӅn tҧi điӋn năng.

Ruӝt cáp điӋn.

Các thanh ghép và chi tiӃt cho trang thiӃt bӏ điӋn.

Dây quҩn trong các máy điӋn.

Các lá nhôm đӇ làm tө điӋn, lõi dүn tӯ máy biӃn áp, các rôto
cӫa đӝng cơ điӋn,...

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

c345ccc c

Nhôm có nhiӅu hӧp kim dùng đӇ đúc và đӇ kéo dây dүn điӋn.

Các hӧp kim chính cӫa nhôm dùng đӇ đúc có thӇ là nhӳng loҥi sau:
Al-Zn-Cu, Al-Cu, Al-Cu-Ni, Al-Si, Al-Si-Cu, Al-Si-Mg, Al-Mg, Al-Mg-Mn.

Mӝt hӧp kim đưӧc dùng phә biӃn đӇ chӃ tҥo dây dүn là hӧp kim

"aldrey". Chúng là hӧp kim cӫa nhôm vӟi (0,3 0,5)%Mg, (0,40,7)% Si,
(0,20,3)% Fe. Tә hӧp làm cho hӧp kim có tính chҩt cơ khí tӕt. Dây dүn bҵng
hӧp kim loҥi "aldrey" nhұn đưӧc thông qua viӋc tôi hӧp kim (nung nóng đӃn
500V00

C), kéo nó thành sӧi ӣ kích thưӟc mong muӕn và làm già hóa nhân

tҥo bҵng nung nóng 150200

C. Sӭc bӅn cӫa dây dүn "aldrey" lӟn gҩp

khoҧng 2 lҫn so vӟi dây dүn Al tinh khiӃt. Vì vұy, khi dùng dây dүn "aldrey"
có thӇ tăng khoҧng cách giӳa các cӝt cӫa đưӡ ng dây trên không, giҧm chi phí
xây dӵng đáng kӇ.
2.4.3. ¬hì và hӧp kim cӫa chì

Chì đưӧc tinh luyӋn tӯ các mӓ có trong tӵ nhiên như: Galen (PbS),

Xezurit (PbCO

), Anglezit (PbSO

)...Có thӇ thu đưӧc chì ӣ mӭc đӝ tinh khiӃt

(Q2QQ,Q4%).

Chì là kim loҥi có màu tro sáng, rҩt mӅm, có thӇ uӕn cong, dát mӓng dӉ

dàng hoһc cҳt bҵng dao cҳt công nghiӋp, nhiӋt đӝ nóng chҧy thҩp.

Chì có điӋn trӣ suҩt cao < = 0,21 emm

/m và nhiӋt dүn suҩt nhӓ. Nó là

vұt liӋu bҧo vӋ tӕt nhҩt đӕi vӟi sӵ xuyên thӫng cӫa tia X (tia Rơntge n).
Mӝt lӟp chì dày 1mm ӣ 200300kV có tác dөng bҧo vӋ như mӝt lӟp thép dày
11,5mm hay mӝt lӟp gҥch có chiӅu dày 110mm.
Chì và hӧp kim cӫa nó đưӧc dùng đӇ làm lӟp vӓ bҧo vӋ ӣ cáp điӋn nhҵm
chӕng lҥi ҭm ưӟt.

Chì còn đưӧc dùng đӇ chӃ tҥo các bҧn cӵc cӫa acq uy, dùng đӇ làm dây

chҧy bҧo vӋ các đưӡng dây dүn điӋn và các thiӃt bӏ điӋn.

Chì đưӧc tinh luyӋn tӯ các mӓ có trong tӵ nhiên như: Galen (PbS),

Xezurit (PbCO

), Anglezit (PbSO

)...Có thӇ thu đưӧc chì ӣ mӭc đӝ tinh khiӃt

(Q2QQ,Q4%).

Chì là kim loҥi có màu tro sáng, rҩt mӅm, có thӇ uӕn cong, dát mӓng dӉ

dàng hoһc cҳt bҵng dao cҳt công nghiӋp, nhiӋt đӝ nóng chҧy thҩp.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Chì có điӋn trӣ suҩt cao < = 0,21 emm

/m và nhiӋt dүn suҩt nhӓ. Nó là

vұt liӋu bҧo vӋ tӕt nhҩt đӕi vӟi sӵ xuyên thӫng cӫa tia X (tia Rơntgen).
Mӝt lӟp chì dày 1mm ӣ 200300kV có tác dөng bҧo vӋ như mӝt lӟp thép dày
11,5mm hay mӝt lӟp gҥch có chiӅu dày 110mm.
Chì và hӧp kim cӫa nó đưӧc dùng đӇ làm lӟp vӓ bҧo vӋ ӣ cáp điӋn nhҵm
chӕng lҥi ҭm ưӟt.

Chì còn đưӧc dùng đӇ chӃ tҥo các bҧn cӵc cӫa acquy, d ùng đӇ làm dây

chҧy bҧo vӋ các đưӡng dây dүn điӋn và các thiӃt bӏ điӋn.

B̫ . Các s͙ v̵t lý óa c cí cͯa C

Đһc tính

Đơn vӏ đo lưӡng

ChӍ tiêu

-Trӑng lưӧng riêng ӣ 20

-ĐiӋn trӣ suҩt ӣ nhiӋt đӝ 20

-ĐiӋn dүn suҩt ӣ 20

- HӋ sӕ thay đәi điӋn trӣ suҩt theo nhiӋt
đӝ ӣ 20

- NhiӋt dүn suҩt
- NhiӋt đӝ nóng chҧy bình thưӡng
- NhiӋt lưӧng riêng trung bình ӣ 25

- ĐiӇm sôi ӣ 7V0mm cӝt thӫy ngân
- HӋ sӕ giãn nӣ dài trung bình 20-100

- Modun đàn hӗi, E
- Sӭc bӅn đӭt khi kéo
- ThӃ điӋn hóa so vӟi H

Kg/dm

ecm.10

-V

-1

.10

W/cm.grd

Kcal/kg.grd

1/đӝ ( grd)

kG/mm

11.34

20,8

0,048

0,00428

0,35

327,3

0,0030Q

1740

2Q,3.10

-V

1700

1,5

- 0,13

2.4.4. Sҳt và hӧp kim cӫa sҳt

Trong vӓ quҧ đҩt, sҳt là kim loҥi có nhiӅu thӭ hai, sau Al (khoҧng
5%).

Sҳt đưӧc sҧn xuҩt tương đӕi dӉ dàng nên giá thành hҥ so vӟi các kim loҥi
khác. Trên cơ sӣ tӹ lӋ Cacbon chӭa trong sҳt mà ngưӡi ta phân thành:

Ga: là sҳt chӭa tӹ lӋ (1,7 4,5)% C

Tép: là sҳt chӭa tӹ lӋ (0,5 1,7)% C

S̷t rè: là sҳt chӭa tӹ lӋ dưӟi 0,5% C

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Sҳt tinh khiӃt (QQ,7 QQ,Q)% Fe trong kӻ thuұt thӵc tӃ rҩt ít đưӧc sӱ

dөng.

B̫ . Các s͙ v̵t lý óa c cí cͯa s̷t ti ki͇t

Đһc tính

Đơn vӏ đo lưӡng

ChӍ tiêu

-Trӑng lưӧng riêng ӣ 20

-ĐiӋn trӣ suҩt ӣ nhiӋt đӝ 20

-ĐiӋn dүn suҩt ӣ 20

- HӋ sӕ thay đәi điӋn trӣ suҩt theo nhiӋt
đӝ ӣ 0-100

- NhiӋt dүn suҩt
- NhiӋt đӝ nóng chҧy bình thưӡng
- NhiӋt lưӧng riêng trung bình ӣ 20-100

- ĐiӇm sôi ӣ 7V0mm cӝt thӫy ngân
- HӋ sӕ giãn nӣ dài trung bình 20-100

- Đӝ dãn dài riêng khi đӭt
- Modun đàn hӗi, E
- Sӭc bӅn đӭt khi kéo
- Thê điӋn hóa so vӟi H

Kg/dm

ecm.10

-V

-1

.10

W/cm.grd

Kcal/kg.grd

1/đӝ ( grd)

kG/mm

7,8V

0,10

0,00V57

0,75

1535

0,111

2740

12,3.10

-V

21070

0,44

Thép đưӧc dùng làm vұt dүn thưӡng dùng loҥi thép có hàm lưӧng
Cacbon (0,10 0,1Q)%C, có giӟi hҥn chӏu kéo (70 75)kg/mm

, đӝ

giãn khi đӭt (5 8)%, điӋn trӣ suҩt lӟn hơn đӗng (V 7) lҫn.

Nhưӧc điӇm cӫa thép là dӉ bӏ ăn mòn thông qua hiӋn tưӧng rӍ ngay ӣ

nhiӋt đӝ bình thưӡng và đһc biӋt là rӍ rҩt nhanh ӣ nhiӋt đӝ cao và ӣ môi
trưӡng ҭm ưӟt. ĐӇ khҳc phөc hiӋn tưӧng này, bӅ mһt tiӃp xúc cӫa sҳt thưӡng
đưӧc phӫ mӝt lӟp vұt liӋu әn đӏnh hơn như Cadmi, Zn,....Mһc dù vұy, nó
cũng có mӝt sӕ ưu điӇm nәi trӝi so vӟi các kim loҥi khác nên đưӧc sӱ dөng
phә biӃn làm vұt dүn:

Thép có sӭc bӅn cơ khí lӟn gҩp 2 2,5 lҫn so vӟi đӗng và do đó dây

dүn thép có thӇ dùng ӣ nhӳng khoҧng cӝt lӟn, nhӳng tuyӃn vưӧt
sông rӝng...(có thӇ sӱ dөng vӟi khoҧng cӝt tӯ 1500 1Q00m).

Sӵ phong phú cӫa thép trong quһng thiên nhiên và giá thành hҥ tҥo

cho dây dүn hoһc thanh dүn điӋn bҵng thép có giá thҩp hơn nhiӅu so
vӟi bҵng đӗng hoһc nhôm.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Đӕi vӟi đưӡng dây dүn truyӅn tҧi điӋn năng, ngưӡi ta sӱ dөng dây

dүn bҵng thép nhiӅu sӧi hoһc bӋn thành chão hoһc sӱ dөng chão
thép-nhôm, vӟi thép đưӧc tráng kӁm đưӧc đһt ӣ giӳa.

ĐӇ dùng thép làm thanh dүn thưӡng là thép cacbon dát mӓng khi nóng

(C = 0,74%, Mn = 0,71%, S = 0,002%, Si = 0,25%, P = 0,03%) có điӋn trӣ
suҩt < = 0,135 e mm

/m.

Thép hay đưӧc dùng làm dây dүn, thanh dүn đӇ bҧo vӋ quá điӋn áp

(chӕng sét) và các trang thiӃt bӏ bҧo vӋ nӕi đҩt.

Ngoài ra, thép còn đưӧc dùng đӇ chӃ tҥo các điӋn trӣ phát nóng vӟi nhiӋt

đӝ thích ӭng 300500

C...

2.4.5. KӁm
2.4.5.1. Sҧn xuҩt và chӃ tҥo
KӁm đưӧc thҩy trong tӵ nhiên dưӟi dҥng hӧp chҩt ZnS , các bonnat kӁm
(ZnCO

), Silicat( Zn

SiO

), oxýt ZnO v.v...

Các phương pháp lҩy kӁm tӯ hӧp chҩt là :
- Phương pháp láy kӁm bҵng cách làm khô thông qua sӵ sàn lӑc bҵng lưӟi ӣ
nhiӋt đӝ 850- Q00

C và làm giҧm oxýt nhӡ sӵ giúp đӥ cӫa cacbon ӣ 1300-

1500

C trong phònh đóng kín đӇ ngăn cҧn oxýt hóa. Sau đó kӁm thô đӵӧc

tinh chӃ theo phương pháp khô trong ló có ngӑn lӱa hoһc theo phương pháp
điӋn phân dung dӏch sulfat ZnSO

. Chúng ta sӁ thu đưӧc kӁm vӟi đӝ tinh

khiӃt QQ.Q%
- Phương pháp lҩy kӁm thông qua điӋn phân tӯ mӓ calci và có sunfat chӏu
điӋn phân như ZnSO

trong bình bҵng gӛ bӑc chì.

Theo tiêu chuҭn mӝt sӕ nưӟc kӁm đưӧc phân loҥi tùy theo đһc tính cӫa kӁm,
mӭc đӝ tҥp chҩt vv...và có nhӳng loҥi sau: loҥi phҭm chҩt L, loҥi phҭm chҩt
O, và loҥi phҭm chҩt Z sӵ cҩu thành cӫa nhӳng loҥi kӁm các thành phҭm trên
đưӧc giӟi thiӋu

bҧng 2.7..

B̫ . S͹ cu tà cͯa kͅm luy͏ kim

Phҭm

chҩt

Ký

hiӋu

Zn%

(min)

Hàm lưӧng tҥp chҩt %(max)

Pb Cd Fe

Tҥp chҩt

khác

ZnL

ZnO

ZnZ

8,V

7,5

1,50
1,25
2,00

0,1
0,2
0,2

0,04
0,04
0,10

0,005
0,005
0,010

0,015
0,015
0,015

0,005

0,05
0,05

0,002
0,002

0,05

Còn lҥi
Còn lҥi
Còn lҥi

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Giӳa các tҥp chҩt trên, thì Pb tҥo cho kӁm dӉ dát dát, còn sҳt Fe làm cho kӁm
dӉ vӥ ( dòn), kӁm luyӋn kim đӵӧc đúc thành các khӕi có trӑng lưӧng 20
2kg. KӁm đưӧc dùng trong kӻ thuұt điӋn cho các phҫn tӱ galvanic, phҧi có tӍ
lӋ phҫn trăm tӕi đa 1%Pb và 0,02%Fe
2.4.5.2. Hҵng sӕ vұt lý và hóa
Hҵng sӕ vұt lý cho trong bҧng

2.8....

B̫ . Ã s͙ v̵t lý và óa c cí cͯa kͅm

Đһc tính

Đơn vӏ đo lưӡng

ChӍ tiêu

-Trӑng lưӧng riêng ӣ 20

-ĐiӋn trӣ suҩt ӣ nhiӋt đӝ 20

-ĐiӋn dүn suҩt ӣ 20

- HӋ sӕ thay đәi điӋn trӣ suҩt theo nhiӋt
đӝ ӣ 20

- NhiӋt dүn suҩt ӣ 20

- NhiӋt đӝ nóng chҧy bình thưӡng
- NhiӋt lưӧng riêng trung bình ӣ 25

- ĐiӇm sôi ӣ 7V0mm cӝt thӫy ngân
- HӋ sӕ giãn nӣ dài trung bình 20-100

- NhiӋt đӝ xӱ lý nhiӋt ( ӫ)
- Modun đàn hӗi, E
- Sӭc bӅn đӭt khi kéo
- Đӝ dãn dài riêng khi kéo đӭt
- ThӃ điӋn hóa so vӟi H

Kg/dm

ecm.10

-V

-1

.10

W/cm.grd

Kcal/kg.grd

1/đӝ ( grd)

kG/mm

7,14
5,Q2
0,17

0,0041Q

1,128
41Q,5

0,0Q4V

3Q,5.10

-V

30-750

13000

11,2 ± 13,3

35-45
- 0,7V

2.4.5.2. Đһc tính
KӁm là kim loҥi có màu tro xám hơi ngҧ màu trҳng. Nó có tính chiӃu sáng và
sau mӝt thӡi gian nó trӣ nên màu mӡ đөc do vì tác dөng cӫa không khí, không
khí dӉ tҥo cho kӁm mӝt lӟp oxít bҧo vӋ, sau đó lӟp này chuyӇn thành kiӅm
cácbonnat, chính lӟp này bҧo vӋ cho kӁm không bӏ ăn mòn. KӁm có cҩu trúc
tinh thӇ, ӣ nhiӋt đӝ bình thưӡng ít chӏu dát mӓng, song nӃu nung nóng ӣ 100 -
150

C thì tính dát mӓng tăng lên, và do vұy ngưӡi ta có thӇ dát mӓng, rèn và

kéo thành sӧi. ӣ nhiӋt đӝ 200 ± 250

C thì kӁm trӣ nên dòn vì vұy có thӇ đұp

vӥ thành bӝt. ӣ trҥng thái lӓng, nó chҧy dӉ dàng và có thӇ rtót đҫy vào khuôn
dӉ ràng. Nó dӉ bӏ tác dөng cӫa axít và chҩt kiӅm vӟi nhӳng chҩt đó nó tҥo

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

thành tә hӧp chҩt đӝc. Các đһc tính cӫa kӁm dùng làm dây dүn so vӟi kim
loҥi khác đưӧc giӟi thiӋu

bҧng 2..

B̫ . Tí ct cͯa kͅm và maiê dù làm dy d̳ so sá vͣi đ và m

Vұt liӋu

Trӑng

lưӧng

riêng

Kg/dm

ĐiӋn dүn

suҩt

m/emm

Sӭc bӅn

đӭt khi

kéo

Kg/mm

Đӝ

dүn

dài

Quan hӋ ӣ đӗng tương đương

Đưӡng kính

dây dүn.

Đưӡng kính

đӗng

Trӑng lưӧng dây

dүn trӑng lưӧng

đӗng

- Đӗng mӅm
- Nhôm
- Magiê QQ,7%
- KӁm QQ,Q%
- KӁm vӟi 0,13% Fe
- KӁm vӟi V,4%Al và
0,21% Cu

8,Q
2,7
1,7
7,1
7,1

5V
3V

21,7
1V,2

15,5-15,8

1V,8

20
20
18

24,V

45
20
10
30

40-43

47,Q

1,25

1,V

1,83
1,8Q
1,82

0,47
0,44
2,V7
2,8V
2.54

Tӯ bҧng

2«

chúng ta có nhұn xét là: Dây dүn bҵng kӁm, ӣ nhiӋt đӝ bình

thưӡng, tính chҩt cơ khí có thӇ so sánh vӟi tính chҩt cơ khí cӫa đӗng mӅm.
Khi tăng nhiӋt đӝ, sӭc bӅn khi kéo cӫa kӉm sӁ giҧm rҩt nhiӅu (ӣ 100

giҧm

đӃn V0- 70% trong khi đó, sӭc bӅn khi kép cӫa đӗng ӣ cùng nhiӋt đӝ sӁ chӍ
giҧm đӃn Q%, còn nhôm chӍ giҧm 10%
2.4.5.3. ӭng dөng
Nhӳng ӭng dөng chính cӫa kӁm trong kӻ thuұt điӋn là :
- Dây dүn bҵng kӁm khi thêm thành phҫn đӗng hay nhôm vào, đôi lúc đưӧc
dùng thay thӃ cho dây dүn bҵng đӗng hay bҵng nhôm.
- Dây dүn ZnAl-1 (

bҧng 2...)

cho phҭm chҩt tӕt vì nó không tҥo nên đưӡng

nӭt nҿ. Tương tӵ như vұy, dây dүn vӟi 0,13%Fe có thӇ kéo thành sӧi nhӓ khi
nguӝi mà không bӏ nӭt nҿ.
- Các thanh góp bҵng kӁm cho phép áp suҩt 20 -50kG/cm

- Các điӋn cӵc dùng cho các phҫn tӱ galvani
- Các lá kӁm dùng làm cҫu chì nóng chҧy, sҧn suҩt theo phương pháp điӋn
phân( QQ,Q5%)

b̫ ...

Vұt liӋu

Sӭc bӅn đӭt

kG/mm

Đӝ dãn dài %

ĐiӋn dүn suҩt

m/emm

-c Zn QQ,QQ
-c Zn QQ,Q0

14
23

1V,5
1V,0

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

-c Zn Q8,50
-c Zn Al- 1
-c Zn Al-4
-c Zn Al- 10

2Q
20
22
30

1Q
30

1V,0
1V,7
1V,Q
18,V

2.4.6. Mӝt sӕ kim loҥi và hӧi kim khác

.4.5.1. Wofram (W

Wofram (Tungsten) tìm thҩy trong tӵ nhiên dưӟi dҥng mӓ: Woframit

(FeOMnO)WO

, quһng selit (CaOWO

), thông qua các phҧn ӭng hóa hӑc

khác nhau, các quһng này chuyӇn thành Trioxyt Wofram (WO

) rӗi điӅu chӃ

tӯ đây đưӧc Wofram (W) thông qua điӋn phân ӣ nhiӋt đӝ cao 1050 1300

Wofram là mӝt kim loҥi có sӭc bӅn đӭt và đӝ cӭng rҩt cao, nhiӋt đӝ

nóng chҧy cao nhҩt trong sӕ tҩt cҧ các kim loҥi đưӧc sӱ dөng trong kӻ thuұt
điӋn, đưӧc chӃ tҥo thành sӧi tóc trong các bóng đèn điӋn sӧi đӕt, chӃ tҥo các
điӋn trӣ phát nóng cho các lò điӋn,...Tuy nhiên, đӇ cҧn trӣ sӵ oxyt hóa dây tóc
và sӵ bay hơi cӫa nó, các bóng đèn nung sáng đưӧc thӵc hiӋn trong chân
không hay vӟi môi trưӡng khí trơ (argon, nitơ), khi đó có thӇ làm viӋc ӣ
2300

Wofram tinh khiӃt (QQ,5 QQ,8%) còn đưӧc dùng đӇ chӃ tҥo các tiӃp

điӇm điӋn có dòng điӋn nhӓ. Đӕi vӟi tiӃp điӇm điӋn ӣ công suҩt lӟn (dòng
điӋn lӟn), ngưӡi ta dùng hӧp kim cӫa Wofram vӟi bҥc hay Wofram vӟi đӗng
nén lҥi.

B̫ . Các s͙ v̵t lý óa c cí cͯa Wofram

Đһc tính

Đơn vӏ đo lưӡng

ChӍ tiêu

-Trӑng lưӧng riêng ӣ 20

-ĐiӋn trӣ suҩt ӣ nhiӋt đӝ 20

-ĐiӋn dүn suҩt ӣ 20

- HӋ sӕ thay đәi điӋn trӣ suҩt theo nhiӋt
đӝ ӣ 20

- NhiӋt dүn suҩt
- NhiӋt đӝ nóng chҧy bình thưӡng
- NhiӋt lưӧng riêng trung bình ӣ 25

- ĐiӇm sôi ӣ 7V0mm cӝt thӫy ngân
- HӋ sӕ giãn nӣ dài trung bình 20-100

Kg/dm

ecm.10

-V

-1

.10

W/cm.grd

Kcal/kg.grd

1/đӝ ( grd)

1Q,3
5,55
0,18

0,004V8

1,QQ

3380

0,0338

5000

4,5.10

-V

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

- Modun đàn hӗi, E
- Sӭc bӅn đӭt khi kéo
- ThӃ điӋn hóa so vӟi H

kG/mm

37000-40000

350

- 0,58

.4.5.. Nik (Ni

Niken còn đưӧc gӑi là kӅn, tӗn tҥi dưӟi dҥng mӓ trong thiên nhiên:

Sulfua đa kim loҥi: quһng Milerit (NiS), Penlandit ((FeNi)

Silicat: Canarit (2NiO

SiO

O), Gac-ni-erit (NiMgSiO

)

Sulfua và Asenua - Nikelen: NiAs, NiAs

Qua hàng loҥt các phҧn ӭng ngưӡi ta có thӇ chӃ tҥo đưӧc Niken vӟi đӝ

tinh khiӃt QQ,Q%.

Niken là kim loҥi màu trҳng-xám tro, nó không bӏ oxyt hóa trong không

khí và trong nưӟc ӣ điӅu kiӋn bình thưӡng (chӍ bӏ oxyt hóa ӣ nhiӋt đӝ trên
500

C) là kim loҥi bӅn, dӉ dát mӓng và vuӕt giãn đưӧc cҧ khi nguӝi và khi

nóng.

Niken đưӧc dùng đӇ chӃ tҥo các nhiӋt ngүu đo nhiӋt đӝ (Ni -Fe, Ni-Cr);

chӃ tҥo các tiӃp điӇm điӋn làm viӋc trong môi trưӡng Cacbua Hydro đӕi vӟi
dòng điӋn nhӓ và điӋn áp lӟn (đӕi vӟi công suҩt lӟn, tiӃp điӇm dùng hӧp kim
Ni-Ag) ; chӃ tҥo các điӋn trӣ phát nóng, đӃn Q00

C ; dùng đӇ mҥ bҧo vӋ cho

nhӳng chi tiӃt bҵng sҳt thép thông qua phương pháp điӋn phân, dùng đӇ chӃ
tҥo các máy điӋn cӵc dương (anot) cӫa các acquy kiӅm.

B̫ . Các s͙ v̵t lý óa c cí cͯa Nik

Đһc tính

Đơn vӏ đo lưӡng

ChӍ tiêu

-Trӑng lưӧng riêng ӣ 20

-ĐiӋn trӣ suҩt ӣ nhiӋt đӝ 20

-ĐiӋn dүn suҩt ӣ 20

- HӋ sӕ thay đәi điӋn trӣ suҩt theo nhiӋt
đӝ ӣ 20

- NhiӋt dүn suҩt
- NhiӋt đӝ nóng chҧy bình thưӡng
- NhiӋt lưӧng riêng trung bình ӣ 25

- ĐiӇm sôi ӣ 7V0mm cӝt thӫy ngân

Kg/dm

ecm.10

-V

-1

.10

W/cm.grd

Kcal/kg.grd

8,Q

8,VQ ӫ nhiӋt mӅm

,52 cӭng

0,15 ӫ nhiӋt mӅm
0,105 cӭng

0,0044- 0,00VQ

0,5Q3

1453

0,108V

3000

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

- HӋ sӕ giãn nӣ dài trung bình 20-100

- Modun đàn hӗi, E
- Sӭc bӅn đӭt khi kéo

- ThӃ điӋn hóa so vӟi H

1/đӝ ( grd)

kG/mm

13.10

-V

20500

40 ӫ nhiӋt mӅm
80 cӭng

- 0,25

.4.5.3. B̩c (

Bҥc đưӧc điӅu chӃ tӯ các mӓ trong tӵ nhiên: Acgentit (Ag

S), Pira-

Acgirit (Ag

SbS

), Kera-Acgerit [(AgCl)Ag

Sb]... ngoài ra còn tìm thҩy Ag

trong nưӟc biӇn (0,001mg/1lit).

Thông qua điӋn phân tinh chӃ có thӇ thu đưӧc bҥc tinh khiӃt (QQ,80

,QQQ)%.

Bҥc là kim loҥi có điӋn trӣ suҩt nhӓ < = 0,01V emm

/m nên dүn điӋn tӕt

nhҩt trong tҩt cҧ các kim loҥi. Nó có màu trҳng và chiӃu sáng, chiӃu sáng này
không bӏ mҩt đi trong môi trưӡng không khí. Ӣ nhiӋt đӝ bình thưӡng, thұm
chí cҧ ӣ nhiӋt đӝ cao bҥc vүn không bӏ oxyt hóa do vұy Ag đưӧc liӋt vào
nhóm kim loҥi quý.

Trong kӻ thuұt điӋn, bҥc đưӧc sӱ dөng

Làm dây dүn, dây quҩn, tiӃp điӇm trong kӻ thuұt thu thanh, vô tuyӃn,
làm dây chҧy bҧo vӋ.

Hӧp kim vӟi Mangan hay Niken đưӧc dùng làm dây dүn trong các
máy đo.

ĐӇ mҥ cho các kim loҥi khác, ngăn oxyt hóa, đӇ tráng gương, tráng
kim loҥi cho các dөng cө chiӃu sáng,...

B̫ . Các s͙ v̵t lý óa c cí cͯa B̩c

Đһc tính

Đơn vӏ đo lưӡng

ChӍ tiêu

-Trӑng lưӧng riêng ӣ 20

-ĐiӋn trӣ suҩt ӣ nhiӋt đӝ 20

-ĐiӋn dүn suҩt ӣ 20

- HӋ sӕ thay đәi điӋn trӣ suҩt theo nhiӋt
đӝ ӣ 20

- NhiӋt dүn suҩt
- NhiӋt đӝ nóng chҧy bình thưӡng
- NhiӋt lưӧng riêng trung bình ӣ 25

Kg/dm

ecm.10

-V

-1

.10

W/cm.grd

Kcal/kg.grd

10,5

1,V

0,0V25

0,003V-0,0041

4,58

0,8

0,0575

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

- ĐiӇm sôi ӣ 7V0mm cӝt thӫy ngân
- HӋ sӕ giãn nӣ dài trung bình 20-100

- Modun đàn hӗi, E
- Sӭc bӅn đӭt khi kéo

- ThӃ điӋn hóa so vӟi H

1/đӝ ( grd)

kG/mm

2177

1Q,V8.10

-V

8200

1V ӫ nhiӋt mӅm
2Q kéo

0,808

.4.5.4. Và (

Vàng đưӧc tìm thҩy trong thiên nhiên dưӟi dҥng hҥt, lá, bөi bӝt...bҵng

cách đãi theo phương pháp đһc biӋt rӗi chưng cҩt, tinh luyӋn thông qua điӋn
phân hoһc thông qua kӃt tӫa chӑn lӑc có thӇ thu đưӧc vàng tinh khiӃt (QQ,88

,QQ8%).

Vàng là kim loҥi có màu vàng đһc trưng, sáng rӵc. Màu s áng này không

bӏ mҩt đi trong không khí hay trong axit, không bӏ oxyt hóa ӣ nhiӋt đӝ cao.
Trong kӻ thuұt điӋn, vàng đưӧc sӱ dөng:

ĐӇ làm các tiӃp điӇm điӋn, thưӡng dưӟi dҥng hӧp kim: 70% Au +
24%Ag + V% Pt.

ĐӇ mҥ các vұt liӋu khác chӕng ăn mòn điӋn.

Làm dây dүn (hӧp kim Au + 20% Cr), các điӋn trӣ trong điӋn kӃ, vì
chúng có hӋ sӕ biӃn đәi điӋn trӣ suҩt theo nhiӋt đӝ rҩt nhӓ.

B̫ . Các s͙ v̵t lý óa c cí cͯa Và

Đһc tính

Đơn vӏ đo lưӡng

ChӍ tiêu

-Trӑng lưӧng riêng ӣ 20

-ĐiӋn trӣ suҩt ӣ nhiӋt đӝ 20

-ĐiӋn dүn suҩt ӣ 20

- HӋ sӕ thay đәi điӋn trӣ suҩt theo nhiӋt
đӝ ӣ 20

- NhiӋt dүn suҩt
- NhiӋt đӝ nóng chҧy bình thưӡng
- NhiӋt lưӧng riêng trung bình ӣ 25

- ĐiӇm sôi ӣ 7V0mm cӝt thӫy ngân
- HӋ sӕ giãn nӣ dài trung bình 20-100

- Modun đàn hӗi, E
- Sӭc bӅn đӭt khi kéo

Kg/dm

ecm.10

-V

-1

.10

W/cm.grd

Kcal/kg.grd

1/đӝ ( grd)

kG/mm

1Q,2Q

2,20

0,045

0,003V5

3,12

10V3

0,031

2700

14,3.10

-V

7Q00

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

- ThӃ điӋn hóa so vӟi H

.4.5.5. Ti͇c (S

ThiӃc là kim loҥi có ánh sáng bҥc, sӭc bӅn đӕi vӟi ҧnh hưӣng cӫa môi

trưӡng, là kim loҥi rҩt mӅm (sau chì), dӉ dát mӓng và dӉ uӕn dҿo.

ThiӃc đưӧc dùng trong kӻ thuұt điӋn đӇ chӃ tҥo đӗng thanh, làm lӟp vӓ

bӑc bên ngoài đӇ bҧo vӋ các vұt liӋu dӉ bӏ ăn mòn bӣi môi trưӡng, đӇ làm chҩ t
hàn,...

B̫ . Các s͙ v̵t lý óa c cí cͯa Ti͇c

Đһc tính

Đơn vӏ đo lưӡng

ChӍ tiêu

-Trӑng lưӧng riêng ӣ 20

-ĐiӋn trӣ suҩt ӣ nhiӋt đӝ 20

-ĐiӋn dүn suҩt ӣ 20

- HӋ sӕ thay đәi điӋn trӣ suҩt theo nhiӋt
đӝ ӣ 20

- NhiӋt dүn suҩt
- NhiӋt đӝ nóng chҧy bình thưӡng
- NhiӋt lưӧng riêng trung bình ӣ 25

- ĐiӇm sôi ӣ 7V0mm cӝt thӫy ngân
- HӋ sӕ giãn nӣ dài trung bình 20-100

- Modun đàn hӗi, E
- Sӭc bӅn đӭt khi kéo
- ThӃ điӋn hóa so vӟi H

Kg/dm

ecm.10

-V

-1

.10

W/cm.grd

Kcal/kg.grd

1/đӝ ( grd)

kG/mm

7,3

11,4

0,087

0,0044

0,1V

231,Q

0,0548

2300

27,03.10

-V

1150

2,75

- 0,10

.4.5.7. Tͯy (Ã

Thӫy ngân là kim loҥi duy nhҩt ӣ thӇ lӓng và có thӇ bay hơi trong điӅu

kiӋn thưӡng.

Thӫy ngân tinh khiӃt có màu trҳng bҥc, ch iӃu sáng. Ӣ nhiӋt đӝ ±38,87

nó đông rҳn lҥi, tҥo thành mӝt khӕi tinh thӇ dӉ dát mӓng và vuӕt giãn đưӧc.
Thӫy ngân có sӭc bӅn đӕi vӟi sӵ tác đӝng cӫa không khí khô. Khi nung nóng
trong không khí nó bӏ oxyt hoá (ӣ nhiӋt đӝ 350

C, nó bӏ oxyt hóa rҩt dӉ dàng).

Thӫy ngân đưӧc sӱ dөng trong các đèn chiӃu sáng, đèn chӍnh lưu, đèn

chiӃu đһc biӋt dùng trong y tӃ, máy chiӃu, máy in,... Ngoài ra còn đưӧc dùng
làm các tiӃp điӇm trong kӻ thuұt đo, trong Rơle và các khí cө điӋn.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

B̫ . Các s͙ v̵t lý óa c cí cͯa tͯy

Đһc tính

Đơn vӏ đo lưӡng

ChӍ tiêu

-Trӑng lưӧng riêng ӣ 20

-ĐiӋn trӣ suҩt ӣ nhiӋt đӝ 20

-ĐiӋn dүn suҩt ӣ 20

- HӋ sӕ thay đәi điӋn trӣ suҩt theo nhiӋt
đӝ ӣ 20

- NhiӋt dүn suҩt
- NhiӋt đӝ nóng chҧy bình thưӡng
- NhiӋt lưӧng riêng trung bình ӣ 25

- ĐiӇm sôi ӣ 7V0mm cӝt thӫy ngân
- HӋ sӕ giãn nӣ dài trung bình 20-100

- Modun đàn hӗi, E
- Sӭc bӅn đӭt khi kéo

- ThӃ điӋn hóa so vӟi H

Kg/dm

ecm.10

-V

-1

.10

W/cm.grd

Kcal/kg.grd

1/đӝ ( grd)

kG/mm

13,54V
Q5,8
0,010438
0,Q0.10

-3

0,103
-38,87
0,0332
35V,Q5

18,2.10

-5

8200

1V ӫ nhiӋt mӅm
2Q kéo

0,8V

2.5. HӦP KIM CÓ ĐIӊN TRӢ CAO

Hӧp kim có điӋn trӣ cao đưӧc dùng trong kӻ thuұt điӋn đӇ chӃ tҥo các

dөng cө đo lưӡng, điӋn trӣ mүu, biӃn trӣ, dөng cө nung nóng.

Đӕi vӟi tҩt cҧ các thiӃt bӏ ҩy đӅu yêu cҫu dây dүn có điӋn trӣ suҩt cao và

hӋ sӕ biӃn đәi cӫa điӋn trӣ suҩt đӕi vӟi nhiӋt đӝ nhӓ so vӟi các phҫn tӱ hӧp
thành.

HiӋn nay thưӡng dùng các hӧp kim có gӕc là đӗng: Manganin,

Constantanvà Nikennin, Niken-Crôm, Niken-Nhôm.

2.5.1. ӧp kim Manganin (86%¬u, 2%Ni, 12%Mn)

Hӧp kim Manganin là hӧp kim chӫ yӃu dùng trong thiӃt bӏ nung và điӋn

trӣ mүu (điӋn trӣ chính xác). Sӣ dĩ đưӧc dùng làm điӋn trӣ mүu là bӣi nó
không làm sai lӋch kӃt quҧ đo lưӡng ӣ nhӳng dòng điӋn khác nhau cũng như
ӣ nhӳng nhiӋt đӝ môi trưӡng xung quanh khác nhau.

2.5.2. ӧp kim ¬onstantan (60%¬u, 40%Ni)

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Constantan dӉ hàn và dính rҩt chһt, hӋ sӕ biӃn đәi điӋn trӣ suҩt theo

nhiӋt đӝ rҩt nhӓ (Constantan vӟi nghĩa cӫa nó là hҵng sӕ), có trӏ sӕ âm.

Constantan đưӧc dùng làm biӃn trӣ và phҫn tӱ nung nóng, Constantan

không đưӧc dùng ӣ nhiӋt đӝ trên 450

C vì lúc đó nó sӁ bӏ oxyt hóa.

Constantan ghép vӟi đӗng hay sҳt c ó sӭc nhiӋt điӋn đӝng lӟn. Đó là

nhưӧc điӇm khi dùng điӋn trӣ bҵng Constantan trong các sơ đӗ đo. Do có sӵ
chênh lӋch nhiӋt đӝ ӣ chӛ tiӃp xúc nên có sӭc nhiӋt điӋn đӝng xuҩt hiӋn, đó là
nguӗn sai sӕ. Đһc biӋt trong các cҫu đo chӍ không và sơ đӗ phân điӋn á p.

Constantan đưӧc dùng nhiӅu làm cһp nhiӋt ngүu đӇ đo nhiӋt đӝ đӃn

700

2.5.3. ӧp kim Nikenin [(2535)%Ni, (23)%Mn, 67%¬u]

Hӧp kim Nikenin rҿ tiӅn hơn Constantan, dӉ gia công, có điӋn trӣ suҩt

nhӓ hơn và hӋ sӕ biӃn đәi cӫa điӋn trӣ suҩt đӕi vӟi nhiӋ t đӝ lӟn hơn
Constantan.

Ngưӡi ta thưӡng dùng hӧp kim Nikenin làm biӃn trӣ khӣi đӝng và điӅu

chӍnh.

2.5.4. ӧp kim ¬rôm-Niken (Nicrom)

Hӧp kim Nicrom [1,5% Mn, (5578)%Ni, (1523)%Cr, còn lҥi là Fe] có

sӭc bӅn tӕt ӣ nhiӋt đӝ cao, điӋn trӣ suҩt và hӋ sӕ biӃn đәi cӫa điӋn trӣ suҩt
theo nhiӋt đӝ nhӓ.

Hӧp kim này đưӧc dùng đӇ làm các phҫn tӱ nung bҵng điӋn như bӃp

điӋn, mӓ hàn,...vӟi nhiӋt đӝ đӃn 1000

2.5.5. ӧp kim ¬rôm - Nhôm

Hӧp kim Crôm - Nhôm là hӧp kim rҩt rҿ đưӧc dùng đӇ chӃ tҥo các thiӃt

bӏ nung lӟn và lò điӋn lӟn dùng trong công nghiӋp.

Bҧng 2.V. Tәng hӧp hành phҫn và các tính chҩt cơ bҧn cӫa mӝt sӕ hӧp kim có
điӋn trӣ cao hay dùng trong kӻ thuұt điӋn.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

B̫ .6

Tên hӧp

kim

Thành phҫn % có trong hӧp

kim

Tính chҩt cơ bҧn

(emm

(10

Sӭc

nhiӋt

điӋn

đӝng

vӟi

đӗng

(mV/gr

ad)

Giӟi hҥn

nhiӋt đӝ

làm viӋc

(

Mangani
n

0,420,

10-15

1-2

100-200

Constant
an

0,430,

-5

0,5

400-500

Nikenin

253

0,4

250

Crôm-
Niken

1,5

557

cò

lҥi

1,01,2

0,000

1100

Crôm-
Nhôm

cò

lҥi

1,21,5

0,000

1200

2.V. VҰT LIӊU LÀM ĐIӊN TRӢ
2.6.1. Khái niӋm và phân loҥi
2.V.1.1 Khái niӋm
Vұt liӋu dùng đӇ chӃ tҥo các điӋn trӣ phҧi có:

+ ĐiӋn trӣ suҩt lӟn

+ Có hӋ sӕ biӃt đәi theo điӋn trӣ suҩt phҧi nhӓ đӇ đҧm bҧo sӵ әn đӏnh đӕi vӟi
sӵ biӃn đәi cӫa nhiӋt đӝ( R lӟn dүn tӟi P lӟn dүn tӟi T

lӟn làm cho < thay

đәi và thay đәi)
2.V.1.2. Phân loҥi

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

- Vұt liӋu dùng làm điӋn trӣ chính xác sӱ dөng ӣ nhӳng dөng cө đo lưӡng
điӋn và điӋn trӣ chuҭn. Loҥi này có các yêu cҫu là đһc tính không đưӧc thay
đәi theo thӡi gian đӇ nó không tҥo ra sai sӕ trong các phép đo
- Vұt liӋu dùng làm bӝ biӃn trӣ khӣi đӝng, loҥi này có yêu cҫu: Phҧi có sӭc
bӅn trong quá trình nung nóng và sӭc bӅn đӕi vӟi sӵ ăn mòn.
- Vұt liӋu đưӧc sӱ dөng ӣ nhӳng khí cө điӋn sưӣi nóng và đun nóng, yêu cҫu
phҧi có sӭc bӅn đӕi vӟi thӡi gian kéo dài khi nhiӋt đӝ cao.
Lưu ý: Nhӳng kim loҥi tính khiӃt ít đưӧc dùng làm biӃn trӣ vì: ĐiӋn trӣ suҩt
nhӓ hơn hӧp kim cӫa chúng, cӫa hӧp kim tinh khiӃt >> cӫa hӧp kim, bӏ
ăn mòn ӣ nhiӋt đӝ cao.
2.V.2. Hӧp kim dùng làm điӋn trӣ
2.V.2.1. Hӧp kim dùng làm điӋn trӣ chính xác và dùng làm bӝ biӃn trӣ
- Hӧp kim loҥi Mangan, thành phҫn: 8V% Cu, 2% Ni, 12% Mn

Đһc điӇm: có sӭc nhiӋt điӋn đӝng nhӓ
ӭng dөng: ChӃ tҥo các điӋn trӣ chính xác vì nó không làm sai lӋch kӃt

quҧ đo lưӡng ӣ nhӳng nhiӋt đӝ khác nhau và nhӳng dòng điӋn khác nhau.
- Hӧp kim loҥi Constantan, thành phҫn: V0% Cu, 40% Ni,

Đһc điӇm: HӋ sӕ biӃn đәi theo điӋn trӣ suҩt rҩt nhӓ

ӭng dөng: Dùng làm biӃn trӣ và phҫn tӱ nung nóng

2.6.2.2. ӧp kim dùng làm biӃn trӣ sưӣi nóng và nung nóng
- Hӧp kim trên cơ sӣ Niken và Crôm

Thành phҫn hӧp kim đưӧc tҥo thành theo cách hòa tan rҳn Niken và

Crôm

Đһc điӇm: có sӭc bӅn tӕt ӣ nhiӋt đӝ cao, điӋn trӣ suҩt lӟn và hӋ sӕ biӃn

đәi theo điӋn trӣ suҩt nhӓ
- Ngoài ra còn có các loҥi hӧp kim

+ Hӧp kim trên cơ sӣ Ni , Fe, Crôm
+ Hӧp kim trên cơ sӣ Fe, Crôm, Al
+ Dây làm điӋn trӣ trên cơ sӣ Cacbua Silic , Fe, Crôm

2.7. VҰT LIӊU DÙNG LÀM TIӂP ĐIӆM VÀ CӘ GÓP
2.7.1. Yêu cҫu đӕi vӟi vұt liӋu làm tiӃp điӇm
- Có sӭc bӅn cӓ khí và đӝ rҳn tӕt ( tuәi thӑ cao)

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

- Có điӋn dүn suҩt và dүn nhiӋt tӕt đӇ không nóng quá nhiӋt đӝ cho phép khi
nhӳng tiӃp điӇm này có dòng điӋn đӏnh mӭc đi qua
- Có sӭc bӅn đӕi vӟi sӵ ăn mòn do các tác nhâ n bên ngoài ( Nưӟc, không khí
ҭm «..)
- Có nhiӋt đӝ nóng chҧy và hóa hơi cao, ôxi cӫa nó phҧi có điӋn dүn suҩt lӟn (
tӭc là đӇ có thӇ chӏu đưӧc dòng ngҳn mҥch cao, R

nhӓ)

- Gia cong dӉ dàngm giá thành hҥ
Bên cҥnh nhӳng điӇm nêu trên, nó phҧi thӓa mãn các điӅu kiӋn tùy thuӝc và
dҥng tiӃp điӇm ( có 3 dҥng tiӃp điӇm cӕ đӏnh, di đӝng và trưӧt)

+ Vӟi tiӃp điӇm cô đӏnh: Phҧi có sӭc bӅn nén đҿ có thӇ chӏu đưӧc áp

suҩt lӟn, ( lӵc ҩn lӟn), phҧi có điӋn trӣ әn đӏnh trong thӡi gian làm viӋc lâu
dài (R

әn đӏnh )

+Vӟi tiӃp điӇm di đӝng: Chúng làm viӋc theo cách ҩn ( đóng và mӣ các

MC điӋn, Công tҳc tơ, Rơle điӋn «) , phҧi có sӭc bӅn đӕi vӟi sӵ ăn mòn do
tác đӝng cơ khí khi đóng mӣ, phҧi có sӭc bӅn đӕi vӟi sӵ tác đӝng cӫa hӗ
quang không bӏ hàn chһt.

+ Vӟi tiӃp điӇm trưӧt: Chúng làm viӋc theo cách trưӧt như: Cә góp

máy điӋn, DCL« Phҧi có sӭc bӅn đӕi vӟi sӵ mài mòn cơ khí do ma sát
2.7.2. Sӭc bӅn cӫa các tiӃp điӇm và các yӃu tӕ ҧnh hưӣng tӟi sӭc bӅn
2.7.2.1. Bҧn chҩt bӅ mһt
- ĐiӋn trӣ cӫa tiӃp điӇm càng lӟn khi điӋn trӣ suҩt cӫa vұt liӋu càng lӟn và
điӋn trӣ càng nhӓ khi ӭng suҩt cӫa vұt liӋu càng nhӓ, vì vұt liӋu càng mӅm thì
sӵ biӃn dҥng cӫa vұt liӋu càng dӉ dàng và sӕ lưӧng điӇm tiӃp xúc càng lӟn,
tӭc là tәng bӅ mһt tiӃp xúc càng tăng lên
- Khi phө tҧi thay đәi hay ngҳn mҥch, sӁ sinh ra ӭng suҩt rҩt lӟn sӁ làm yӃu
tiӃp điӇm
- Bҧn chҩt cӫa vұt liӋu và nhӳng điӅu kiӋn làm viӋc ҧnh hưӣng đӃn sӵ ăn mòn
các tiӃp điӇm ( Tác đӝng cӫa không khí, nưӟc, hóa chҩt «) tҥo nên trên bӅ
mһt tiӃp xúc lӟp làm xҩu tính chҩt dүn điӋn, do đó R

tăng lên

ĐӇ tránh ăn mòn , ngưӡi ta ngăn không cho không khí ҭm xâm nhұp hay bҧo
vӋ các tiӃp điӇm bҵng phương pháp mҥ điӋn ( mҥ thiӃc hay bҥc đӕi vӟi đӗng)
2.7.2.2. Lӵc ҩn

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Là yӃu tӕ rҩt quan trӑng ҧnh hưӣng đӃn điӋn trӣ tiӃp điӇm. Khi cùng

mӝt diӋn tích tiӃp xúc, nӃu lӵc ҩn càng lӟn thì diӋn tích tiӃp xúc càng lӟn vì
diӋn tích tiӃp xúc thӵc thê phө thuӝc vào lӵc ҩn

Lӵc ҩn ơ nhӳng tiӃp điӇm cӕ đӏnh đưӧc ghép bҵng Bulông cҫn phҧi

tương đӕi lӟn đӇ đҧm bҧo R

nhӓ. Song cũng không đưӧc quá lӟn vì sӁ tҥo

nên ӭng suҩt lӟn trong vұt liӋu sӁ làm mҩt tích đàn hӗi sӁ làm xҩu mӕi tiӃp
xúc.
2.7.2.3. NhiӋt đӝ cӫa tiӃp điӇm
- NhiӋt đӝ tӯ nhiӋt đӝ bình thưӡng đӃn 250

C, do điӋn trӣ suҩt tăng theo nhiӋt

đӝ vì thӃ điӋn trӣ mà dòng điӋn đi qua tiӃp điӇm sӁ tăng
- NhiӋt đӝ tӯ 250

C đӃn 400

C sӭc bӅn cơ hӑc cӫa vұt liӋu giҧm làm tăng

diӋn tích tiӃp xúc sӁ làm giҧm điӋn trӣ mà dòng điӋn đi qua.
- NhiӋt đӝ lӟn hơn 400

C, điӋn trӣ mà dòng điӋn đi qua sӁ tăng lҥi cho đӃn

lúc nóng chҧy và khi đó điӋn trӣ sӁ giҧm đӝt ngӝt.
2.7.2.4. Trҥng thái cӫa bӅ mһt lúc tiӃp xúc
DiӋn tích tiӃp xúc càng lӟn bao nhiêu thì càng tӕt bҩy nhiêu ( bҧn chҩt cӫa
tiӃp xúc mһt là tiӃp xúc điӇm)
2.7.3. Vұt liӋu làm tiӃp điӇm
2.7.3.1. Vұt liӋu làm tiӃp điӇm cӕ đӏnh
thưӡng sӱ dөng đӗng, nhôm , sҳt «
- Đӗng và hӧp kim cӫa nó có phҭm chҩt cӭng nên có thӇ sӱ dөng ӣ đièu kiӋn
bình thưӡng. đӇ có sӭc bӅn đӕi vӟi sӵ ăn mòn đưӧc tӕt, ngưӡi ta bӑc Ni tҭm
Silic mҥ Ag
- Nhôm có sӭc bӅn cơ giӟi thҩp, nên không dùng ӣ nơi có dòng điӋn ngҳn
mҥch lӟn.
- Thép có < lӟn do đó chӍ dùng khi Công suҩt bé và điӋn áp lӟn ( dòng điӋn
bé)
2.7.3.2. Vұt liӋu lam tiӃp điӇm di đӝng
- Platin: Có tính әn đӏnh cao đӕi vӟi sӵ ăn mòn trong không khí do không tҥo
màng oxi nên đҧm bҧo đӝ әn đӏnh cho tiӃp điӇm dүn tӟi R

nhӓ

- Bҥc: Bҥc tinh khiӃt ít dùng làm tiӃp điӇm vì bӏ hӗ quang ăn mòn. TiӃp điҿm
hӧp kim Ag và Cu có đӝ cӭng cao và ăn mòn nhӓ thưӡng đưӧc sӱ dөng.
- Ngoài ra còn dùng W, Mo, làm vұt liӋu tiӃp điӇm.
2.7.3.3. Vұt liӋu làm tiӃp điӇm trưӧt

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

- Cu và hӧp kim cӫa nó: dùng ӣ tiӃp điӇm DCL, tiӃp điӇm MCĐ, Cә góp
KCĐ: máy khoan, máy điӋn mӝt chiӅu«
- Al dùng làm tiӃp điӇm cӫa các phương tiӋn vұn tҧi bҵng điӋn ( xe điӋn)
- C dùng trong các chi tiӃt KCĐ, các phương tiӋn vұn tҧi bҵng điӋn vì nó
không ăn mòn dây dүn điӋn và có tu әi thӑ khá cao.
2.7.3.4. Vұt liӋu làm tiӃp điӇm có công suҩt lӟn ( MCĐ có U cao)
- Là các vұt liӋu tәng hӧp, chúng đưӧc tҥo nên tӯ nhӳng kim loҥi khó nóng
chҧy vӟi kim loҥi dүn điӋn tӕt, mӝt kim loҥi dүn điӋn tӕt còn kim loҥi kia có
sӭc bӅn cӓ khí lӟn. Nhӳng vұt liӋu này gӗm Ag- W, Ag- Ni, Cu- Ni.
- Đưӧc sӱ dөng ӣ nhӳng tiӃp điӇm có công suҩt lӟn, áp suҩt tiӃp xúc lӟn và có
đӝ cӭng cao.
2.8. LƯӤNG KIM LOҤI
2.8.1. Khái niӋm
Nguӡi ta gӑi nhӳng sҧn phҭm dùng vұt liӋu lưӥng kim loҥi là nhӳng sҧn phҭm
kӻ thuұt đưӧc chӃ tҥo bҵng nhiӅu cách đӇ tҥo thành mӝt khӕi liên hӋ chһt cӫa
hai kim loҥi.
2.8.2. Dây dүn và thanh góp bҵng lưӥng kim- Thép - Đӗng
Quanh hӋ giӳa điӋn trӣ ӣ dòng điӋn xoay chiӅu vӟi tҫn sӕ f =5000Hz và điӋn
trӣ ӣ dòng điӋn mӝt chiӅu đӕi vӟi dây dүn đӗ ng có đưӡng kính 5mm là:

Dòng điӋn chҥy qua lӟp mһt ngoài có chiӅu dày 0,5-0,Vmm, còn trung tâm
cӫa tiӃt diӋn trӣ thành mҩt tác dөng viӋc dүn điӋn. KӃt quҧ cho thҩy : lõi cӫa
dây dүn có thӇ đưӧc làm bҵng thép, như vұy sӁ tiӃt kiӋm đ ӗng mà vүn không
hӅ ҧnh hưӣng đӃn điӋn trӣ ӣ dòng điӋn xoay chiӅu. ĐiӅu này sӁ là biӋn pháp
tӕt đӇ làm tăng sӭc bӅn cơ khí cӫa dây dүn, và lӟp đӗng ӣ bên ngoài cũng sӁ
là lӟp bҧo vӋ rҩt tӕt đӕi vӟi sӵ ăn mòn.
Do vұy, ngưӡi ta đã thӵc hiӋn dây dүn bҵng vұt liӋu lưӥng kim thép- đӗng
đӕi vӟi đưӡng dây thông tin liên lҥc có đưӡng kính 1 - 4mm. Dây dүn bҵng vұt
liӋu lưӥng kim loҥi trong mӝt sӕ trưӡng hӧp dùng làm dây dүn điӋn trong
mҥch nhӏ thӭ ӣ tҫn sӕ 50Hz. Và đưӧc chӃ tҥo thành các thanh góp trong các
trong các trang thiӃt bӏ dùng đӇ nӕi.
2.8.3. Dây dүn lưӥng kim - Đӗng- Nhôm

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Tә hӧp lưӥng kim đӗng- nhôm đưӧc chӃ tҥo đһc biӋt dưӟi dҥng các tҩm có
mӝt mһt hay cҧ hai mһt và dùng trong các cҩu trúc phҧn chiӃu, lò sưӣi điӋn
hoһc các chi tiӃt dùng đӇ nӕi vv«
Các tҩm lưӥng kim- đӗng ± nhôm đưӧc dùng làm các con nӕi dây dүn điӋn ,
con nӕi dây đӗng và dây nhôm. Do thuұn lӧi là có thӇ dӉ ràng hàn dính bҵng
hӧp kim dính chһt dӵa trên vұt liӋu cơ bҧn là thiӃc , vұt liӋu lưӥng kim này có
thӇ dùng đӇ chӃ tҥo các chi tiӃt trong thiӃt bӏ thu và phát thanh như làm cuӝn
dây ăngten bӝ cҧm biӃn vv«

CÂU HӒI CHƯƠNG 2

1.c Nêu tính chҩt cơ bҧn cӫa vұt liӋu dүn điӋn, giҧi thích cө thӇ tӯng tính

chҩt đó.

2.c Trình bày đһc tính chung, phân loҥi, tính chҩt cơ hӑc và các ӭng dөng

cӫa kim loҥi Đӗng, Nhôm, Bҥc và Sҳt.

3.c Trình bày khái niӋm và phân loҥi vұt liӋu làm điӋn trӣ.
4.c Trình bày khái niӋm và phân loҥi vұt liӋu làm tiӃp điӇm.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

CHƯƠNG 3

VҰT LIӊU ¬¬ ĐIӊN

3.1.KHÁI NIӊM VÀ PHÂN LOҤI VҰT LIӊU CÁCH ĐIӊN
3.1.1 K I NIӊM

Vұt liӋu dùng làm cách điӋn (còn gӑi là chҩt điӋn môi) là các chҩt mà

trong điӅu kiӋn bình thưӡng điӋn tích xuҩt hiӋn ӣ đâu thì ӣ nguyên ӣ chӛ đҩy,
tӭc là ӣ điӅu kiӋn bình thưӡng, điӋn môi là vұt liӋu không dүn điӋn, điӋn dүn
cӫa chúng bҵng không hoһc nhӓ không đ áng kӇ.
Vұt liӋu cách điӋn có vai trò quan trӑng và đưӧc sӱ dөng rӝng rãi trong kӻ
thuұt điӋn, ViӋc nghiên cӭu vұt liӋu cách điӋn đӇ tìm hiӇu các tính chҩt, đһc
điӇm, đӇ tӯ đó chӑn lӵa cho phù hӧp.
3.1.2. PHÂN LOҤI VҰT LIӊU CÁCH ĐIӊN
3.1.2.1. Phân loҥi theo trҥng thái vұt lý
Theo trҥng thái vұt lý, có:

Vұt liӋu cách điӋn thӇ khí,

Vұt liӋu cách điӋn thӇ lӓng,

Vұt liӋu cách điӋn thӇ rҳn.

Vұt liӋu cách điӋn thӇ khí và thӇ lӓng luôn luôn phҧi sӱ dөng vӟi vұt

liӋu cách điӋn ӣ thӇ rҳn thì mӟi hình thành đưӧc cách điӋn vì các phҫn tӱ kim
loҥi không thӇ giӳ chһt đưӧc trong không khí.

Vұt liӋu cách điӋn rҳn còn đưӧc phân thành các nhóm: cӭng, đàn hӗi,

có sӧi, băng, màng mӓng.

Ӣ giӳa thӇ lӓng và thӇ rҳn còn có mӝt thӇ trung gian gӑi là thӇ mӅm

nhão như: các vұt liӋu có tính bôi trơn, các loҥi sơn tҭm.

3.1.2.2. Phân loҥi theo thành phҫn hóa hӑc

Theo thành phҫn hoá hӑc, ngưӡi ta phân ra: vұt liӋu cách điӋn hӳu cơ và

vұt liӋu cách điӋn vô cơ.
" ccc cc c chia thành hai nhóm: nhóm có nguӗn gӕc trong
thiên nhiên và nhóm nhân tҥo.

Nhóm có nguӗn gӕc trong thiên nhiên sӱ dөng các hӧp chҩt cơ bҧn có
trong thiên nhiên, hoһc giӳ nguyên thành phҫn hóa hӑc như: cao su,
lөa, phíp, xenluloit,...

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Nhóm nhân tҥo thưӡng đưӧc gӑi là nhӵa nhân tҥo gӗm có: nhӵa
phênol, nhӵa amino, nhӵa polyeste, nhӵa epoxy, xilicon, polyetylen,
vinyl, polyamit,....

ccc cc'c gӗm các chҩt khí, các chҩt lӓng không cháy, các
loҥi vұt liӋu rҳn như gӕm, sӭ, thӫy tinh, mica, amiăng...

3.1.2.3. Phân loҥi theo tính chӏu nhiӋt

Phân loҥi theo tính chӏu nhiӋt là sӵ phân loҥi cơ bҧn, phә biӃn vұt liӋu

cách điӋn dùng trong kӻ thuұt điӋn. Khi lӵa chӑn vұt liӋu cách điӋn, đҫu tiên
cҫn biӃt vұt liӋu có tính chӏu nhiӋt theo cҩp nào. Ngưӡi ta đã phân vұt liӋu
theo tính chӏu nhiӋt như bҧng 3.2.

B̫ 3.

Cҩp

cách

điӋn

NhiӋt đӝ

cho phép

(

Các vұt liӋu cách điӋn chӫ yӃu

Giҩy, vҧi sӧi, lөa, phíp, cao su, gӛ và các vұt liӋu
tương tӵ không tҭm nhӵa, các loҥi nhӵa polyetylen,
PVC, polistinol, anilin, abomit

105

Giҩy, vҧi sӧi, lөa trong dҫu, nhӵa polyeste, cao su
nhân tҥo, các loҥi sơn cách điӋn có dҫu làm khô

120

Nhӵa tráng Polyvinylphocman, poliamit, epoxi. Giҩy
ép hoһc vҧi ép có nhӵa phendfocmandehit (gӑi chung
là Bakelit giҩy). Nhӵa Melaminfocmandehit có chҩt
đӝng xenlulo. Vҧi có tҭm thҩm Polyamit. Nhӵa
Polyamit. Nhӵa Phênol-Phurphurol có đӝn xenlulo.

130

Nhӵa Polyeste, amiang, mica, thӫy tinh có chҩt đӝn.
Sơn cách điӋn có dҫu làm khô dùng ӣ các bӝ phұn tiӃp
xúc vӟi không khí. Sơn cách điӋn alkit, sơn cách điӋn
tӯ nhӵa phênol. Nhӵa PhênolPhurol có chҩt đӝn
khoáng, nhӵa epoxi, sӧi thӫy tinh, nhӵa
Melaminfocmandehit.

155

Sӧi amiang, sӧi thӫy tinh có chҩt kӃt dính

180

Xilicon, sӧi thӫy tinh, mica có chҩt kӃ t dính

>180

Mica không có chҩt kӃt dính, thӫy tinh, sӭ,

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Polytetraflotylen, Polymonoclortrifloetylen.

3.V. TÍNH CHҨT CHUNG CӪA VҰT LIӊU CÁCH ĐIӊN

Khi lӵa chӑn, sӱ dөng vұt liӋu cách điӋn cҫn phҧi chú ý đӃn không

nhӳng các phҭm chҩt cách điӋn cӫa nó m à còn phҧi xem xét tính әn đӏnh cӫa
nhӳng phҭm chҩt này dưӟi các tác dөng cơ hӑc, hóa lý hӑc, tác dөng cӫa môi
trưӡng xung quanh,...gӑi chung là các điӅu kiӋn vұn hành tác đӝng đӃn vұt
liӋu cách điӋn. Dưӟi tác đӝng cӫa điӅu kiӋn vұn hành, tính chҩt cӫa vұt liӋu
cách điӋn bӏ giҧm sút liên tөc, ngưӡi ta gӑi đó là s͹ lão óa vұt liӋu cách điӋn.
Do vұy, tuәi thӑ cӫa vұt liӋu cách điӋn sӁ rҩt khác nhau trong nhӳng điӅu kiӋn
khác nhau.
Bӣi thӃ cҫn phҧi nghiên cӭu vӅ tính chҩt cơ lý hoá, nhiӋt cӫa vұt liӋu cách
điӋn đӇ có thӇ ngăn cҧn quá trình lão hoá, nâng cao tuәi thӑ cӫa vұt liӋu cách
điӋn.
3.6.1. Tính hút ҭm cӫa vұt liӋu cách điӋn

Các vұt liӋu cách điӋn vӟi mӭc đӝ khác nhau đӅu có thӇ hút ҭm (hút hơi

nưӟc tӯ môi trưӡng không khí) và thҩm ҭm (cho hơi nưӟc xu yên qua).
Nưӟc là loҥi điӋn môi cӵc tính mҥnh, hҵng sӕ điӋn môi tương đӕi = 80 81,
đӝ điӋn dүn =10

-5

-V

(1/cm) nên khi vұt liӋu cách điӋn bӏ ngҩm ҭm thì

phҭm chҩt cách điӋn bӏ giҧm sút trҫm trӑng.

Hơi ҭm trong không khí còn có thӇ ngưng tө trên bӅ mһt điӋn môi, đó là

nguyên nhân khiӃn cho điӋn áp phóng điӋn bӅ mһt có trӏ sӕ rҩt thҩp so vӟi
điӋn áp đánh thӫng.
" c9c:cc c c

Trong không khí luôn chӭa hơi ҭm, lưӧng ҭm trong không khí đưӧc xác

đӏnh bӣi tham sӕ gӑi là đӝ ҭm cӫa không khí. Đӝ ҭm gӗm có đӝ ҭm tuyӋt đӕi
và đӝ ҭm tương đӕi.
a. Ý͡ ̱m tuy͏t đ͙i:

Đӝ ҭm tuyӋt đӕi là khӕi lưӧng hơi nưӟc trong 1 đơn vӏ thӇ tích không khí

(g/m

). Ӣ nhiӋt đӝ xác đӏnh, đӝ ҭm tuyӋt đӕi không thӇ vưӧt qua m

max

đưӧc gӑi là đӝ ҭm bão hoà). NӃu khӕi lưӧng nưӟc nhiӅu hơn giá trӏ m

max

thì

hơi nưӟc sӁ rơi xuӕng dưӟi dҥng sương.

Quan hӋ giӳa đӝ ҭm bão hòa và nhiӋt đӝ cho trên hình 3.V.

70
60

Max

(cm

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

b. Ý͡ ̱m tươ đ͙i, ô%

Đӝ ҭm tương đӕi là tӹ sӕ:

ô% =

max

.100%

(3-12)

Ӣ trҥng thái bão hòa cӫa hơi nưӟc trong không khí sӁ có ô % = 100%.
Thưӡng các ҭm kӃ chӍ cho sӕ liӋu vӅ đӝ ҭm tương đӕi ô % nên khi cҫn xác
đӏnh đӝ ҭm tuyӋt đӕi sӁ phҧi tính theo công thӭc:

m =

100

max

(3-13)

và do m

max

là hàm cӫa nhiӋt đӝ môi trưӡng không khí (t) nên m = f(ô %, t).

Như vұy, tӯ các sӕ liӋu vӅ đӝ ҭm tương đӕi và nhiӋt đӝ cӫa không khí có

thӇ xҩc đӏnh đưӧc đӝ ҭm tuyӋt đӕi m (bҵng cách tính toán, tra bҧng sӕ, đӗ
thӏ...).
Theo quy ưӟc quӕc tӃ, điӅu kiӋn khí hұu chuҭn cӫa không khí đưӧc qui đӏnh:

Áp suҩt p = 7V0 mmHg.

NhiӋt đӝ t = 20

Đӝ ҭm tuyӋt đӕi m = 11g/m

(đӝ ҭm tương đӕi ô % khoҧng V0 70%).

Khí hұu ViӋt Nam khác xa vӟi khí hұu chuҭn. Khí hұu ViӋt Nam thuӝc

vùng khí hұu nhiӋt đӟi. Ӣ miӅn Bҳc, nhiӋt đӝ trung bình hàng năm là 22,7

nhiӋt đӝ cӵc đҥi có thӇ đҥt tӟi 42,8

C. Đӝ ҭm thưӡng xuyên cao là mӝt trong

các đһc điӇm nәi bұt cӫa khí hұu nưӟc ta. Đӝ ҭm tuyӋt đӕi trung bình hàng
năm ӣ đӗng bҵng Bҳc bӝ là m = 24 2V g/m

, trong các tháng hè có thӇ lên

tӟi 30 33g/m

và trong các tháng mùa đông cũng tӟi mӭc 13 17g/m

c9c:cc'ccÁ

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Đӝ ҭm cӫa vұt liӋu Á là lưӧng hơi nưӟc trong mӝt đơn vӏ trӑng lưӧng

cӫa vұt liӋu.

Khi đһt mүu vұt liӋu cách điӋn trong môi trưӡng không khí có đӝ ҭm ô%

và nhiӋt đӝ t (

C) thì sau mӝt thӡi gian nhҩt đӏnh, đӝ ҭm cӫa vұt liӋu Á sӁ đҥt

tӟi giӟi hҥn đưӧc gӑi là đӝ ҭm cân bҵng ( Á

NӃu mүu vұt liӋu vӕn khô ráo đưӧc đһt trong môi trưӡng không khí ҭm

(vұt liӋu có đӝ ҭm ban đҫu Á < Á

) thì vұt liӋu sӁ bӏ ҭm, nghĩa là nó hút hơi

ҭm trong không khí khiӃn cho đӝ ҭm sӁ tăng dҫn tӟi trӏ sӕ cân bҵng Á

như

đưӡng 1 trên hình 3.7 (vұt liӋu bӏ ngҩm ҭm).

Đӕi vӟi vұt liӋu xӕp, loҥi vұt liӋu có khҧ năng hút ҭm rҩt mҥnh, ngưӡi ta

đưa ra đӝ ҭm quy ưӟc. Đó là trӏ sӕ Á

khi vұt liӋu đưӧc đһt trong không khí ӣ

điӅu kiӋn khí hұu chuҭn.

c c c:c

Tính thҩm ҭm là khҧ năng cho hơi ҭm xuyên thҩu qua vұt liӋu cách điӋn.

Khi vұt liӋu bӏ thҩm ҭm thì tính năng cách điӋn cӫa nó giҧm: < (), ,
tg E

đt

NӃu vұt liӋu không thҩm nưӟc sӁ hҩp thө trên bӅ mһt mӝt lưӧng nưӟc

hoһc hơi nưӟc.

Căn cӭ vào góc biên dính nưӟc Æ cӫa giӑt nưӟc trên bӅ mһt phҷng cӫa

vұt liӋu (hình 3.V), ngưӡi ta chia vұt liӋu cách điӋn hҩp phө tӕt và hҩp phө
yӃu.

Æ < Q0

: vұt liӋu hҩp phө tӕt (hình 3.8a).

t (

(vұt liӋu ngҩm ҭm)

Ã 3.7

(vұt liӋu sҩy khô)

Nưͫc l̩i, ki m̳u v̵t li͏u đã

b͓ ̱m tr̯m tr (có đ͡ ̱m ba
đ̯u Á > Á

t đ͡ ̱m m̳u sͅ

i̫m tͣi tr͓ s͙ Á

ư đưͥ 

trê 3.7. (v̵t li͏u sy k.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Æ > Q0

: vұt liӋu hҩp phө yӃu (hình 3.8b).

Vұt liӋu hҩp phө tӕt sӁ dӉ bӏ phóng điӋn, dòng dò lӟn do < (). Sӵ hҩp

phө cӫa vұt liӋu cách điӋn phө thuӝc vào loҥi vұt liӋu, kӃt cҩu vұt liӋu, áp
suҩt, nhiӋt đӝ, đӝ ҭm,...cӫa môi trưӡng.

c c;<c

Qua phân tích, ta thҩy rҵng tính hút ҭm cӫa vұt liӋu cách điӋn không

nhӳng phө thuӝc vào kӃt cҩu và loҥi vұt liӋu mà nó còn phө thuӝc vào nhiӋt
đӝ, áp suҩt, đӝ ҭm...cӫa môi trưӡng làm viӋc. Nó sӁ làm biӃn đәi tính chҩt ban
đҫu cӫa vұt liӋu dүn đӃn lão hóa và làm giҧm phҭm chҩt c ách điӋn cӫa vұt

liӋu, tg, có thӇ dүn đӃn phá hӓng cách điӋn. Đһc biӋt là đӕi vӟi các vұt liӋu
cách điӋn ӣ thӇ rҳn.
ĐӇ hҥn chӃ nguy hҥi do hơi ҭm đӕi vӟi vұt liӋu cách điӋn cҫn sӱ dөng các
biӋn pháp sau đây:

Sҩy khô và sҩy trong chân không đӇ hơi ҭm thoá t ra bên ngoài.

Tҭm các loҥi vұt liӋu xӕp bҵng sơn cách điӋn. Sơn tҭm lҩp đҫy các lӛ
xӕp khiӃn cho hơi ҭm mӝt mһt thoát ra bên ngoài, mһt khác làm tăng
phҭm chҩt cách điӋn cӫa vұt liӋu.

Quét lên bӅ mһt các vұt liӋu rҳn lӟp sơn phӫ nhҵm ngăn chһn hơi ҭm
lӑt vào bên trong.

Tăng bӅ mһt điӋn môi, thưӡng xuyên vӋ sinh bӅ mһt vұt liӋu cách điӋn,
tránh bөi bҭn bám vào làm tăng khҧ năng thҩm ҭm có thӇ gây phóng
điӋn trên bӅ mһt.

3.6.3. Tính chҩt cơ hӑc cӫa vұt liӋu cách điӋn

Ã 3.8

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Trong nhiӅu trưӡng hӧp thӵc tӃ, vұt liӋu cách điӋn còn phҧi chӏu tҧi cơ

hӑc, do đó khi nghiên cӭu vұt liӋu cách điӋn cҫn xét đӃn tính chҩt cơ hӑc cӫa
nó.

Khác vӟi vұt liӋu dүn điӋn kim loҥi có đӝ bӅn kéo

, nén

và uӕn

hҫu như gҫn bҵng nhau, còn vұt liӋu cách điӋn, các tham sӕ trên chênh lӋch
nhau khá xa. Căn cӭ các đӝ bӅn này, ngưӡi ta tính toán, chӃ tҥo cách điӋn phù
hӧp vӟi khҧ năng chӏu lӵc tӕt nhҩt cӫa nó.

Ví dө: Thuӹ tinh có đӝ bӅn nén

= 2.10

kG/cm

trong khi đӝ bӅn kéo

= 5.10

kG/cm

. Vì thӃ thuӹ tinh thưӡng đưӧc dùng vұt liӋu cách điӋn đӥ.

Ngoài ra, khi chӑn vұt liӋu cách điӋn cũng cҫn phҧi xét đӃn khҧ năng

chӏu va đұp, đӝ rҳn, đӝ giãn nӣ theo nhiӋt cӫa vұt liӋu. Đһc biӋt chú ý khi gҳn
các loҥi vұt liӋu cách điӋn vӟi nhau cҫn phҧi chӑn vұt liӋu có hӋ sӕ giãn nӣ vì
nhiӋt gҫn bҵng nhau.

3.6.2. Tính hóa hӑc cӫa vұt liӋu cách điӋn

Tính chӏu nhiӋt cӫa vұt liӋu cách điӋn là khҧ năng chӏu tác dөng cӫa

nhiӋt đӝ cao và sӵ thay đәi đӝt ngӝt cӫa nhiӋt đӝ. Mӛi loҥi vұt liӋu cách điӋn
chӍ chӏu đưӧc mӝt nhiӋt đӝ nhҩt đӏnh (tӭc là có đӝ bӅn chӏu nhiӋt đӝ nhҩt
đӏnh). Đӝ bӅn chӏu nhiӋt đưӧc xác đӏnh theo nhiӋt đӝ làm thay đәi tính năng
cӫa vұt liӋu cách điӋn.

Đӕi vӟi vұt liӋu cách điӋn vô cơ, đӝ bӅn chӏu nhiӋt đưӧc biӇu thӏ bҵng

nhiӋt đӝ mà nó bҳt đҫu có sӵ biӃn đәi rõ rӋt các phҭm chҩt cách điӋn như tәn

hao tg tăng, điӋn trӣ cách điӋn giҧm sút...

Đӕi vӟi vұt liӋu cách điӋn hӳu cơ, đӝ bӅn chӏu nhiӋt là nhiӋt đӝ gây nên các
biӃn dҥng cơ hӑc, nhӳng biӃn dҥng này đương nhiên sӁ dүn đӃn sӵ suy giҧm
các phҭm chҩt cách điӋn cӫa nó.

VӅ mһt hóa hӑc, nhiӋt đӝ tăng sӁ dүn đӃn tӕc đӝ cӫa các phҧn ӭng hóa

hӑc xҧy ra trong vұt liӋu cách điӋn tăng (thӵc nghiӋm cho thҩy tӕc đӝ phҧn
ӭng hóa hӑc tăng dҥng hàm mũ theo n hiӋt đӝ). Vì vұy, sӵ giҧm sút phҭm chҩt
cách điӋn cӫa vұt liӋu gia tăng rҩt mҥnh khi nhiӋt đӝ tăng quá mӭc cho phép.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Bӣi thӃ, ӫy ban kӻ thuұt điӋn quӕc tӃ IEC (International Electrical

Commission) đã phân loҥi vұt liӋu cách điӋn theo nhiӋt đӝ làm viӋc lӟn nhҩt
cho phép (đã nêu ӣ bҧng 3.2).

3.1. HIӊN TƯӦNG ĐÁNH THӪNG ĐIӊN MÔI VÀ ĐӜ BӄN CÁCH ĐIӊN

Mөc đích cӫa viӋc sӱ dөng vұt liӋu cách điӋn trong kӻ thuұt điӋn là đӇ

duy trì khҧ năng cách điӋn cӫa chúng trong điӋn trưӡng. Bӣi vұy, khi nghiên
cӭu vұt liӋu cách điӋn không thӇ không xét đӃn ҧnh hưӣng cӫa điӋn môi trong
điӋn trưӡng.

3.1.1. Khái niӋm vӅ điӋn trưӡng

Sӣ dĩ các điӋn tích có tác dөng lӵc tương tác vӟi nhau vì điӋn tích tҥo ra

trong không gian quanh nó mӝt điӋn trưӡng.

ĐӇ đһc trưng cho sӵ mҥnh yӃu cӫa điӋn trưӡng, ngưӡi ta đưa ra khái

niӋm cưӡng đӝ điӋn trưӡng E:

E =

, (V/m)

(3-1)

trong đó:

F: lӵc điӋn tác dөng lên điӋn tích thӱ tҥi điӇm ta xét (N).

q: điӋn tích thӱ dương (C).

Cưͥ đ͡ đi͏ trưͥ t̩i m͡t đim là đ̩i lưͫ v̵t lý đ̿c trư co

đi͏ trưͥ v͉ pươ di͏ tác dͭ l͹c, đưͫc đo b tươ s͙ cͯa l͹c
đi͏ trưͥ tác dͭ lê m͡t đi͏ tíc t͵ đ̿t t̩i đim đó và đ͡ lͣ cͯa đi͏
tíc t͵ đó.
3.1.2. ĐiӋn môi

ĐiӋn môi là nhӳng chҩt không không dүn điӋn vì t rong điӋn môi không

có hoһc có rҩt ít các điӋn tích tӵ do.

Hҵng sӕ điӋn môi: tӯ công thӭc

D = .

(3-2)

D: là cҧm ӭng điӋn thưӡng gӑi là véc tơ dӏch chuyӇn điӋn tích
E: là điӋn trưӡng

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

: là hҵng sӕ điӋn môi

: hҵng sӕ điӋn môi trong chân không

=1/4 .Q.10

(F/m)

Trong chân không - thӵc tiӉn- trong không khí

D =

(3-3)

Còn trong môi trưӡng có hҵng sӕ điӋn môi thì

D = .

(3-4)

Khi ta đһt giӳa hai điӋn cӵc mӝt tҩm cách điӋn hình 3.1 thì có sӵ khác nhau
giӳa điӋn trưӡng trong không khí và điӋn trưӡng trong tҩm cách điӋn. Trong
không khí sӕ đưӡng sӭc điӋn trưӡng và sӕ đưӡng dӏch chuyӇn bҵng nhau, và
tӯ công thӭc(3-3) điӋn trưӡng là:

E= D/

(3-5)

Trong cách điӋn C có hҵng sӕ điӋn môi , điênh trưӡng giҧm tӹ lӋ nghӏc

vӟi . Trên hình 3.1 cho thҩy vӟi =3 sӕ đưӡng sӭc điӋn trưӡng bҵng 1/
=1/3 sӕ đưӡng sӭc trong không khí. ĐiӋn tích dӏch chuyӇn đӃn bӅ mһt cӫa
cách điӋn C, thì mӝt sӕ điӋn tích bӏ giӳ lҥi, còn lҥi sӕ điӋn tích tӵ do chuyӇn
đӝng qua đưӧc cách điӋn. Sӕ điӋn tích tӵ do này tҥo ra điӋn trưӡng trong cách
điӋn.
NӃu khe hӣ E

là điӋn trưӡng trong không khí theo công thӭc(3.3) ta có:

D =

.E = E

Còn trong cách điӋn C vӟi hҵng sӕ điӋn môi , thì điӋn trưӡng giҧm lҫn tӭc
là E= E

3.1.3. Đһc điӇm điӋn môi đһt trong điӋn trưӡng

Khác vӟi kim loҥi và các chҩt điӋn phân, trong điӋn môi không có các

hҥt mang điӋn tӵ do. Sӵ phân bӕ điӋn tích âm và điӋn tích dương trong phân
tӱ thưӡng đӕi xӭng, các trӑng tâm điӋn tích dương và điӋn tích âm trùng
nhau. Ngưӡi ta gӑi các phân tӱ đó là loҥi phân tӱ không phân cӵc.

Ã 3.1.Tm các đi͏ m iͷa đi͏ mi

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Khi đһt điӋn môi thuӝc loҥi không phân cӵc trong điӋn trưӡng (hình 3.2),

điӋn trưӡng sӁ chuyӇn các phân tӱ thành các lưӥng cӵc điӋn. Các lưӥng cӵc
điӋn đҫu dương hưӟng vӅ phía cӵc âm cӫa điӋn trưӡng, đҫu â m hưӟng vӅ phía
cӵc dương cӫa điӋn trưӡng. KӃt quҧ là trong điӋn môi hình thành điӋn trưӡng
mӟi gӑi là điӋn trưӡng phân cӵc E

, ngưӧc chiӅu vӟi điӋn trưӡng ngoài.

Cưӡng đӝ điӋn trưӡng phân cӵc E

nhӓ hơn cưӡng đӝ điӋn trưӡng ngoài E

nên cưӡng đӝ điӋn trưӡng tәng hӧp E trong chҩt điӋn môi có chiӅu cùng vӟi
chiӅu cӫa điӋn trưӡng ngoài và có trӏ sӕ cưӡng đӝ điӋn trưӡng nhӓ hơn cưӡng
đӝ điӋn trưӡng ngoài cho trưӟc.
NӃu cưӡng đӝ điӋn trưӡng trong chân không là E

thì khi đһt điӋn môi vào,

cưӡng đӝ điӋn trưӡng sӁ là:

E =

(3-V)

-gӑi là hҵng sӕ điӋn môi tương đӕi cӫa chҩt điӋn môi .

Tuy nhiên khi điӋn môi đһt trong điӋn trưӡng thì có nhӳng biӃn đәi cơ bҧn khi
đó điӋn môi chӏu tác dөng cӫa cưӡng đӝ điӋn trưӡng E đưӧc xác đӏnh như
sau:

(3-7)

Trong đó: U là điӋn áp đһt lên hai cӵc điӋn môi

h là chiӅu dҫy khӕi điӋn môi

ĐiӋn môi trong điӋn trưӡng phө thuӝc vào:

- Cưӡng đӝ điӋn trưӡng (mҥnh, yӃu, xoay chiӅu , mӝt chiӅu)

- Thӡi gían điӋn môi nҵm trong điӋn trưӡng ( dài, ngҳn)

_ +

Hình 3.2 Sӵ phân cӵc cӫa điӋn môi

Ã 3.3.Ýi͏ mi ki đ̿t
tro đi͏ trưͥ

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

- YӃu tӕ môi trưӡng: nhiӋt đӝ, đӝ ҭm, áp suҩt «

VӅ cơ bҧn dưӟi tác dөng cӫa điӋn trưӡng có thӇ xҧy ra bӕn hiӋn tưӧng cơ bҧn
sau:

- Sӵ dүn điӋn cӫa điӋn môi

- Sӵ phân cӵc điӋn môi

- Tәn hao điӋn môi

- Phóng thӫng điӋn môi

3.1.4. Đӝ bӅn cách điӋn

Trong điӋn môi có lүn tҥp chҩt có khҧ năng tҥo ra mӝt sӕ điӋn tӱ tӵ do.

Trong điӅu kiӋn bình thưӡng đӝ dүn điӋn cӫa điӋn môi rҩt thҩp, dòng điӋn qua
điӋn môi gӑi là dòng điӋn rò, trӏ sӕ rҩt bé.

Khi cưӡng đӝ điӋn trưӡng đӫ lӟn, lӵc tĩnh điӋn tác dөng lên điӋn tӱ, có

thӇ bӭt điӋn tӱ ra khӓi mӕi liên kӃt vӟi hҥt nhân trӣ thành điӋn tӱ tӵ do. Đӝ
dүn điӋn cӫa điӋn môi tăng lên. Dòng điӋn qua điӋn môi tăng lên đӝt ngӝt,
điӋn môi trӣ thành vұt dүn. Đó là hiӋn tưӧng đ ánh thӫng cách điӋn.
Cưӡng đӝ điӋn trưӡng đӫu đӇ gây ra hiӋn tưӧng đánh thӫng điӋn môi gӑi là

cưӡng đӝ đánh thӫng E

đt

. ĐiӋn môi có E

đt

càng lӟn thì đӝ bӅn cách điӋn càng

tӕt. Vì thӃ cưӡng đӝ đánh thӫng đưӧc gӑi là đӝ bӅn cách điӋn.

Cưӡng đӝ đánh thӫng cӫa điӋn môi phө thuӝc vào trҥng thái cӫa vұt liӋu

cách điӋn như: đӝ ҭm, nhiӋt đӝ, tác dөng cӫa các tia bӭc xҥ,...

ĐӇ đҧm bҧo cho điӋn môi làm viӋc tӕt, cưӡng đӝ điӋn trưӡng đһt vào

điӋn môi không vưӧt quá trӏ sӕ giӟi hҥn gӑi là cưӡng đӝ cho phép E

. Thông

thưӡng chӑn trӏ sӕ E

nhӓ hơn E

đt

tӯ hai đӃn ba lҫn:

đt

= k

(3-Q)

- hӋ sӕ an toàn, thưӡng lҩy k

= 2-3 ).

Căn cӭ vào đӝ dày (d) cӫa điӋn môi có thӇ xác đӏnh trӏ sӕ điӋn áp đánh

thӫng U

đt

và điӋn áp cho phép U

cӫa thiӃt bӏ:

đt

= E

đt

(3-10)

= E

(3-11)

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Bҧng 3.1 nêu lên thông sӕ đһc trưng cӫa mӝt sӕ vұt liӋu cách điӋn thưӡng

gһp.

c 2 Xác đӏnh điӋn áp cho phép và điӋn áp đánh thӫng cӫa mӝt

tҩm cáctông cách điӋn có bӅ dày d = 0,15 cm áp sát vào hai điӋn cӵc, cho biӃt

hӋ sӕ an toàn bҵng 3.

Giҧi

Tra bҧng (3-1), đưӧc cưӡng đӝ đánh thӫng cӫa cáctông cách điӋn lҩy trung

bình E

đt

= 100 kV/cm. Ta có điӋn áp đánh thӫng theo (3 -10):

đt

= E

đt

.d = 100. 0,15 = 15 kV

ĐiӋn áp cho phép: U

= U

đt

/ k

= 15/3 = 5 kV

B̫ 3.1

Vұt liӋu

đt

, kV/cm

< , ecm

Giҩy tҭm dҫu

100 250

3,V

Không khí

VҧI sơn

100 400

3 4

Đá hoa

30 50

7 8

Paraphin

200 250

2 2,2

Polietylen

500

2,25

Cao su

150 200

3 V

Thӫy tinh

100 150

Thӫy tinh hӳu cơ

400 500

Vҧi thӫy tinh

300 400

3 4

5.10

Mica

500 1000

5,4

5.10

-3

Dҫu Xovon

150

5,3

5.10

Dҫu biӃn áp

50 180

2 2,5

Sӭ

150 200

5,5

Ebonit

00 800

3 3,5

Cáctông cách điӋn

80 120

3 3,5

3.2. ĐIӊN DҮN ĐIӊN MÔI

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Xác đӏnh bӣi cách điӋn có hưӟng cӫa các điӋn tích tӵ do tӗn tҥi trong

các chҩt điӋn môi dưӟi tác dөng cӫa điӋn trưӡng ngoài đһt lên điӋn môi. Dưӟi
tác dөng cӫa lӵc điӋn trưӡng F= E.q các điӋn tích dương cách điӋn theo chiӅu
điӋn trưӡng, các điӋn tích âm cách điӋn ngưӧc lҥi. Như vұy trong điӋ n môi
xuҩt hiӋn mӝt dòng điӋn gӑi là dòng điӋn điӋn dүn, dòng điӋn này phө thuӝc
vào mұt đӝ điӋn tích tӵ do trong điӋn môi, dòng điӋn điӋn dүn còn gӑi là dòng
điӋn rò (thưӡng có giá trӏ rҩt nhӓ)
ĐiӋn dүn điӋn môi gӗm :

- ĐiӋn dүn điӋn tӱ : Thành phҫn mang điӋn là các điӋn tӱ tӵ do

- ĐiӋn dүn ion : Thành phҫn mang điӋn là các ion dương và ion âm

- ĐiӋn dүn điӋn ly : Thành phҫn mang điӋn là các nhóm các phҫn tӱ

tích điӋn, các tҥp chҩt tӗn tҥi trong điӋn môi.
3.3. PHÂN CӴC ĐIӊN MÔI
3.3.1. iӋn tưӧng phân cӵc điӋn môi
Khi đưa mӝt thanh điӋn môi vào trong điӋn trưӡng cӫa mӝt vұt mang điӋn ,
thì trên các mһt giӟi hҥn cӫa thanh điӋn môi sӁ xuҩt hiӋn các điӋn tích trái
dҩu. Mһt đӕi diӋn đưӧc tích điӋn trái dҩu , mһt còn lҥi tích điӋn cùng dҩu

HiӋn tưӧng trên thanh điӋn môi, khi đһt trong điӋn trưӡng có xuҩt hiӋn

các điӋn tích gӑi là hiӋn tưӧng phân cӵc điӋn môi. HiӋn tưӧng này trông bӅ
ngoài giӕng như hiӋn tưӧng điӋn trưӡng trong kim loҥi, nhưng vӅ bҧn chҩt thì
khác hҷn nhau. Trong hiӋn tưӧng phân cӵc điӋn môi, ta không thӇ tách riêng
các điӋn tích đӇ chӍ còn lҥi mӝt loҥi điӋn tích. Trên thanh điӋn môi điӋn tích
xuҩt hiӋn ӣ đâu thì sӁ đӏnh hưӟng ӣ đó, không dӏch chuyӇn tӵ do đưӧc, vì vұy
chúng đưӧc gӑi là các điӋn tích liên kӃt.
3.3.2. Phân tӱ phân cӵc và phân tӱ không phân cӵc
Mӛi phân tӱ hay nguyên tӱ gӗm có hҥt nhân mang điӋn tích dương còn các
điӋn tӱ mang điӋn tích âm.
Khi xét tương tác cӫa mӛi electron vӟi các điӋn tích bên ngoài coi mӝt cách
gҫn đúng nhe e đӭng yên tҥi mӝt điӇm nào đó
Tác dөng cӫa e trong phân tӱ tương đương vӟi tác dөng cӫa mӝt điӋn tích
tәng cӝng -q cӫa chúng tҥi mӝt điӇm nào đó trong phân tӱ, điӇm này gӑi là
trӑng tâm cӫa điӋn tích âm.
Tương đương như vұy, tác dөng cӫa hҥt nhân tương đương vӟi tác dөng cӫa
điӋn tích tәng cӝng +q cӫa chúng đһt tҥi trӑng tâm cӫa điӋn tích dương.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Phân tӱ không phân cӵc là loҥi phân tӱ có phân bӕ các e đӕi xӭng xung

quanh hҥt nhân, tӭc là tâm điӋn tích dương trùng vӟi tâm điӋn tích âm, phân
tӱ không phҧi là lưӥng cӵc điӋn có mô men điӋn cӫa nó bҵng không.

Phân tӱ phân cӵc là loҥi phân tӱ có phân bӕ các e không đӕi xӭng

xung quanh hҥt nhân, tӭc là tâm điӋn tích dương không trùng vӟi tâm điӋn
tích âm, phân tӱ là lưӥng cӵc điӋn có mô men điӋn cӫa nó khác không.
3.3.3. Phân cӵc điӋn môi
*/Trưӡng hӧp điӋn môi cҩu tҥo bӣi phân tӱ phân cӵc
- Khi chưa đһt điӋn môi trong điӋn trưӡng ngoài, do chuyӇn đӝng nhiӋt các
lưӥng cӵc phân tӱ cách điӋn hӛn loҥn nên tәng mô men điӋn cӫa lưӥng cӵc
bҵng không.
- Khi đһt điӋn môi trong điӋn trưӡng ngoài, các lưӥng cӵc phân tӱ trong điӋn
môi quay theo hưӟng điӋn trưӡng ngoài, nên tәng mô men điӋn cӫa lưӥng cӵc
khác không
*/ Trưӡng hӧp điӋn môi cҩu tҥo bӣi phân tӱ không phân cӵc
- Khi chưa đһt điӋn môi trong điӋn trưӡng ngoài, phân tӱ điӋn môi chưa phҧi
là mӝt lưӥng cӵc ( vì tâm cӫa chúng trùng nhau)
- Khi đһt điӋn môi trong điӋn trưӡng ngoài, các phân tӱ trong khӕi điӋn môi
trӣ thành các lưӥng cӵc điӋn do sӵ biӃn dҥng cӫa lӟp vӓ e cӫa phân tӱ ( sӵ
dӏch chuyӇn trong tâm điӋn tích âm)
*/ Trưӡng hӧp điӋn môi tinh thӇ
- ĐiӋn môi tinh thӇ ion có mҥng tinh thӇ ion lұp phương, có thӇ coi tinh thӇ
như mӝt (phân tӱ khәng lӗ) các mҥng ion âm và dương trùng nhau.
- Dưӟi tác dөng cӫa điӋn trưӡng các mҥng ion dương dӏch chuyӇn theo chiӅu
điӋn trưӡng, các mҥng ion âm dӏch chuyӇn theo chiӅu ngưӧc lҥi gây ra hiӋn
tưӧng phân cӵc điӋn môi gӑi là phân cӵc ion.
KӃt luұn: Như vұy phân cӵc là qúa trình xê dӏch trong phҥm vi nhӓ cӫa các
điӋn tích ràng buӝc hoһc sӵ xoay hưӟng cӫa các phân tӱ lưӥng cӵc dưӟi tác
dөng cӫa điӋn trưӡng ngoài.

Trong chҩt điӋn môi tӗn tҥi rҩy ít các điӋn tích tӵ do, còn lҥi đa sӕ các

điӋn tích có liên kӃt chһt chӁ vӟi nhӳng phân tӱ bên cҥnh gӑi là nhӳng điӋn
tích ràng buӝc.

Dưӟi tác dөng cӫa điӋn trưӡng, chúng không thӇ cách điӋn xuyên suӕt

qua điӋn môi đӇ tҥo thành dòng điӋn, mà ch Ӎ có thӇ xê dӏch rҩt ít hoһc xoay
hưӟng theo chiӅu điӋn trưӡng.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

*/ Các dҥng phân cӵc chính cӫa điӋn môi
- Phân cӵc điӋn tӱ : là dҥng phân cӵc do sӵ xê dӏch có giӟi hҥn cӫa các quӻ
đҥo chuyӇn đӝng cӫa các điӋn tӱ dưӟi tác dөng cӫa E ngoài.
- Phân cӵc ion: là dҥng phân cӵc do sӵ xê dӏch cӫa các ion liên kӃt dưӟi tác
dөng cӫa E ngoài.
- Phân cӵc lưӥng cӵc : là dҥng phân cӵc gây nên bӣi sӵ đӏnh hưӟng cӫa các
lưӥng cӵc ( các phân tӱ có cӵc tính)
- Phân cӵc kӃt cҩu: là dҥng phân cӵc đһc trưng cho điӋn môi có kӃt cҩu không
đӗng nhҩt.
- Phân cӵc tӵ phát: là dҥng phân cӵc đăc trưng cho các sécnhét điӋn ( điӋn
môi séc nhét có đһc điӇm nәi bұt là phân cӵc khi E ngoài bҵng không).

3.4. TӘN HAO ĐIӊN MÔI

Trong điӋn môi xҧy ra quá trình phân cӵc, phía cӵc dương xuҩt hiӋn điӋn

tích âm, phía cӵc âm xuҩt hiӋn điӋn tích dương. ĐiӋn môi sӁ tҥo thành tө điӋn.
Hai quá trình điӋn dүn và phân cӵc nói trên tác đӝng lên điӋn môi làm cho nó
phát nóng gây tәn hao điӋn môi.

Phҫn điӋn năng tiêu hao đӇ các hҥt điӋn tích thҳng lӵc liên kӃ t khi

chuyӇn đӝng trong điӋn môi dưӟi tác dөng cӫa điӋn trưӡng bên ngoài E

gӑi

là tәn hao điӋn môi.

Khi khai thác các thiӃt bӏ điӋn, vҩn đӅ tәn hao điӋn môi cҫn đưӧc chú ý

đӃn, đһc biӋt khi chúng làm viӋc ӣ điӋn áp cao hoһc tҫn sӕ cao. Bӣi trong điӋn
trưӡng, tәn hao điӋn môi có thӇ phá vӥ sӵ cân bҵng nhiӋt hoһc phá vӥ các liên
kӃt hóa hӑc trong điӋn môi, có thӇ dүn đӃn phá hӓng cách điӋn dүn đӃn điӋn
môi mҩt hҷn khҧ năng cách điӋn.

Tәn hao điӋn môi có thӇ đһc trưng bӣi suҩt tәn hao điӋn môi, đó là công

suҩt tәn hao tính trong mӝt đơn vӏ thӇ tích cӫa điӋn môi.

Ӣ điӋn áp xoay chiӅu, ngưӡi ta thưӡng dùng góc tәn hao điӋn môi và

ӭng vӟi nó là tg. Góc tәn hao điӋn môi là góc phө cӫa góc lӋch pha ô giӳa
dòng điӋn i và điӋn áp u trong điӋn môi.

ĐӇ đơn giҧn, ta xét tәn hao điӋn môi cӫa chҩt điӋn môi giӳa hai bҧn cӵc

cӫa mӝt tө điӋn.

BiӃt hҵng sӕ điӋn môi là , tө đưӧc nӕi vào mӝt điӋn áp xoay chiӅu U.

Khi đó: Dòng điӋn tích điӋn cho tө điӋn I

sӁ gӗm hai thành phҫn (hình 3.2):

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Dòng tích điӋn thӵc sӵ, I

sӟm pha Q0

so vӟi điӋn áp đһt vào tө mang

tích chҩt điӋn dung có trӏ sӕ:

Dòng điӋn I

gây tәn hao, làm nóng

điӋn môi, đӗng pha vӟi điӋn áp U.

Dòng tích điӋn:

(3-14)

trong đó:

= I

cos

= I

sin

tgį

hay I

= I

tg = .C.U.tg

(3-15)

Công suҩt tәn hao điӋn môi:

P = U.I

= .C.U

.tg

(W)

(3-1V)

nӃu thay: C = .C

: điӋn dung cӫa tө điӋn vӟi chҩt điӋn môi là không khí

: hҵng sӕ điӋn môi tương ӭng

vào (3-10), ta đưӧc:

P = ..C

.tg

(3-17)

Vӟi:

: góc tәn hao điӋn môi

tg: hӋ sӕ tәn hao điӋn môi,

tgį

.tg: sӕ tәn hao.

Tӯ (3-17) ta thҩy P thay đәi tӹ lӋ thuұn theo tg.

Ã 3.4. Sơ đ pͱc cͯa dò đi͏

và đi͏ áp trê tͭ đi͏

= .C.U, (

(31

ay I

= f.C.U,

(

(313

tro đó

C: đi͏ du cͯa tͭ (F
f: t̯ s͙ dò đi͏ (Ã
U: đi͏ áp đ̿t vào tͭ (V

: t̯ s͙ óc, = f (rads

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Sӵ thay đәi thành phҫn I

chӭng tӓ cách điӋn bӏ xuӕng cҩp (sӵ thay đәi

cӫa I

có thӇ do điӋn môi: bӏ ҭm hoһc có các lӟp bӏ ngҳn mҥch, kích thưӟc

hình hӑc thay đәi). Thành phҫn I

đһc trưng cho tәn hao công suҩt trong điӋn

môi do dòng điӋn rò.

ĐӇ tính tәn hao điӋn môi, có thӇ sӱ dөng sơ đӗ thay thӃ khác nhau cӫa

điӋn môi phө thuӝc vào yêu cҫu và mөc đích tính toán. Dùng sơ đӗ thay thӃ sӁ
cho phép giҧi tích hóa mӝt cách đơn giҧn các quá trình xҧy ra trong điӋn môi
(tәn hao, phân cӵc,...) và còn đӇ mô hình hóa chúng trên các mô hình mҥ ch
điӋn.

Sơ đӗ thay thӃ gӗm hai thành phҫn điӋn dung C và điӋn trӣ R. Các sơ đӗ

thay thӃ cҫn đưӧc chӑn sao cho thӓa mãn điӅu kiӋn công suҩt tәn hao cӫa sơ
đӗ thay thӃ phҧi bҵng công suҩt tәn hao trong điӋn môi và góc lӋch pha cӫa
chúng cũng phҧi bҵng nhau ӣ cùng mӝt điӋn áp và cung mӝt tҫn sӕ.

Mӝt sơ đӗ thưӡng hay dùng trong các mô hình mҥch điӋn là sơ đӗ đơn

giҧn đҩu song song phҫn tӱ R và C (hình 3.5).

*/Cách tính tәn thҩt điӋn môi

-c Dù sơ đӗ thay thӃ ӣ dҥng bҩt kǤ cũng đưa vӅ hai dҥng sơ đӗ chính là sơ

đӗ song song và sơ đӗ nӕi tiӃp

-c VӁ đӗ thӏ véc tơ
-c Xác đӏnh góc lӋch pha, góc tәn hao điӋn môi

*/ Tính tәn hao điӋn môi trong sơ đӗ nӕi tiӃp

VӁ giҧn đӗ véc tơ:

I/C

Ã 3.5. Sơ đ tay t͇ cͯa đi͏ mi đ̿t

tro đi͏ trưͥ.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Tӯ giҧn đӗ véc tơ ta có

)

Công suҩt tәn hao điӋn môi

)

(

)

(

*/ Tính tәn hao điӋn môi trong sơ đӗ song song

VӁ giҧn đӗ véc tơ:

Công suҩt tәn hao điӋn môi

Vì vұy trong hai sơ đӗ tәn hao điӋn môi đӅu phө thuӝc tg
*/ Mӕi quan hӋ giӳa hai sơ đӗ
Do hai sơ đӗ đӅu thay thӃ cho cùng mӝt khӕi điӋn môi nên cho nên tәn hao
điӋn môi và góc tәn hao điӋn môi trong hai sơ đӗ phҧi bҵng nhau
Tәn hao điӋn môi trong hai sơ đӗ:

nên

1 t

nên

1 t

góc tәn hao điӋn môi bҵng nhau:

U.C

U/R

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

thӃ C

vào ta có:

Vì vұy:

)

(

*/ suҩt tәn hao điӋn môi

P = ..C

.tg

vӟi d là khoҧng cách giӳa hai bҧn cӵc (m), S diӋn tích bӅ mһt bҧn

cӵc (m

)

U=E/d , E cưӡng đӝ điӋn trưӡng trong khe hӣ (V/m)

=2f là tҫn sӕ đһt vào

*/ Các nguyên nhân gây ra tәn hao điӋn môi

- Tәn hao điӋn môi do phân cӵc: Tәn hao này do hiӋn tưӧng phân cӵc gây
ra, thưӡng thҩy ӣ các chҩt có cҩu tҥo lưӥng cӵc và cҩu tҥo ion ràng buӝc
không chһt chӁ. Tәn thҩt này gây ra do sӵ chuyӇn đӝng nhiӋt cӫa các ion
hoһc các phân tӱ lưӥng cӵc dưӟi tác dөng cӫa điӋn trưӡng, sӵ phá hӫy
trҥng thái này làm mҩt mát năng lưӧng và làm cho điӋn môi bӏ nóng lên.
Tәn hao do phân cӵc tăng theo tҫn sӕ điӋn áp đһt vào điӋn môi. Tәn hao
do phân cӵc phө thuӝc vào nhiӋt đӝ, tәn hao đҥt cӵc đҥi tҥi mӝt nhiӋt đӝ
nhҩt đӏnh đһc trưng cho mӕi chҩt điӋn môi.
- Tәn hao do dòng điӋn rò: Trong bҩt kǤ điӋn môi nào luôn tӗn tҥi các điӋn
tӱ tӵ do, dưӟi tác dөng cӫa điӋn trưӡng các điӋn tӱ tӵ do này sӁ dӏch
chuyӇn theo chiӅu tác dөng cӫa điӋn trưӡng, tҥo nên dòng điӋn rò. Dòng
điӋn rò này kӃt hӧp vӟi điӋn trӣ điӋn môi gây nên tәn thҩt nhiӋt. Tәn hao
do dòng điӋn rò đưӧc xác đӏnh theo biӇu thӭc sau đây:

Trong đó: - là hҵng sӕ điӋn môi

f ± là tҫn sӕ điӋn áp

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

< - là điӋn trӣ suҩt cӫa khӕi điӋn môi

Khi nhiӋt đӝ tăng thì tәn hao điӋn môi càng tăng

P = P

Trong đó P

là tәn hao điӋn môi ӣ nhiӋt đӝ 20

là hӋ sӕ nhiӋt

T là đӝ chênh nhiӋt so vӟi 20

- Tәn hao do ion hóa: Tәn hao này thưӡng gһp trong các chҩt khí, khi trong
môi trưӡng có xҧy ra ion hóa, Tәn hao này đưӧc xác đӏnh theo biӇu thӭc:

= A

.f(U-U

)

Trong đó: A

là hҵng sӕ đӕi vӟi tӯng chҩt khí

F là tҫn sӕ đһt vào

là điӋn áp bҳt đҫu gây ion chҩt khí

Trӏ sӕ U

phө thuӝc vào tӯng loҥi chҩt khí, nhiӋt đӝ và áp suҩt làm viӋc cӫa

tӯng chҩt khí, tuy nhiên còn phө thuӝc vào mӭc đӝ đӗng nhҩt cӫa điӋn
trưӡng, Cùng mӝt giá trӏ điӋn áp đһt vào nhưng điӋn trưӡng đӅu sӁ khó gây
ion hóa hơn so vӟi điӋn trưӡng đӅu.
- Tәn hao do cҩu tҥo không đӗng nhҩt: Tәn hao này xҧy ra trong các vұt liӋu
co cҩu tҥo không đӗng nhҩt, đӇ xác đӏnh tәn hao điӋn môi trong trưӡng hӧp
này ta phҧi xem điӋn môi gӗm hai điӋn môi ghép nӕi tiӃp nhau.

Góc tәn hao điӋn môi

Vӟi m= R

+ R

n = C

+ C

M= C

+ C

N= C

+ C

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

3.7. VҰT LIӊU CÁCH ĐIӊN THӆ KHÍ

- ĐiӋn môi gҫn bҵng1, là hҵng sӕ
- ĐiӋn trӣ cách điӋn rҩt lӟn
- Tәn hao điӋn môi nhӓ
Các khí cách điӋn thưӡng dùng trong kӻ thuұt điӋn là: không khí, sunfua

haxaflo(SFV ), Hyđrô (H2), Nitơ (N2)...

3.7.1. Không khí

Trong sӕ vұt liӋu cách điӋn ӣ thӇ khí vӯa nêu, trưӟc tiên phҧi kӇ đӃn

không khí bӣi nó đưӧc sӱ dөng rҩt rӝng rãi đӇ làm cách điӋn trong các thiӃt bӏ
điӋn, phӕi hӧp vӟi chҩt cách điӋn rҳn và lӓng, trong mӝt sӕ trưӡng hӧp nó là
cách điӋn chӫ yӃu (Ví dө: đưӡng dây tҧi điӋn trên không). NӃu lҩy cưӡng đӝ
cách điӋn cӫa không khí là đơn vӏ thì mӝt sӕ loҥi khí đưӧc dùng trong kӻ
thuұt điӋn cho ӣ bҧng 3.3

B̫ 3.3

Tính chҩt

Khôg khí

Tӹ trӑng

0,Q7

1,52

0,07

HӋ sӕ tҧn nhiӋt

1,03

1,13

1,51

Cưӡng đӝ cách điӋn

1,00

0,Q0

0,V0

Nhұn xét: Đa sӕ chҩt khí có cưӡng đӝ cách điӋn kém hơn không khí tuy

nhiên chúng vүn đưӧc sӱ dөng nhiӅu: Ví dө: N

vì nó không có oxi nên nó

không bӏ oxi hóa các kim loҥi tiӃp xúc vӟi nó.

Trong thӵc tӃ điӋn áp đánh thӫng cӫa không khí đưӧc xác đӏnh như sau:

Vӟi U xoay chiӅu có f =50 Hz thì cӭ 1cm khoҧng cách không khí chӏu đưӧc
3,2 đӃn 3,5Kv ( ӭng vӟi trưӡng hӧp điӋn trưӡng rҩt không đӗng nhҩt) như vұy
khoҧng cách a cҫn thiӃt đӇ khӓi bӏ đánh thӫng là :

(3-14)

3.7.2. Sunfua haxaflo (SF6 )

SFV còn có tên gӑi êlêgaz là chҩt khí nһng hơn không khí 5 lҫn, hóa lӓng

ӣ nhiӋt đӝ -18

C. Ӣ trҥng thái bình thưӡng, SFV không mùi, không vӏ, không

đӝc, không ăn mòn, không cháy và rҩt trơ. Cưӡng đӝ cách điӋn cӫa nó cao

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

hơn cưӡng đӝ cách điӋn cӫa không khí 23 lҫn, có đӝ әn đӏnh cao, có khҧ
năng dұp tҳt hӗ quang tӕt.

Nó đưӧc dùng làm môi trưӡng cách điӋn chӫ yӃu trong các máy cҳt cao

áp, trung áp. Ngoài ra còn đưӧc dùng trong tө điӋn, cáp điӋn lӵc,«.

Tuy nhiên, khi sӱ dөng cҫn chú ý: SF

là khí tӵ phөc hӗi. Đó là do khí hҩp

thө các điӋn tӱ tӵ do do hӗ quang tҥo ra làm ion hóa khí. Các ion tái hӧp lҥi
tҥo khí SFV. Không phҧi tҩt cҧ ion và nguyên tӱ tӵ do tái hӧp lҥi, vì vұy khí
SFV bӏ hӗ quang tҥo nên các sҧn phҭm đӝc hҥi, thưӡng là sunfua.

Sau nhiӅu lҫn thao tác khí có mùi trӭng thӕi, nӃu có mùi này cҫn tiӃn hành

các bưӟc sau:

Tháo khí khӓi thiӃt bӏ.

Mӣ cӱa, thông gió cưӥng bӭc.

Tách các sҧn phҭm hӗ quang (thӇ rҳn) trưӟc khi đưa vào thiӃt bӏ

Các sҧn phҭm hӗ quang phҧi chӭa trong thùng chҩt dҿo và đһt trong
thùng kín đӇ đҧm bҧo an toàn.

3.7.3. Nitơ (N

)

Nitơ đôi khi đưӧc dùng đӇ thay không khí trong các tө điӋn khí do nó có

cưӡng đӝ cách điӋn gҫn không khí (NӃu lҩy cưӡng đӝ cách điӋn cӫa không
khí là 1 thì cӫa Nitơ cũng khoҧng gҫn 1). Mһt khác, vì nó không chӭa oxy O

nên không có hiӋn tưӧng oxyt hóa các kim loҥi nó tiӃp xúc.

3.7.4. yđrô (

)

Hydro là mӝt loҥi khí rҩt nhҽ (nӃu lҩy tӹ trӑng cӫa không khí là 1 thì tӹ

trӑng cӫa H

là 0,07) lҥi có hӋ sӕ tҧn nhiӋt cao (nӃu không khí 1 thì H

là

1,51) cho nên nó đưӧc dùng nhiӅu đӇ làm mát các máy điӋn thay cho không
khí. Do không có oxy nên nó sӁ làm chұm đưӧc tӕc đӝ lão hóa vұt liӋu cách
điӋn hӳu cơ và khӱ đưӧc sӵ cӕ cháy cuӝn dây khi có ngҳn mҥch ӣ bên tr ong
máy điӋn. Khi làm viӋc trong môi trưӡng H

cách điӋn, chәi than đưӧc cҧi

thiӋn hơn.

Song khi dùng H

đӇ cách điӋn cҫn phҧi bӑc kín máy điӋn lҥi và phҧi giӳ

cho áp suҩt cӫa khí H

lӟn hơn áp suҩt khí quyӇn đӇ không cho không khí lӑt

vào tránh xҧy ra cháy nә.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

3.7.5. ¬ác khí khác

Ngoài các khí kӇ trên ngưӡi ta còn dùng các khí như Argon, Nêon, hơi

thӫy ngân, hơi Natri, ... trong các dөng cө chân không. Chҷng hҥn các loҥi
đèn điӋn dùng chiӃu sáng trong kӻ thuұt và đӡi sӕng sinh hoҥt.

3.8. VҰT LIӊU CÁCH ĐIӊN Ӣ THӆ LӒNG

Trong sӕ vұt liӋu cách điӋn ӣ thӇ lӓng, dҫu mӓ và các loҥi dҫu khác có

nguӗn gӕc tӯ dҫu mӓ đưӧc dùng nhiӅu trong kӻ thuұt điӋn.

Dҫu mӓ đưӧc khai thác trong thiên nhiên. Sau khi qua các biӋn pháp lӑc

đơn giҧn đӇ khӱ nưӟc và bùn rӗi qua cá c biӋn pháp tinh luyӋn tương đӕi phӭc
tҥp sӁ đưӧc loҥi dҫu tӕt đưӧc sӱ dөng nhiӅu trong công nghiӋp.

Dҫu mӓ là hӧp chҩt cӫa các cacbua hyđro (hàm lưӧng C khoҧng 85 87%

còn H là 1114%), ngoài ra còn có mӝt sӕ hӧp chҩt khác cӫa oxy, hӧp chҩt
sunfua, hӧp chҩt Nitơ...).

Trong dҫu mӓ có nhiӅu loҥi cacbua hyđro, ví dө parafin C

2n+2

, loҥi

cacbua không no C

, loҥi cacbua thơm C

2n-V

...

Hӧp chҩt cӫa oxy chӫ yӃu là các loҥi axit, ví dө axit naptenic

COOH, các chҩt keo, hҳc ín,...làm cho dҫu có màu sҳc v à có cһn.

Hӧp chҩt sunfua có nhiӅu toҥi như tӯ sunfit hyđrogen (khí sunfurơ H

đӃn bisunfit cao phân tӱ.

Ngoài ra do quá trình tinh luyӋn trong dҫu mӓ còn có thêm mӝt sӕ chҩt

khác, ví dө sunfit sodium (SO

Na), các hҥt cao lanh rҩt nhӓ và chưa lӑc đưӧc

hӃt.

Như vұy, trong dҫu mӓ có nhiӅu thành phҫn và hàm lưӧng cӫa mӛi thành

phҫn khác nhau, vì thӃ ҧnh hưӣng cӫa chúng đӃn tính chҩt cӫa dҫu cũng khác
nhau.

Dưӟi đây ta xét mӝt sӕ loҥi dҫu mӓ phә biӃn thưӡng dùng trong kӻ thuұt

điӋn.
3.8.1. Dҫu máy biӃn áp

Dҫu máy biӃn áp là hӛn hӧp cӫa cacbua hyđrô ӣ thӇ lӓng, có màu sҳc khác

nhau.

Lo̩i d̯u ày đưͫc dù tro các máy bi͇ áp vͣi mͭc đíc:

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Lҩp kín các lӛ xӕp cӫa vұt liӋu cách điӋn sӧi, lҩp kín các khoҧng trӕng
giӳa các cuӝn dây, giӳa các cuӝn dây và vӓ đӇ làm tăng khҧ năng cách
điӋn cӫa vұt liӋu.

Cҧi thiӋn điӅu kiӋn tҧn nhiӋt do tәn hao công suҩt trong cuӝn dây và lõi
máy biӃn áp (dҫu tҧn nhiӋt tӕt hơn không khí trung bình khoҧng 28
lҫn).

Ngoài ra, dҫu máy biӃn áp còn đưӧc dùng trong các máy cҳt điӋn có
dҫu, tө điӋn, cáp điӋn lӵc,...

®c=>c?c ccc@c$c

+/ Đӝ bӅn cách điӋn cao: khoҧng 1V0kV/cm vӟi dҫu mӟi

+/ Hҵng sӕ điӋn môi = 2,2 2,3 gҫn bҵng mӝt nӱa điӋn môi chҩt rҳn

+/ Sau khi đánh thӫng, khҧ năng cách điӋn khҧ năng cách điӋn cӫa dҫu

phө hӗi trӣ lҥi.

+/ Có thӇ xâm nhұp vào các khe rãnh hҽp, vӯa có tác dөng cách điӋn

vӯa có tác dөng làm mát.

+/ Cӓ thӇ sӱ dөng làm môi trưӡng dұp tҳt hӗ quang trong MCĐ ( máy

cҳt dҫu hiӋn nay ít dùng)

®c=>c?c cc 4c@c$c

+/ Khҧ năng cách điӋn cӫa dҫu biӃn đәi lӟn khi dҫu bӏ bҭn, sӧi bông,

giҩy nưӟc, muӝi than«
Vӟi dҫu MBA sҥch, đӝ bӅn cách điӋn: 20-25 kV/mm, nhưng nӃu hàm lưӧng
nưӟc trong dҫu lӟn hơn 0,05% thì đӝ bӅn cách điӋn chӍ còn 4 -5kV/mm.

+/ Khi có nhiӋt đӝ cao, dҫu có sӵ thay đәi vӅ hóa hӑ c, sӵ thay đәi đó là

có hҥn, đó là sӵ hóa già cӫa dҫu.

+/ DӉ nә, dӉ cháy.

®c=>c?c ccc c cc$c

+/ ĐiӋn trӣ suҩt lӟn 10

± 10

ecm

+/ Hҵng sӕ điӋn môi = 2,2 2,3 gҫn bҵng mӝt nӱa điӋn môi chҩt rҳn

+/ NhiӋt đӝ làm viӋc ӣ chӃ đӝ dài hҥn Q0- Q5

C không bӏ hóa già nhiӅu

+/ Đӝ bӅn cách điӋn rҩt cao

Quy đ͓ cưͥ đ͡ các đi͏ và t͝ ao đi͏ mi ͧ các cp đi͏ áp:
Tiêu chuҭn vӅ cưӡng đӝ cách điӋn cӫa dҫu máy biӃn áp ӣ các cҩp điӋn áp cho
ӣ bҧng 3.4

B̫ 3.4

Cҩp điӋn áp

Cưӡng đӝ cách điӋn cӫa Cưӡng đӝ cách điӋn cӫa dҫu

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

(kV)

dҫu mӟi (kV/mm)

trong vұn hành (kV/mm)

ĐӃn V kV

kV 35 kV

Trên 35 kV

Nưӟc, khí ҭm có ҧnh hưӣng nhiӅu đӃn cưӡng đӝ cách điӋn cӫa dҫu. Càng xҩu
hơn nӳa khi trong dҫu có các sӧi vҧi, giҩy là các vұ t liӋu dӉ hút ҭm.
Vì vұy nӃu kӃt quҧ thí nghiӋm thҩp hơn các trӏ sӕ nêu ӣ bҧng 3.3 thì cҫn phҧi
thay thӃ dҫu hoһc lӑc và tái sinh.

+/ Tәn hao điӋn môi bé:
tg không đưӧc vưӧt quá 0,003 khi ӣ nhiӋt đӝ 20

tg không đưӧc vưӧt quá 0,025 khi ӣ nhiӋt đӝ 70

Đӝ nhӟt cũng quan trong đӕi vӟi khҧ năng làm mát cӫa dҫu biӃn thӃ < V,V3
E(Engler ) ӣ nhiӋt đӝ là 20 C hoһc < 1,8 E ӣ nhiӋt đӝ 50

)

(

(3-15)

: thӡi gian chҧy cӫa 200ml dҫu ӣ nhiӋt đӝ thí nghiӋm

: thӡi gian chҧy cӫa 200ml nưӟc cҩt ӣ nhiӋt đӝ 20

Đưӡng kính lӛ chaӹ ¡ =2,8mm, chiӅu dài lӛ chҧy l=2mm vұt liӋu là thép
trҳng

+/ NhiӋt đӝ chӟp cháy: là nhiӋt đӝ tӕi thiӇu tҥi dó ngӑn lӱa xuҩt hiӋn

khi hơi dҫu tiӃp xúc vӟi ngӑn lӱa trҹn sau đó lҥi tҳt ngay gӑi là nhiӋt đ ӝ chӟp
cháy, nhiӋt đӝ chӟp cháy cӫa dҫu MBA > 135 C

+/ Trӏ sӕ áxit (mg KOH /G dҫu ) hàm lưӧng nưӟc : Nhӓ hơn quy đӏnh

tùy tưӡng loҥi dҫu .

Trong quá trình vұn hành, dҫu thưӡng bӏ sҩu đi, phҭm chҩt cӫa nó giҧm

đó là sӵ già cuӛi cӫa dҫu. Khi dҫu bӏ già cuӛ i, thương có mҫu tӕi hoһc đһc, đó
là dҫu hình thành nhiӅu màng keo, nhӵa hҳc ín «tӕc đӝ lão hóa cӫa dҫu tăng
khi

- Có sӵ xâm nhұp cӫa không khí lӓng: ҭm, ôxi «

- Có nhiӋt đӝ cao

- Có tiӃp xúc vӟi các kim lӑai: Đӗng, sҳt, chì «

Khi dҫu bӏ gìà cӛi, đӇ dùng lҥi thì phҧi tái sinh nó bҵng cacg lӑc và hҳp thө
nhҵm loҥi bӓ nưӟc và tҥp chҩt

- ViӋc lӑc đưӧc tiӃn hành trong các trưӡng hӧp: trưӟc khi cho dҫu mӟi

vào TB hay khi phát hiӋn trong dҫu có nưӟc cһn hay các chӍ tiêu kӻ thuұt
vươt quá quy đӏnh.

- ĐӇ lӑc bӓ nưӟc ngưӡi ta dùng phương páhp lӑc ly tâm đӇ lӑc bӓ cһn

ngưӡi ta dùng giҩy lӑc, đӇ lӑc các thành phҫn khác ngưӡi ta dùng các chҩt hҩp
thө như: Siliccagen ± kiӅm, Siliccagen ± cao lanh«

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

®ccAc cc5c c c

+/ Trưӡng hӧp điӋn trưӡng đӗng nhҩt ( hai điӋn cӵc phҷng hoһc điӋn

cӵc trө và điӋn cӵc phҷng)

)

(

(3-1V)

a: là khoҧng cách điӋn cӵc vӟi a= 3- 40cm và bán kính

điӋn cӵc hình trө lӟn hơn 25cm

+/ Trưӡng hӧp điӋn trưӡng rҩt không đӗng nhҩt ( giӳa hai điӋn cӵc

nhӑn)

)

(

(3-17)

+/ Trưӡng hӧp điӋn trưӡng không đӗng nhҩt ( điӋn cӵc nhӑn và điӋn

cӵc phҷng)

)

(

đt

(3-18)

®ccB9c$*c@c>ccc c$c2c>c)c?c5 c

a. Các y͇u t͙ ̫ ưͧ đ͇ s͹ lão óa cͯa d̯ u:
Trong quá trình vұn hành, dҫu thưӡng bӏ xҩu đi, phҭm chҩt cách điӋn cӫa

nó giҧm. Đó là sӵ lão hóa cӫa dҫu. Khi dҫu bӏ lão hóa thưӡng có màu tӕi và
đһc, điӅu đó là do trong dҫu hình thành nhiӅu keo, nhӵa, hҳc ín...gӑi chung là
bӏ nhiӉm bҭn trong quá trình vұn hành. Tӕc đӝ lão hóa cӫa dҫu tăng nhanh
khi:

K kí xm ̵p vào d̯u,

Trong không khí chӭa nhiӅu hơi nưӟc và dҫu lҥi rҩt nhҥy cҧm vӟi đӝ ҭm.

Mһt khác, quá trình lão hóa cӫa dҫu còn liên quan đӃn sӵ oxyt hóa bӣi oxy
có trong không khí.

Ni͏t đ͡ cao.

Dҫu có sӵ thay đәi vӅ hóa, sӵ thay đәi này có hҥi và tҥo bӑt trong dҫu,

làm cho đӝ nhӟt giҧm và làm nghҽt các khe hӣ trong cuӝn dây và trong
các bӝ phұn cӫa máy biӃn áp.

Ti͇p xc vͣi á sá, mӝt sӕ kim loҥi như Cu, Fe, Pb...và mӝt sӕ hóa
chҩt khác có tác dөng như chҩt xúc tác cӫa sӵ lão hóa dҫu khi dҫu tiӃp
xúc vӟi ánh sáng.

b. Bi͏ páp k̷c pͭc lão óa d̯u:

ĐӇ giҧm sӵ lão hóa dҫu máy biӃn áp, cҫn có cách làm hҥn chӃ các yӃu tӕ

ҧnh hưӣng đã nêu ӣ trên trong quá trình sӱ dөng, làm tăng tuәi thӑ thiӃt bӏ.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Khi dҫu đã bӏ lão hoá, có thӇ thay thӃ dҫu mӟi hoһc muӕn sӱ dөng lҥi cҫn
phҧi tái sinh lҥi nó (tӭc là khӱ các sҧn phҭm do sӵ già cӛi cách điӋn sinh ra và
khôi phөc tính chҩt ban đҫu).

Trong viӋc tái sinh dҫu, có thӇ dùng các biӋn pháp:

Lӑc bҵng xiphông nhiӋt.

Dùng các hӛn hӧp hay các chҩt hҩp thө đӇ tái sinh như: hӛn hӧp axit
sunfuaric-kiӅm-caolanh, hӛn hӧp axit sunfuaric-caolanh, hӛn hӧp
silicagen-kiӅm, hӛn hӧp silicagen-caolanh.

3.8.2. Dҫu tәng hӧp

Dҫu máy biӃn áp đã nêu ӣ trên có nhiӅu ưu điӇm: có thӇ sҧn xuҩt vӟi giá

thành rҿ, sau khi bӏ đánh thӫng do lão hóa, khҧ năng cách điӋn có thӇ phөc hӗi
trӣ lҥi. Khi đưӧc làm sҥch tӕt thì tg bé nên cưӡng đӝ cách điӋn cao (có thӇ
đҥt tӟi 200250 kV/cm). Tuy nhiên, nó cũng có mӝt sӕ khuyӃt điӇm, đó là: dӉ
cháy, khi cháy phát sinh khói đen, hơi bӕc lên hòa lүn vӟi không khí làm
thành hӛn hӧp nә, ít әn đӏnh hóa hӑc khi nhiӋt đӝ cao và tiӃp xúc vӟi không
khí, hҵng sӕ điӋn môi nhӓ ( = 2,22,5 tương đương mӝt nӱa vұt liӋu cách
điӋn rҳn).
Vì vұy, trong nhӳng năm gҫn đây, ngưӡi ta đã nghiên cӭu, chӃ tҥo đưӧc các
loҥi dҫu tәng hӧp có mӝt sӕ đһc điӇm tӕt hơn so vӟi dҫu mӓ.

" c =>c A' Loҥi này là do sӵ clo hóa cacbua, nghĩa là thay bӟt mӝt sӕ
nguyên tӱ H bҵng nguyên tӱ Cl.

Dҫu Xôvôn là do sӵ clo hóa cacbua hyđro đi phanyl (C

thay 5

nguyên tӱ Cl đưӧc C

Ӣ nhiӋt đӝ bình thưӡng và tҫn sӕ thҩp, hҵng sӕ điӋn môi cӫa nó = 5

(nghĩa là lӟn hơn dҫu mӓ khoҧng 2 lҫn) và quan hӋ vӟi nhiӋt đӝ әn đӏnh hơn
so vӟi dҫu mӓ khi đһt trong điӋn trưӡng.

Vì hҵng sӕ lӟn hơn dҫu máy biӃn áp nên dҫu Xôvôn thưӡng đưӧc dùng

thay cho dҫu máy biӃn áp đӇ làm điӋn môi trong các tө điӋn. Lúc đó, thӇ tích

cӫa tө có thӇ giҧm đi 2 lҫn mà công suҩt phҧn kháng không đәi.

Dҫu A' cũng có mӝt sӕ nhưӧc điӇm: đӝ nhӟt lӟn, khó thâm nhұp vào

các khe, rãnh hҽp nên không dùng đưӧc trong các máy biӃn áp và đҳt hơn dҫu

mӓ nhiӅu.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

c =>c A Dҫu Xôtôn là dҫu Xôvôn đưӧc pha loãng bҵng triclobenzen

đӇ có thӇ sӱ dөng đưӧc trong các máy biӃn áp. Song cũng như dҫu

Xôvôn, nó chӏu nhiӋt đӝ tӕt nhưng không dùng trong các máy cҳt điӋn có dҫu

vì khi bӏ huǤnh quang đӕt cháy sinh ra nhiӅu bӗ hóng ăn mòn kim loҥi. Mһt

khác nó rҩt đӝc hҥi đӕi vӟi con ngưӡi.

3.8.3. Dҫu thӵc vұt

Ngoài dҫu mӓ và dҫu tәng hӧp, ngưӡi ta còn dùng dҫu thӵc vұt làm vұt

liӋu cách điӋn. Dҫu thӵc vұt đưӧc lҩy tӯ mӝt sӕ loҥi cây trong thiên nhiên.

" c=>c,c c6>c8c

Là loҥi dҫu mà dưӟi tác dөng nhiӋt, ánh sáng và tiӃp xúc vӟi không khí,

nó sӁ chuyӇn sang trҥng thái rҳn có cưӡng đӝ cách điӋn cao và có thӇ chӏu

đưӧc tác dөng cӫa dung môi. Sӵ khô cӫa nó không phҧi là do sӵ bӕc hơi cӫa

dung môi mà là mӝt quá trình phӭc tҥp có liên quan đӃn sӵ hҩp thө mӝt lưӧng

oxy, vì thӃ trӑng lưӧng cӫa nó tăng lên khi khô.

Có thӇ dùng loҥi dҫu này đӇ ngâm tҭm các cuӝn dây trong các máy điӋn

và thiӃt bӏ điӋn.

c=>c >c>c

Loҥi này không phҧi là dҫu tӵ khô, nó khô rҩt chұm hoһc không khô nên

không có gia công hóa hӑc. Thưӡng đưӧc dùng đӇ tҭm giҩy tө điӋn.

3.Q. VҰT LIӊU CÁCH ĐIӊN Ӣ THӆ RҲN

Vұt liӋu cách điӋn ӣ thӇ rҳn đóng vai trò rҩt quan trӑng trong kӻ thuұt

cách điӋn. Không thӇ nào làm cách điӋn cho thiӃt bӏ điӋn mà không dùng vұt
liӋu cách điӋn thӇ rҳn. Có nhiӅu chӫng loҥi vұt liӋu cách điӋn thӇ rҳn, vӟi
nhiӅu cҩu tҥo lý hóa khác nhau. Do đó ngoài nhӳng hiӇu biӃt các tính chҩt và
quy luұt khái quát, cҫn thiӃt phҧi có nhӳng hiӇu biӃt chi tiӃt vӅ loҥi vұt liӋu
đưӧc sӱ dөng.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Dưӟi đây giӟi thiӋu mӝt sӕ vұt liӋu cách điӋn thӇ rҳn hay đưӧc dùng trong kӻ
thuұt điӋn.

3.9.1. Mica và sҧn phҭm gӕc mica

Mica là loҥi vұt liӋu khoáng sҧn cách điӋn rҩt qu an trӑng, bӣi nó có

nhiӅu tính chҩt tӕt như: cưӡng đӝ cách điӋn, tính chӏu nhiӋt, chӏu ҭm rҩt tӕt so
vӟi các vұt liӋu khác. Ngoài ra, mica có cưӡng đӝ cơ giӟi, đӝ uӕn cao nên nó
đưӧc sӱ dөng đӇ làm cách điӋn trong các thiӃt bӏ quan trӑng, đһc biӋt đӇ làm
cách điӋn cӫa các máy điӋn có điӋn thӃ cao, công suҩt lӟn và làm điӋn môi
cӫa tө điӋn.
Trong thiên nhiên, mica ӣ dҥng tinh thӇ, có thӇ bóc thành tӯng miӃng mӓng.
Theo thành phҫn hóa hӑc, mica đưӧc chia thành hai loҥi:

Mica mutscôvit có thành phҫn biӇu thӏ bҵng công thӭc:
K

O.3Al

.VSiO

.2H

O, ӣ dҥng mӓng trong suӕt không màu (màu

trҳng) hoһc có màu hӗng hoһc xanh, bӅ mһt nhҹn và bóng, đӝ bӅn cơ
giӟi cao, tәn hao điӋn môi tg nhӓ.

Mica flogopit: vӟi thành phҫn K

O.VMgO.Al

.VSiO

.2H

O, có màu

vàng sáng, nâu hoһc xanh lá cây, đôi khi cҧ màu đen, bӅ mһt sù sì, có
đưӡng vân chҵng chӏt.

So sánh theo tính chҩt vӅ điӋn thì loҥi mica mutscôvit có tính năng điӋn

môi tӕt hơn loҥi mica flogopit. Ngoài ra nó còn rҳn hơn, chҳc hơn, đàn hӗi và
dӉ uӕn hơn so vӟi loҥi mica flogopit.

Tuy nhiên, ӣ nhiӋt đӝ V00700

C, mutscôvit đã bӏ mҩt nưӟc tinh thӇ, mҩt

tính trong suӕt và trӣ nên dòn (hóa vôi). Còn flogôppit thì đӃn Q001000

vүn còn giӳ nguyên đưӧc các tính năng, trӯ khҧ năng cách điӋn thì đӃn
700800

C đã mҩt hҷn.

Khi mica bӏ nóng lên đӃn nhiӋt đӝ nào đó thì nưӟc trong mica bҳt đҫu bӕc

hơi. Khi đó, mica không còn trong suӕt, đӝ dày cӫa nó tăng lên (do bӏ phӗng)
và các tính chҩt cơ điӋn sӁ giҧm. Mica chҧy ӣ nhiӋt đӝ khoҧng 1250 1300

Không đưӧc sӱ dөng mica trong dҫu vì nó sӁ bӏ phân huӹ và nhão ra.

Mica đưӧc sӱ dөng chӫ yӃu đӇ làm cách điӋn cә góp và cách điӋn các

cuӝn dây trong máy điӋn. Ngoài ra nó còn đưӧc dùng trong kӻ thuұt vô tuyӃn
đӇ làm các tө điӋn và các chi tiӃt cách điӋn trong thiӃt bӏ vô tuyӃn...

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Gҫn đây, đӇ nâng cao phҭm chҩt cách điӋn cӫa mica, ngưӡi ta đã chӃ tҥo

đưӧc mica nhân tҥo có kӃt cҩu giӕng mica tӵ nhiên nhưng chӏu nhiӋt tӕt hơn,
có nguӗn gӕc tӯ mica, đó là: micanit và micalec.

" cBc

Micanit là do mica dán lên các vұt liӋu sӧi (giҩy hoһc vҧi) bҵng keo hoһc

nhӵa. Micanit có ưu điӇm hơn so vӟi mica thuҫn túy ӣ chӛ: nhҽ hơn, chӏu nén
tӕt hơn, ít cӭng hơn cho nên dӉ gia công hơn, không có bӑt khí...do đó, đӝ
bӅn cách điӋn lӟn hơn.

Tùy theo thành phҫn và công dөng, ngưӡi ta có các loҥi micanit khác
nhau:

Micait dù co và óp máy đi͏: ӣ dҥng tҩm cӭng, đưӧc đһt
xen vào giӳa các phiӃn đӗng cӫa vành góp trong máy điӋn đӇ cách
điӋn giӳa các phiӃn ҩy.

Micait dù đ t̩o : ӣ nhiӋt đӝ bình thưӡng, loҥi micanit này
cӭng nhưng khi đӕt nóng lҥi có thӇ dұp đưӧc theo mӝt hình dáng
nào đó mà nó vүn giӳ nguyên sau khi nguӝi hҷn. Loҥi micanit này
đưӧc dùng đӇ chӃ tҥo vòng đӋm cӫa vành góp (lӟp cách điӋn giӳa
các vành góp và trөc cӫa máy điӋn, khung cuӝn dây,...).

Micait dù đ đ͏m lót: Loҥi này dùng đӇ làm nhӳng tҩm lót cách
điӋn theo nhӳng nhӳng hình dҥng khác nhau và dùng làm vòng
đӋm (long đen).

Micait m͉m: Loҥi này uӕn đưӧc ӣ nhiӋt đӝ bình thưӡng, dùng làm
lӟp cách điӋn trong các rãnh máy điӋn và các thiӃt bӏ điӋn khác đӇ
cách điӋn giӳa các cuӝn dây dүn điӋn vӟi vӓ máy và giӳa các phҫn
dүn điӋn vӟi nhau.

c BC Là loҥi vұt liӋu gӕc mica có phҭm chҩt rҩt cao, tính chӏu nhiӋt,
khҧ năng chӏu va đұp và chӏu hӗ quang tӕt, có tәn hao điӋn môi nhӓ (nhӓ hơn

so vӟi vұt liӋu sӭ cách điӋn tӯ 4 5 lҫn).

Thành phҫn cӫa micalec gӗm V0% mica và 40% thӫy tinh dӉ cháy (có

BaO) và đưӧc ép mӓng ӣ nhiӋt đӝ V00

C vӟi áp lӵc 500 700 kG/cm

trong

khuôn thép thành bán sҧn phҭm có màu xám sáng trông như đá.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Micalec đưӧc dùng làm buӗng dұp hӗ quang trong máy cҳt điӋn, tay nҳm

cách điӋn, phích cҳm, các giá đèn công suҩt lӟn, bҧng panen trong kӻ thuұt vô
tuyӃn điӋn...

3.9.2. Thӫy tinh

Thӫy tinh là vұt liӋu vô cơ có kӃt cҩu vô đӏnh hình dҥng nhiӋt dҿo (chҩt

mà khi nung nóng chҧy, dҫn dҫn mӅm ra, bҳt đҫu loang ra và dҫn dҫ n trӣ nên
trҥng thái lӓng, khi làm lҥnh, nó dҫn dҫn rҳn lҥi và ta không thӇ phát hiӋn thҩy
mӝt dҩu vӃt nào cӫa tinh thӇ ӣ chӛ vӥ cӫa chúng).

Thӫy tinh là hӛn hӧp phӭc tҥp cӫa các loҥi oxyt như: Na

O, K

O, CaO,

BaO, PbO, ZnO, Al

,..., SiO

, P

,... trong đó thành phҫn chӫ yӃu là SiO

Tính chҩt cӫa thӫy tinh phө thuӝc nhiӅu vào thành phҫn các oxyt và quá

trình gia công nhiӋt cӫa nó. Theo công dөng, có các loҥi thӫy tinh như sau:

Tuͽ ti tͭ đi͏: loҥi thӫy tinh này đưӧc dùng làm điӋn môi trong các
tө điӋn (thưӡng là tө dùng trong các bӝ lӑc cao thӃ, trong các máy phát
điӋn áp xung kích và các mҥch dao đӝng cao tҫn).

Tͯy ti đ͓ v͓: dùng đӇ chӃ tҥo sӭ cách điӋn: sӭ đӥ, sӭ xuyên, sӭ
chuӛi.

Tͯy ti làm đè ci͇u sá: dùng làm bóng hoһc làm chân cӫa các
đèn chiӃu sáng. Yêu cҫu cӫa loҥi thӫy tinh này là phҧi có tính liên kӃt
vӟi kim loҥi.

M tͯy ti: là thӫy tinh dӉ chҧy, có màu đөc dùng đӇ phӫ mһt ngoài
các sҧn phҭm, có tác dөng bҧo vӋ chӕng ăn mòn và làm tăng vҿ đҽp
mһt ngoài.
Sͫi tͯy ti: là thӫy tinh đưӧc kéo thành sӧi mӅm dùng đӇ chӃ tҥo vұt
liӋu dӋt và các mөc đích khác nhau. Thuӹ tinh ӣ dҥng tҩm là loҥi vұt
liӋu dòn dӉ vӥ nhưng nӃu làm thành sӧi càng mҧnh thì có đӝ uӕn càng
cao nên đưӧc dùng đӇ dӋt. Tӯ các sӧi thuӹ tinh có thӇ dӋt thành vҧi và
băng thuӹ tinh. Vҧi và băng thuӹ tinh làm cách điӋn thưӡng dày 0,025

0,28 mm.

Sӧi thuӹ tinh đưӧc dùng làm cách điӋn cho các cuӝn dây.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Ưu điӇm cӫa sӧi thuӹ tinh có tính chӏu nhiӋt cao, có sӭc bӅn tӕt, ít

hút ҭm so vӟi các sӧi hӳu cơ khác. Vì vұy cách điӋn thuӹ tinh đưӧc
dùng đӇ làm viӋc trong môi trưӡng có nhiӋt đӝ và đӝ ҭm cao.

KhuyӃt điӇm cӫa sӧi thuӹ tinh là ít đàn hӗi, đӝ uӕn kém, ít chӏu

đưӧc mài mòn hơn so vӟi sӧi hӳu cơ. Vì thӃ cách điӋn thuӹ tinh rҩt dӉ
bӏ hӓng khi bӏ va đұp vào mép nhӑn.

3.9.3. Vұt liӋu cách điӋn gӕm sӭ
" cD.c c

Vұt liӋu gӕm sӭ cách điӋn là vұt liӋu vô cơ, dùng đӇ chӃ tҥo các chi tiӃt

cách điӋn có hình dáng khác nhau.

Trưӟc kia, vұt liӋu gӕm đưӧc tҥo thành chӫ yӃu tӯ đҩt sét và đưӧc nung

ӣ nhiӋt đӝ cao đӇ đưӧc các chi t iӃt có mӝt sӕ tính chҩt cҫn thiӃt. HiӋn nay còn
có nhiӅu vұt liӋu gӕm khác có hàm lưӧng đҩt sét ít, thұm chí không chӭa đҩt
sét nӳa.

Trong kӻ thuұt điӋn, thưӡng dùng loҥi gӕm cách điӋn, trong đó loҥi vұt

liӋu sӭ có nhiӅu ý nghĩa quan trӑng trong kӻ thuұt c ách điӋn. Cho đӃn nay, sӭ
vүn là loҥi vұt liӋu cách điӋn chӫ yӃu, đһc biӋt là cách điӋn ӣ điӋn cao áp.

Vұt liӋu sӭ có thành phҫn tӯ: cao lanh (Al

.2SiO

.2H

O), fenspat

(Al

.VSiO

O hoһc Al

.VSiO

.Na

O) và thҥch anh (SiO

). Chҩt cao

lanh chӏu nhiӋt, fenspat đҧm bҧo đӝ bӅn cách điӋn và thҥch anh đҧm bҧo tính
cơ.

ĐӇ chӃ tҥo sӭ, đem hӛn hӧp này nghiӅn thұt nhӓ, khӱ hӃt các tҥp chҩt và

hòa vào nưӟc tҥo nên mӝt chҩt dҿo. Khӕi chҩt dҿo ҩy sau khi đã khӱ hӃt nưӟc
đưӧc đưa vào khuôn theo các hình dáng, chi t iӃt mong muӕn. Sau đó chúng
đưӧc tráng men và nung nóng tӯ tӯ đӃn nhiӋt đӝ khoҧng 1300 1350

C (nӃu

dùng cho cao áp cҫn nhiӋt đӝ nung đӃn 1300 1410

C) trong thӡi gian tӯ 20

70 giӡ.

Vì sӭ có tính xӕp và khi nung nóng, bӅ mһt cӫa nó không bóng, do đó cҫ n
phҧi tráng men đӇ các lӛ xӕp và các chӛ lõm trên bӅ mһt sӭ đưӧc lҩp kín sӁ
ngăn cҧn đưӧc tính hút ҭm cӫa sӭ, làm cho sӭ cách điӋn có thӇ làm viӋc ӣ
ngoài trӡi. Ngoài ra men còn làm cho mһt ngoài cӫa sӭ đҽp hơn, ít bám bөi, ít
bӏ rò điӋn và nâng cao đưӧc điӋn áp phóng điӋn mһt ngoài.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

cc Ccc2cc

Trong kӻ thuұt điӋn, sӭ đưӧc dùng đӇ chӃ tҥo các loҥi sӭ cách điӋn cho

đưӡng dây tҧi điӋn cao áp và hҥ áp, cho các trҥm biӃn áp, các máy cҳt điӋn,
dao cách ly, thiӃt bӏ chӕng sét (chӕng sét ӕng, c hӕng sét van) và các chi tiӃt
bҵng sӭ. Căn cӭ vào công dөng cӫa nó, ngưӡi ta chia sӭ thành mӝt sӕ loҥi
như sau:

Sͱ đͩ: có chân đӃ bҵng kim loҥi (thưӡng là sҳt) đӇ bҳt chһt vào giá
đӥ hoһc tưӡng. Sӭ đӥ dùng đӇ đӥ và giӳ chһt các phҫn dây dүn trên
các cӝt đưӡng dây tҧi điӋn và các dây dүn, thanh dүn trong các trҥm
biӃn áp phân phӕi điӋn (ӣ cҩp điӋn áp dưӟi 35 kV).

Sͱ xuyê: dùng đӇ đưa dây dүn điӋn cao áp tӯ trong máy biӃn áp ra
ngoài và làm cách điӋn cho dây dүn qua tưӡng.

Sͱ tro: sӭ cách điӋn treo thưӡng gӗm hàng chuӛi các bát, dùng đӇ
treo và giӳ chһt dây dүn trên các đưӡng dây tҧi điӋn điӋn áp 35kV
và trên 35kV trên không. Sӕ lưӧng các bát cách điӋn phө thuӝc vào
điӋn áp đưӡng dây.

Ví dө: Đӕi vӟi đưӡng dây 35 kV: trong chuӛi có 2 3 bát sӭ.

Đӕi vӟi đưӡng dây 110 kV: trong chuӛi có V 7 bát sӭ.

Đӕi vӟi đưӡng dây 220 kV: trong chuӛi có 12 14 bát sӭ.

Sͱ ḱp dy: dùng đӇ giӳ và kҽp chһt dây dүn, chӫ yӃu dùng trong
các mҥng điӋn hҥ áp.

3.9.4. Nhӵa

Nhӵa là nhóm vұt liӋu có nguӗn gӕc và tính chҩt khác nhau rҩt nhiӅu.

Chúng là mӝt hӛn hӧp hӳu cơ phӭc tҥp, chӫ yӃu ӣ dҥng cao phân tӱ.

Nhӵa đưӧc dùng trong kӻ thuұt điӋn là loҥi nhӵa không hòa tan trong

nưӟc, ít hút ҭm. Theo nguӗn gӕc cӫa nhӵa, ngưӡi ta chia ra làm hai loҥi:
c
" c ,c c nhӵa thiên nhiên là sҧn phҭm cӫa mӝt sӕ loài đӝng vұt
và thӵc vұt.

a. N͹a cá ki͇: là loҥi nhӵa do mӝt loҥi côn trùng sӕng ӣ vùng nhiӋt

đӟi sinh ra. VӅ hình thӭc, nó là các vҧy mӓng dòn màu nâu hoһc hơi đӓ.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Thành phҫn cơ bҧn cӫa cánh kiӃn là các axit hӳu cơ có t hành phҫn hóa

hӑc phӭc tҥp. Nó dӉ bӏ hòa tan trong rưӧu hoһc cӗn nhưng không hòa tan
trong cacbua hyđro. Nhӵa cánh kiӃn có:

< = 10

(em) = 3,5 tg = 0,01 E

đt

= 2030

kV/mm.

Ӣ nhiӋt đӝ 50 V0

C thì dӉ uӕn, khi nhiӋt đӝ cao hơn nó sӁ bӏ mӅm và

chҧy, nhưng nӃu tiӃp tөc nung nóng thì nó đông lҥi.

Nhӵa cánh kiӃn đưӧc sӱ dөng trong kӻ thuұt điӋn đӇ chӃ tҥo sơn dán,

vecni và đһc biӋt là đӇ chӃ tҥo micanit.

b. N͹a t: là loҥi nhӵa có đưӧc khi trưng cҩt dҫu thông, có màu

vàng hoһc nâu đen. Nhӵa thông có:

< = 10

(em) E

đt

= 1015 kV/mm.

Nhӵa thông bӏ hòa tan trong dҫu mӓ, đһc biӋt khi nung nóng. Vì vұy,

trong kӻ thuұt điӋn nó đưӧc dùng đӇ tҥo nên các dung dӏch dùng vӟi dҫu mӓ
đӇ ngâm, tҭm các vұt liӋu khác.

c ,c cc

Nhӵa nhân tҥo là sҧn phҭm cӫa sӵ trùng hӧp, chúng là mӝt hӛn hӧp hӳu

cơ phӭc tҥp dҥng cao phân tӱ.

Sau đây sӁ giӟi thiӋu mӝt sӕ loҥi nhӵa nhân tҥo hay đưӧc dùng trong kӻ

thuұt điӋn.

a. N͹a polfocmadyt (baklit: đây là sҧn phҭm cӫa sӵ ngưng tө

phenol (C

OH) và focmandehyt (H

CO) vӟi chҩt xúc tác thưӡng là

amoniac.

Nhӵa bakelit đưӧc sӱ dөng rҩt rӝng rãi và vào loҥi quan trӑng nhҩt trong

kӻ thuұt điӋn tӯ khi chӃ tҥo đưӧc (1Q07). Bӝt bakelit ép thành cuӝn dây, hӝp,
vӓ cách điӋn. Nhӳng ӕng cách điӋn có hình dҥng, kích thưӟc khác nhau đưӧc
ép tӯ giҩy bakellit có công dөng rҩt đa dҥng.

Nhӵa bakelit dùng đӇ tinh chӃ các chҩt dҿo, vҧi tҭm nhӵa, giҩy tҭm

nhӵa, sơn, keo. Đһc biӋt nó có thӇ chӏu đưӧc tác dөng cӫa hӗ quang điӋn nên
hay đưӧc dùng trong các thiӃt bӏ đ óng cҳt điӋn, các thiӃt bӏ chӕng sét,...

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

b. N͹a polyst: là loҥi nhӵa đưӧc chӃ tҥo tӯ sӵ trùng hӧp, ngưng tө

cӫa các loҥi rưӧu, cӗn nhiӅu hóa trӏ (Etylenglycol, glyxerin,...) và axit hӳu cơ
khác nhau (hoһc các anhydric cӫa chúng).
Trong sӕ này có nhӵa gliptan và nhӵa lapxan hay đưӧc dùng trong kӻ thuұt
điӋn:

Nhӵa Gliptan đưӧc chӃ tҥo tӯ ptalicenhyđrit (C

) và glyxerin

). Nhӵa này có đӝ bám tӕt, chӏu đưӧc ҭm, dҫu và chӏu đưӧc

tác dөng cӫa hӗ quang điӋn. Ngưӡi ta dùng nhӵa gliptan đӇ chӃ tҥo
sơn, keo đӇ dán micanit, đӇ tҭm cách điӋn cӫa đӝng cơ và các thiӃt
bӏ điӋn khác.

Nhӵa Lapxan (polyetylenterafatalat): có công thӭc ( -CH

-CH

-O-

CO-C

-CO-) và đưӧc chӃ tҥo tӯ glucol [CH

(OH)-CH

(OH)] và

axit terafatalat (COOH-C

-COOH). Loҥi nhӵa này đưӧc dùng đӇ

làm cách điӋn giӳa các lӟp dây trong cuӝn dây cӫa máy biӃn áp, cӫa
cuӝn cҧm kháng điӋn, đӇ chӃ tҥo các tө điӋn có nhiӋt đӝ làm viӋc
cao (đӃn 150

C).

c. N͹a poxy: là loҥi nhӵa đһc trưng bӣi nhóm epoxy trong thành phҫn

cӫa nó:

Ưu điӇm cӫa loҥi nhӵa này là có đӝ dính cao và sau khi đông lҥi có đһc

tính cơ cao, tính chӕng ҭm tӕt. ĐӇ nhӵa epoxy tăng đӝ bӅn cơ giӟi thưӡng cho
thêm vào nó các chҩt đӝn như mica, thҥch anh, bioxyt -tian,...

Nhӵa epoxy đưӧc dùng nhiӅu đӇ chӃ tҥo các hӛn hӧp cách điӋn đӇ tҭm

ngâm các bӝ phұn cӫa các thiӃt bӏ điӋn tӱ vô tuyӃn điӋn, đӇ chӃ tҥo các loҥi
sơn bҧo vӋ, keo có đӝ dính cao, các chҩt dҿo cách điӋn. Đһc biӋt trong nhӳng
năm gҫn đây, ngưӡi ta còn chӃ tҥo các epoxy có thӇ dùng thay các loҥi sӭ
đӭng (sӭ đһt), sӭ xuyên tưӡng, sӭ cách điӋn đӥ. Sӱ dөng nó cho phép giҧi
quyӃt đơn giҧn các vҩn đӅ vӅ hình dáng, cҩu trúc và đӝ bӅn cách điӋn. Ӣ Mӻ,
ngưӡi ta dùng hàng loҥt các vұt liӋu cách điӋn bҵng nhӵa epoxy trên các
đưӡng dây tҧi điӋn đӃn 110 kV. Trong tương lai, vұt liӋu cá ch điӋn này có thӇ
dùng đӇ treo đӥ các đưӡng dây, các thanh dүn ӣ cҩp điӋn áp cao hơn.

CÃ

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Mӝt nhưӧc điӇm lӟn cӫa epoxy là đӝc hҥi đӕi vӟi cơ thӇ ngưӡi, do vұy

cҫn có các biӋn pháp đӅ phòng khi tiӃp xúc vӟi nó.

d. N͹a xilico: có lӏch sӱ chӃ tҥo năm 1Q44, đưӧc coi là mӝt trong

nhӳng nhӵa mӟi nhҩt dùng trong kӻ thuұt điӋn. Nó có tính chӕng nưӟc, chӏu
nhiӋt cao (đӃn 180

C), có đӝ bám tӕt, đàn hӗi. Nhӵa này dùng đӇ bӑc cách

điӋn dây dүn, dùng đӇ tҭm các cuӝn dây trong máy điӋn. Ngoài nhӵa xilicon
còn có dҫu xilicon.

. N͹a olytyl (PE) có công thӭc cҩu tҥo (-CH

- CH

là vұt liӋu

cách điӋn dҿo, nóng chҧy ӣ nhiӋt đӝ thҩp (110

C), hӋ sӕ dãn nӣ nhiӋt cao, đһc

tính cơ điӋn tӕt, chӏu ҭm, chӏu đưӧc tác dөng cӫa axít và bazơ, dӉ chӃ tҥo, giá
thành hҥ. NhiӋt đӝ làm viӋc đӃn 75

C, thưӡng dùng đưӧc sӱ dөng làm cách

điӋn cho cáp điӋn lӵc hҥ áp và cao trung áp. Ngoài ra còn đưӧc dùng làm các
điӋn cho cáp cao tҫn cӫa thiӃt bӏ vô tuyӃn truyӅn hình, cáp thông tin, (kӇ cҧ
khi cáp đi dưӟi lòng đҩt và dưӟi lòng đҥi dương).

f. N͹a olyviiclo (PVC) có công thӭc cҩu tҥo (H

C=CH-Cl)

là vұt

liӋu cách điӋn dҿo, đàn hӗi , chӏu ҭm, kiӅm, axit loãng, dҫu, rưӧu, có đһc tính
cơ và điӋn tӕt. Thưӡng đưӧc sӱ dөng cách điӋn ӣ điӋn áp đӃn V00V và nhiӋt
đӝ làm viӋc cӵc đҥi V0

C. PVC có thӇ đưӧc sӱ dөng đӇ làm vӓ bҧo cáp; cách

điӋn các dây điӋn thoҥi và các loҥi dây dүn khác; chӃ tҥo sơn, sӧi nhân tҥo,
các chҩt dҿo và các vұt liӋu có đһc tính giӕng như cao su.

. olyobutyl: còn có tên gӑi là oppanal, là loҥi nhӵa nhân tҥo có tính

năng như cao su, điӅu chӃ bҵng cách polyme hóa Isobutylen. Nó có tính đàn
hӗi tӕt, chӏu đưӧc nhiӋt đӝ trên 110

C, chӏu đưӧc axit, xút, ҭm, ozon, chӏu

đưӧc nưӟc hoàn toàn (khi đӝn vӟi mӝt ít bӗ hóng hoһc grafit) nhưng có thӇ
tan trong xăng, dҫu. Có thӇ dùng nhӵa này thay vӓ chì bӑc dây cáp.

3.9.5. ¬ao su

Cao su và mӝt sӕ vұt liӋu tương tӵ gҫn vӟi cao su có tҫm quan trӑng

trong lĩnh vӵc kӻ thuұt và đӡi sӕng.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Đһc tính nәi bұt cӫa cao su là tính đàn hӗi và ít thҩm ҭm, đưӧc dùng làm

vұt liӋu cách điӋn ӣ nhӳng nơi đòi hӓi chӕng ҭm, kín nưӟc và dӉ uӕn như: dây
dүn điӋn, cáp điӋn ngҫm (đһt dưӟi lòng đҩt), các phҫn cách điӋn cӫa các máy
điӋn cҫm tay, dөng cө điӋn hay phҧi di chuyӇn...
Cao su có hai loҥi: cao su tӵ nhiên và cao su nhân tҥo.

" c¬c$c,c là nhӵa lҩy tӯ cây cao su, do ngưng tө mӫ cao su và các
tҥp chҩt.

Thành phҫn hóa hӑc cӫa nó là cacbua hyđro có công thӭc phân tӱ C

và trong công thӭc cҩu tҥo có liên kӃt đôi. Cao su tӵ nhiên có:

< = 10

(em) = 2,4 tg = 0,002

ӣ nhiӋt đӝ 50

C thì nó trӣ nên mӅm và dính. Do không chӏu đưӧc tác dөng ӣ

nhiӋt đӝ cao nên trong thӵc tӃ không đưӧc dùng đӇ làm cách điӋn. Khi muӕn
sӱ dөng, ngưӡi ta phҧi khҳc phөc nhưӧc điӇm này bҵng cách "lưu hóa" (cho
thêm lưu huǤnh). Khi đó, kӃt cҩu cӫa nó mҩt tính chuӛi, chuyӇn sang tính
chҩt không gian và thuӝc loҥi nhiӋt cӭng.

TuǤ theo hàm lưӧng lưu huǤnh mà có các loҥi cao su khác nhau:

Rêrin: là loҥi cao su tӵ nhiên có hàm lưӧng (13)%S, mӅm và có tính
co dãn, đàn hӗi. Loҥi này thưӡng đưӧc dùng làm cách điӋn trong các
mҥch tҫn sӕ thҩp (kӻ thuұt điӋn tӱ), dùng cách điӋn trong dây dүn và
dây cáp. Ngoài ra còn đưӧc dùng đӇ chӃ tҥo các dөng cө phòng hӝ như:
găng tay, ӫng, thҧm cách điӋn...

Ebonit: vӟi hàm lưӧng (3035)%S, là loҥi vұt liӋu rҳn có khҧ năng chӏu
đưӧc tҧi trӑng, chӏu đưӧc dҫu, lão hóa chұm.

c¬c$c cc60cc(cc$cEc 458c
a. Cao su butadi: là cao su nhân tҥo đҫu tiên do kӃt quҧ cӫa sӵ trùng hӧp
cacbua hyđro butadien có công thӭc hóa hӑc: (-CH

-CH=CH-CH

C=CH-CH-CH

300

200

xt a

(-CH

-CH=CH-CH

Cao su này dùng đӇ thay thӃ cao su tӵ nhiên trong viӋc chӃ tҥo Rêrin và

êbonit. ó có cưӡng đӝ cơ giӟi, tính chӏu nhiӋt cao và chӏu đưӧc tác dөng cӫa
axit và dung môi hӳu cơ. Cao su butadien trong kӻ thuұt còn gӑi là Excapon
và có các thông sӕ như sau:

< = 10

(em); = 2,73; tg = 0,0005

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Cao su này đưӧc dùng làm vұt liӋu cách điӋn cho mҥch cao tҫn.
Trong thӵc tӃ còn dùng cao su buna N (Butdien acrilonitril) đưӧc tҥo ra

tӯ axetylen có tính chӏu nhiӋt và chӏu dҫu rҩt t ӕt, thưӡng dùng đӇ đӋm kín dҫu
trong các máy biӃn áp dҫu và các thiӃt bӏ khác.

b. Cao su olyclorop: còn có tên khác là Neopren hoһc Dupren, cũng đưӧc
chӃ tҥo tӯ axetylen. Cao su này ít bӏ oxy hoá, đàn hӗi tӕt, khó cháy, chӏu đưӧc
ҭm, chӏu tác dөng cơ hӑc nhưng sӁ mҩt tính đàn hӗi khi ӣ nhiӋt đӝ cao, ít chӏu
đưӧc dҫu, ozon. Nó đưӧc sӱ dөng đӇ bӑc bҧo vӋ cáp điӋn rҩt tӕt.

c. Cao su butadi styrol: là kӃt quҧ cӫa sӵ đӗng trùng hӧp butadien và
styrol. VӅ tính chҩt cách điӋn thì gҫn như cao su tӵ nhiên như ng có tính chӏu
nhiӋt, chӏu dҫu cao hơn.

3.9.6. Sơn cách điӋn

Sơn là dung dӏch keo cӫa nhӵa bitum (bitum là nhóm vұt liӋu thuӝc loҥi

vô đӏnh hình gӗm hӛn hӧp phӭc tҥp cӫa cacbua hyđro và mӝt ít oxy, lưu
huǤnh), dҫu khô và các chҩt tӵ tҥo nên gӕc sơn trong dung môi bay hơi. Khi
sҩy thì dung môi sӁ bay hơi còn gӕc sơn sӁ chuyӇn sang trҥng thái rҳn tҥo nên
màng sơn.
Theo công dөng, trong kӻ thuұt điӋn, có thӇ chia sơn cách điӋn ra thành các
loҥi: sơn tҭm, sơn bҧo vӋ, sơn dán.

Sơ ṯm: Dùng đӇ sơn, tҭm các chҩt cách điӋn rҳn, xӕp như giҩy các
tông, sơn vҧi, cách điӋn cӫa các cuӝn dây máy biӃn áp. Sau khi sơn
tҭm thì điӋn áp đánh thӫng U

đt

tăng cao, tính hút ҭm giҧm, tính chӏu

nhiӋt cao.

Sơ b̫o v͏: Dùng đӇ tҥo lên mӝt màng sơn chҳc, bóng, giҧm bám bөi,
chӏu ҭm trên mһt đưӧc quét sơn. Sơn này hay dùng đӇ quét lên bӅ mһt
vұt liӋu cách điӋn rҳn đã đưӧc tҭm nhҵm nâng cao thêm các tính chҩt
cách điӋn cӫa vұt liӋu đưӧc sơn.

Sơ dá: Dùng đӇ dán các vұt liӋu cách điӋn rҳn hay đӇ dán vұt liӋu
kim loҥi rҳn vӟi kim loҥi.

3.9.7. Vұt liӋu cách điӋn gӛ, giҩy

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Vұt liӋu cách điӋn gӛ, giҩy là vұt liӋu có nguӗn gӕc tӯ xenlulo (sӧi thӵc

vұt) có công thӭc phân tӱ (C

)

" cDFc

Gӛ là loҥi vұt liӋu dӉ gia công và sau khi gia công xong, ngưӡi ta

thưӡng tҭm bҵng parafin (Hyđro cacbon no C

2n+2

vӟi n =103V), dҫu gai,

nhӵa và dҫu máy biӃn áp đӇ nâng cao cưӡng đӝ cách điӋn (tăng 1,5 2 lҫn so
vӟi khi chưa tҭm).
Trong kӻ thuұt điӋn, gӛ đưӧc dùng đӇ làm cҫu truyӅn đӝng cӫa dao cách ly và
máy cҳt điӋn, các chi tiӃt đӥ và gҳn trong máy biӃn áp, làm nêm trong rãnh
các máy điӋn, cӝt và xà cӫa đưӡng dây tҧi điӋn, đưӡng dây thông tin.

cD)c'(c'ccc c c>c'.cc c

a. Giy: thành phҫn chӫ yӃu cӫa giҩy là xenlulo vì nó đưӧc chӃ tҥo tӯ

gӛ. Tùy theo công dөng cӫa nó trong kӻ thuұt điӋn, ngưӡi ta chia ra làm hai
loҥi: giҩy tө điӋn và giҩy cáp.

Giy tͭ đi͏: Là loҥi giҩy dùng làm điӋn môi trong tө điӋn giҩy.
Giҩy cách điӋn dùng trong tө điӋn khác vӟi các loҥi giҩy cách điӋn
khác là rҩt mӓng (0,0070,022mm), thưӡng làm viӋc ӣ cưӡng đӝ rҩt
cao và nhiӋt đӝ khoҧng 70100

C nên đòi hӓi phҭm chҩt cӫa giҩy

rҩt cao.

Giy cáp: Thưӡng có đӝ dày khoҧng 0,080,17mm, dùng làm cách
điӋn cӫa cáp điӋn lӵc, cáp thông tin. Đӕi vӟi giҩy cáp cҫn chú ý đӃn
sӭc bӅn cơ giӟi và sӕ lҫn xoҳn mà nó có thӇ chӏ u đưӧc.

Nhìn chung, đӇ làm viӋc đưӧc đҧm bҧo, các loҥi giҩy này đӅu phҧi tҭm

dҫu hoһc hӛn hӧp dҫu-nhӵa thông.

b. V̵t li͏u ̯ i͙ iy:

Các t: dùng trong kӻ thuұt điӋn và cũng đưӧc chӃ tҥo tӯ sӧi thӵc
vұt như giҩy nhưng có đӝ dày lӟn hơn.

Có hai loҥi giҩy các tông:
- Loҥi dùng trong không khí có đӝ rҳn và đһc tính cao, đưӧc sӱ dөng
lót rãnh các máy điӋn, vӓ cuӝn dây, tҩm đӋm.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

- Loҥi dùng trong dҫu: mӅm hơn các tông dùng trong không khí và có
thӇ thҩm dҫu. Tùy theo đӝ dày yêu cҫu cӫa loҥi các tông n ày mà đưӧc
chӃ tҥo thành cuӝn (0,10,8mm) hoһc thành tҩm (13mm).

V̫i sơ: là vҧi (bông hoһc lөa) đưӧc tҭm bҵng sơn dҫu. Vҧi có tác
dөng vӅ mһt cơ, còn lӟp sơn có tác dөng vӅ mһt cách điӋn. Vҧi sơn
đưӧc dùng đӇ cách điӋn trong các máy điӋn, các thiӃt bӏ kh ác và
cáp...

3.10. CÁCH ĐIӊN CӪA KHÍ CӨ ĐIӊN

3.10.1 Tәng quát

Chúng ta sӁ quan tâm đӃn cách điӋn cӫa nhӳng loҥi khí cө điӋn sau đây:

-c Khí cө điӋn đóng cҳt

-c Cuӝn kháng

-c Tө điӋn

-c Khí cө điӋn lҳp đһt trong mҥng điӋn gia dөng

-c Dөng cө và khí cө điӋn cҫm tay, điӋn t rӣ đӕt nóng

Trưӟc tiên chúng ta khҧo sát các bӝ phұn cách điӋn chӫ yӃu cӫa khí cө

điӋn, đó là cҧi cách điӋn đӥ, cҧi cách điӋn xuyên. Ngoài ra còn phҧi nói cách

điӋn cӫa các bӝ phұn khác như buӗng đұp hӗ quang, khoҧng cách điӋn giӳa

các bӝ phұn mang điӋn, nhӳng bӝ phұn chuyӇn đӝng làm bҵng chҩt cách điӋn.

3.10.2. ¬ác bӝ phұn cách điӋn

3.10.2.1. ¬ái cách điӋn đӥ. Sӭ đӥ

ChiӅu cao tӕi thiӇu cӫa sӭ đӥ là khoҧng cách cҫn thiӃt giӳa hai điӋn cӵc

đӍnh - mһt phҷng dưӟi điӋn áp đã cho.

Trong trưӡng hӧp sӭ đӥ đһt trong điӋn trưӡng đӗng nhҩt, thì kinh nghiӋm

cho thҩy rҵng điӋn áp đánh thӫng nhӓ hơn điӋn áp đánh thӫng không khí, bӅ

mһt cӫa sӭ càng ҭm ưӟt, càng bҭn thì điӋn áp đánh thӫng càng nhӓ hơn. Sӵ

phân bӕ điӋn áp trên bӅ mһt sӭ xem như đӗng đӅu, thì điӋn trưӡng là:

= U

/ a

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

ĐiӋn trưӡng E

không hҷn là mӝt hҵng sӕ như điên trưӡng đánh thӫng cӫa

không khí, mà nó phө thuӝc vào các yӃu tӕ như: khoҧng cách a; a càng lӟn thì

càng giҧm

ĐӇ biӃt đưӧc sӭ đӥ có thӇ chӏu đưӧc điӋn áp phóng điӋn bӅ mһt bao nhiêu,

ta có thӇ tính theo biӇu thӭc (3.1Q, 3.20)

1a) U

= 3,5a +10KV

(3.1Q)

1b) U

1/50

= 5a + 40KV

(3.20)

Ӣ đó: U

điӋn áp xoay chiӅu tҫn sӕ 50 Hz

1/50

điӋn áp xung kích, cӵc tính dương.

a, cm, khoҧng cách điӋn cӵc.

Trong các tài liӋu còn có thӇ tìm thҩy các biӇu thӭc sau:

2a) U

= 5a - a

/75, KV (1 < a < 120cm), (KAPPLER)

3a) U

= 3,3Va, KV (30 < a < 250cm), (ROTH)

4a) U

= 3,05a + 18, KV (20 < a < 170cm), (HOLZER)

5a) U

= 3,3a + 28, KV

Và:

3b) U

1/50

= 5,05a, KV, (ROTH)

BiӇu thӭc (3.1Q và 3.20) gӑi là biӇu thӭc Mihailop, áp dөng vӟi a > 10cm.

Tҩt cҧ các biӇu thӭc trên áp dөng đӕi vӟi sӭ đӥ đһt trong nhà, bӅ mһt khô

và sҥch. Đương nhiên vì là nhӳng biӇu thӭc đúc kӃt trên cơ sӣ kӃt quҧ do thӵc

tӃ, cho nên có nhӳng khác biӋt giӳa các biӇu thӭc. Ví dө vӟi a = 50, có nhӳng

kӃt quҧ sau trong trưӡng hӧp tính vӟi điӋn áp tҫn sӕ công nghiӋp.

1a) U

= 3,5 . 50 + 10 = 185 KV

2a) U

= 5 . 50 - 50

/75 = 217 KV

3a) U

= 3,3V . 50 = 1V8 KV

4a) U

= 3,05 . 50 + 18 = 170,5 KV

5a) U

= 3,3 . 50 + 28 = 1Q3 KV

Vӟi điӋn áp xung kích:

1b) U

1/50

= 5 . 50 + 40 = 2Q0 KV

2b) U

1/50

= 5,05 . 50 + 28 = 252,5 KV

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Sӵ khác biӋt giӳa các kӃt quҧ trên cho phép suy luұn rҵng vì các biӇu

thӭc trên đúc kӃt trên cơ sӣ kӃt quҧ đo, mà kӃt quҧ đo phө thuӝc vào đӝ ҭm

khác nhau. Chúng ta cũng thҩy đưӧc tҫm quan trong cӫa viӋc thӱ nghiӋm

khҧo sát trong điӅu kiӋn thӵc tӃ cӫa đҩt nưӟc trưӟc khi sӱ dөng mӑtt l oҥi cách

điӋn nào đó, kӇ cҧ trong trưӡng hӧp cách điӋn đó mua cӫa nưӟc ngoài mà ӣ

đó ngưӡi ta đã thӱ nghiӋm. Ý kiӃn này không phҧi chӍ liên quan đӃn cách điӋn

là sӭ đӥ mà có liên quan chung vӟi kӻ thuұt vұt liӋu cách điӋn.

Sӭ đӥ đһt ngoài trӡi phҧi có tán đӇ ngăn cҧn mưa bҳn vào thân sӭ

Mһt trên cӫa tán phҧi nghiêng đӇ mưa có thӇ trôi dӉ dàng

Mһt dưӟi cӫa tán phҧi ngăn đưӧc nưӟc rò tӯ mép tán vào phía trong, và

không đӇ giӑt mưa bҳn lên tӯ tán dưӟi lӑt vào phía trong. Mһt dưӟi có các

ngân mà rҹnh giӳa hai ngân luôn luôn đưӧc khô nhưng không tҥo điӅu kiӋn đӇ

bөi bҭn dính vào. Khoҧng cách giӳa hai tán so vӟi chiӅu dài nhô ra cӫa tán

theo nguyên lý có tӍ lӋ là: p2 : 1

Ӣ sӭ đӥ cao thӃ đһt ngoài trӡi cҫn phҧi chú ý: trên mһt trong không đӇ

hình thành lӟp ҭm liên kӃt vӟi nhau nӃu không phóng điӋn vҫng quang có thӇ

sinh ra, làm ra axít nitric, bӅ mһt sӭ trӣ nên dүn điӋn. HiӋn tưӧng này không

nhӳng ҧnh hưӣng đӃn sӵ phân bӕ điӋn áp trên mһt ngoài, mà còn gây nên sӵ

đánh thӫng sӭ ӣ dưӟi mũ sӭ hoһc ӣ điӇm yӃu cӫa thành sӭ. Hӗ quang cháy ӣ

bên trong sӭ nung nóng không khí, dүn đӃn làm nә tung sӭ. ĐӇ ngăn ngӯa

hiӋn tưӧng này có hai cách: Mӝt là bơm khí nitơ vào bөng sӭ đӃn áp suҩt 1,2

đӃn 1,5 atm, sau đó nút kín lӛ thoát ӣ dưӟi. Cách khác là quét lên mһt trong

sӭ mӝt lӟp sơn ngăn không cho lӣp ҭm liên kӃt vӟi nhau, ví dө sơn xilicon

3.10.2.2. ¬ái cách điӋn xuyên Sӭ xuyên

Như đã biӃt ӣ mөc 11.13 vӅ cách điӋn xuyên, sӭ xuyên phҧi đưӧc thiӃt

kӃ vӅ phương diӋn điӋn áp đánh thӫng, điӋn áp phóng điӋn, điӋn áp ngưӥng

cӫa sӵ phóng điӋn có vҫng quang, điӋn áp ngưӥng cӫa tia lӱa điӋn do rò điӋn.

ĐiӋn trưӡng tác dөng trên thanh dүn đһt xuyên qua sӭ không đưӧc lơn hơn đӝ

bӅn cách điӋn cӫa môi trưӡng, nӃu không thì bӅ mһt cӫa thanh dүn sӁ có

phóng điӋn có vҫng trăng, là điӅu không thӇ c ho phép trong vұn hành.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Sӭ xuyên là mӝt trong nhӳng bӝ phұn phӭc tҥp cӫa thiӃt bӏ điӋn cao

thӃ.

ĐiӋn áp ngưӥng cӫa phóng điӋn có vҫng quang theo biӇu thӭc :

TOEPLER ± KAPPLER (3.21) l à:

= K

/ C

0,45

, KV

(3.21)

Ӣ đ ó: K

= 1,0V . 10

-5

đӕi vӟi không khí

C = F / cm

: điӋn dung trên cm

bӅ mһt

ĐiӋn áp ngưӥng cӫa U

phҧi lӟn hơn điӋn áp làm viӋc, điӋn áp pha

Vӟi điӋn áp, KV

120 220

Thì điӋn áp pha KV

5,8 11,V 20,2 34,8 VQ,V 127

ĐiӋn dung bӅ mһt :

Vӟi điӋn áp pha: KV, ta có: C,F/cm

5,8

0,204 . 10

-12

11,V

0,0435 . 10

-12

20,2

0,0125 . 10

-12

34,8

0,00385 . 10

-12

0,000831 . 10

-12

127

0,000212 . 10

-12

Ví dө ӣ tө điӋn hình trө, điӋn dung trên đơn vӏ bӅ mһt ngoài là:

Ӣ đó r

: Bán kính ngoài cӫa sӭ xuyên

: Bán kính trong cӫa sӭ xuyên

Vӟi = 1, thì:

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Giҧ thiӃt: r

= 1cm, và điӋn áp 220KV,

Thì

41V

000212

0884

220

Tӯ đó r

= Q2 cm

Con sӕ này quá lӟn, không thӇ chҩp nhұn đưӧc và chӍ cho chúng ta

thҩy rҵng ӣ cao thӃ không thӇ cҩu tҥo đơn giҧn sӭ xuyên ӣ dҥng hình trө như

đã tính toán ӣ trên. Vӟi = 1 như giҧ thiӃt, chúng ta muӕn có trӏ sӕ điӋn dung

C nhӓ nhҩt. Trong thӵc tӃ cӓ thӇ lӟn hơn nhiӅu như vұy kích thưӟc cӫa sӭ

còn lӟn hơn. NӃu làm sӭ đһc thì vұt liӋu trӣ nên dư thӯa ӣ phía ngoài, vì điӋn

trưӡng giҧm khi bán kính tăng theo biӇu thӭc:

E =

Tӯ nhӳng vҩn đӅ nêu ӣ trên, chúng ta có thӇ xác đӏnh nhӳng biӋn pháp

kӻ thuұt khi thiét kӃ và chӃ tҥo, sӱ dөng sӭ xuyên như sau:

Sӭ xuyên đһc chӍ sӱ dөng ӣ hҥ thӃ. Ӣ điӋn thӃ cao hơn, sӱ dөng sӭ

rӛng, trong ӕng rӛng là không khí, hoһc dҫu. Có thӇ tҥo sӭ xuyên mӝt cách

kinh tӃ vӟi điӋn áp khoҧng 35 KV. Có thҿ ché tҥo vӟi điӋn áp cao hơn, nӃu ӣ

cә sӭ có trán lӟp bán dүn như trong trưӡng hӧp điӋn thanh dүn cӫa máy phát

ӣ điӋn áp 120 KV.

Thì nên có kӃt cҩu đӇ phân bӕ đӅu điӋn trưӡng, ӣ điӋn áp cao hơn thì nhҩt

thiӃt phҧi làm như vұy. Sӭ xuyên kiӇu tө điӋn có kӃt cҩu như vұy . cách điӋn

lӟp mӓng ví dө: Giҩy đưӧc quҩn nhiӅu lӟp trên bӅ mһt ngoài quҩn mӝt lӟp

kim loҥi mӓng kӃ tiӃp là cách điӋn và lӟp kim loҥi mӓng, vӟi chiӅu dài ngҳn

hơn dҫn dҫn. Mӛi lӟp vұt dүn, cách điӋn, vұt dү n là mӝt tө và các tө như vұy

đưӧc nӕi tiӃp vӟ nhau vӟi trӏ sӕ điӋn dung khác nhau theo bұc thang, sao cho

trong mӛi tө trӏ sӕ điӋn trưӡng lӟn nhҩt và điӋn trưӡng nhӓ nhҩt khác nhau

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

trong phҥm vi đã đӏnh và hiӋu sӕ đó giӕng nhau ӣ tҩt cҧ mӛi tө. Nhung có t hҿ

thҩy rõ rҵng ӣ mép cӫa lӟp mӓng kim loҥi cӓ thӇ sinh ra phóng điӋn có vҫng

quang. Tuy nhiên điӅu này không đáng lo ngҥi có thӇ giҧi thích như sau:

Tө hình trө mӓng có thӇ cҳt dӑc và trҧi ra, xem như tө phҷng (hình3.V)

điӋn áp ngưӥng cӫa phóng điӋn như đã biӃt là:

Vӟi K

= 8,1 đӕi vӟi không khí

= 25 đӕi vӟi dҫu

a = BӅ dày cách điӋn, cm

Giҧ thiӃt điӋn áp làm viӋc U = 100 KV điӋn trưӡng cho phép E

= 100

KV / cm và = 4

BӅ dày cách điӋn phҧi có:

100

ĐiӋn áp ngưӥng:

100

ĐiӋn áp ngưӥng nhӓ hơn điӋn áp làm viӋc. NӃu đһt vào lӟp cách điӋn 1

cm QQ lӟp kim loҥi mӓng thì sӁ có 100 cái tө nӕi tiӃp nhau và trên mӛi tө có 1

KV. ĐiӋn áp ngưӥng sӁ là:

100

a=1cm

Ã 3.6

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Do vұy điӋn áp ngưӥng đã lӟn hơn điӋn áp làm viӋc trên mӛi tө tà 1Kv.

3.10.2.3. ¬ách điӋn cӫa tө điӋn

- Quan điӇm khái quát: Tө điӋn tích lũy năng lưӧng điӋn dưӟi dҥng năng

lưӧng tĩnh điӋn trong không gian có cách điӋn giӳu hai điӋn cӵc

Năng lưӧng đưӧc tích là:

ӣ đó: V- thӇ tích cӫa cách điӋn, cm

E- điӋn trưӡng. kV/cm

- hҵng sӕ điӋn môi,

Năng lưӧng tích càng lӟn nӃu thӇ tích điӋn trưӡng và hҵng sӕ điӋ n môi càng

lӟn. VӅ phương diӋn kinh tӃ thì thӇ tích cҫn nhӓ, như vұy phҧi đòi hӓi phҧi

dùng cách điӋn có thӇ chӏu điӋn trưӡng lӟn.

ӣ hҥ thӃ dùng nhӳng màng cách điӋn rҩt mӓng có diӋn tích lӟn kӃt quҧ có

đưӧc điӋn dung lӟn, theo biӇu thӭc:

Tәn hao nhiӋt là :

W=U

Ctg = .

tg = N

gӑi là công suҩt tương đӕi và đưӧc quy đӏnh. Vӟi tәn hao cho phép, công

suҩt tương đӕi vӟi trӏ sӕ đã quy đӏnh, đòi hӓi vұt liӋu cách điӋn phҧi có tg

tương ӭng.

Trình tӵ thiӃt kӃ như sau:

a.c Tính toán tg cho phép vӟi công suҩt tương đӕi và vӟi 80% tәn hao đã

quy đӏnh

b.c Chӑn vұt liӋu chách điӋn trong sӕ các loҥi có thӇ chӃ tҥo màng mӓng có

tg theo tính toán và có và E lӟn

c.c Tính toán thӇ tích V

NӃu đã biӃt, cách điӋn càng mӓng thì đӝ cách điӋn càng l ӟn, bӅ dày lӟn nhҩt

cӫa màng cách điӋn là:

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

copp

Không nên dày hơn vì không kinh tӃ

Ví dө giҩy tө điӋn ngâm dҫu, điӋn áp 220V, điӋn trưӡng cho phép E

cho phép

10Kv/mm, vì vұy bӅ dày cách điӋn là:

220

Như vұy bӅ dày cách điӋn nên chӑn là 0,02mm hoһc 0,03mm

Khi đóng mҥch tө điӋn điӋn áp tө điӋn tăng gҩp đôi điӋn áp làm viӋc, mһc dҫu

thơig gian tӗn tҥi rҩt ngҳn, nhưng cũng phҧi chú ý khi xác đӏnh khҧ năng chӏu

điӋn áp cӫa tө điӋn.

ĐiӋn áp ngưӥng cӫa phóng điӋn bӅ mһt vү n tính toán theo biӇu thӭc:

Sӕ lưӧng phҫn tӱ tө điӋn gép nӕi tiӃp vӟi nhau là:

ӣ đó: s: sӕ lưӧng phҫn tӱ tө điӋn gép nӕi tiӃp vӟi nhau

U: ĐiӋn áp làm viӋc

: ĐiӋn áp trên phҫn tӱ tө

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

CÂU HӒI CHƯƠNG 3

1.c Trình bày đһc điӇm cӫa điӋn môi khi đһt trong điӋn trưӡng.
2.c ThӃ nào là điӋn dүn điӋn môi và các loҥi dòng điӋn đi trong điӋn môi.
3.c Hãy nêu đһc điӇm các dҥng và loҥi phân cӵc xҧy ra trong điӋn môi.
4.c Nêu các dҥng tәn hao xҧy ra trong điӋn môi.
5.c Trình bày công thӭc tính tәn hao điӋn môi ӣ điӋn áp mӝt chiӅu và xoay

chiӅu.

.c Trình bày cách phân loҥi vұt liӋu cách điӋn.

7.c Trình bày tính chҩt cơ lý hóa cӫa vұt liӋu cáhc điӋn.
8.c Nêu tính chҩt và công dөng cӫa mӝt sӕ loҥi khí đang đưӧc sӱ dөng

rӝng rãi trong kӻ thuұt điӋn.

.c Trình bày đһc tính và công dөng cӫa dҫu máy biӃn áp.

CHƯƠNG 4

DY DҮN VÀ DY ¬P

4.1. KHÁI NIӊM CHUNG

Trong các mҥng điӋn, ngưӡi ta đùng dây dүn trҫn hay cách điӋn và các

thanh góp.

Dy tr̯ làm bҵng đӗng, nhôm hay thép và không bӑc cách điӋn. Dây

trҫn chӍ đưӧc dùng trong nhӳng điӅu kiӋn con ngưӡi không đӝng chҥm đưӧc

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

đӃn nó. Chҥm vұt dүn điӋn vào mӝt hay vài dây dүn sӁ đưa tӟi ngҳn mҥch và
làm cho mӝt phҫn cӫa mҥng điӋn phҧi ngӯng làm viӋc.

Dy các đi͏ là dây dүn bҵng đӗng, nhôm hay thép và đưӧc bӑc cách

điӋn bҧo vӋ. Đҥi đa sӕ các mҥng điӋn đһt trong nhà đӅu dùng dây cách điӋn.

Vҩn đӅ xây dӵng các đưӡng dây cӫa mҥng điӋn và các đưӡng dây điӋn

thoҥi, điӋn tín đһt ra rҩt cҩp thiӃt trong sӵ phát triӇn các thành p hӕ và các khu
dân cư đông đúc. Đһc biӋt các phân xưӣng cҫn rҩt nhiӅu đưӡng dây dүn tӟi,
đӗng thӡi các máy móc thiӃt bӏ bên trong cũng vұy, nên nӃu dùng các đưӡng
dây trên không sӁ ngәn ngang có thӇ gây mҩt an toàn, khó khăn trong quá
trình sҧn suҩt và làm viӋc cӫa công nhân.

Bӣi vұy ngưӡi ta thưӡng không dùng đưӡng dây trên không mà đһt các

đưͥ dy cáp ̯m dưӟi đҩt vӟi cҩu tҥo đһc biӋt có vӓ cách điӋn đӇ bҧo vӋ.

4.2. CÁC VҰT LIӊU DҮN ĐIӊN CӪA DÂY DҮN VÀ DÂY CÁP

Vұt liӋu dùng đӇ dүn dòng điӋn cӫa dây dүn và dây cáp là đӗng, nhôm,

các hӧp kim cӫa chúng và thép. Các vұt liӋu dүn điӋn này ta đã xét tương đӕi
cө thӇ ӣ chương 2. Ӣ đây chӍ chú ý thêm mӝt sӕ chi tiӃt khi dùng chúng làm
dây dүn và dây cáp dүn điӋn.

là mӝt trong nhӳng vұt liӋu dүn điӋn tӕ t nhҩt, có khҧ năng chӕng lҥi

các sӵ biӃn đәi khí hұu bên ngoài và mӝt sӕ lӟn phҧn ӭng hoá hӑc trong
không khí tương đӕi tӕt. Bên ngoài các sӧi dây đӗng nhӓ có lӟp oxít đӗng bao
bӑc và chúng không bӏ phá hoҥi tiӃp tөc. Do lӟp màng mӓng oxít dүn điӋn
xҩu, nên dòng điӋn cӫa dây dүn đưӧc chia ra nhiӅu dòng điӋn khác nhau chҥy
trong các sӧi nhӓ cӫa dây dүn.

Nm không tӕt bҵng dây đӗng vì điӋn dүn suҩt cӫa nhôm bé hơn điӋn

dүn cӫa đӗng (khoҧng 1,V lҫn); ӭng suҩt nhӓ do đó khi làm dây dүn trên

không sӁ có đӝ võng lӟn hơn dây dүn bҵng đӗng và bҵng các kim loҥi khác.

Đӝ võng cӫa dây tăng làm cho cho cӝt điӋn phҧi làm cao lên.

VӅ sӵ chӏu đӵng sӵ ҧnh hưӣng cӫa môi trưӡng, dây nhôm tӕt ngang vӟi dây

đӗng (vӟi điӅu kiӋn dây dүn nhôm phҧi rҩt nguyên chҩt).

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Khi cҫn kӃt hӧp dây dүn có điӋn trӣ nhӓ mà sӭc bӅn cơ hӑc lӟn, ngưӡi ta

dùng dây đӗng đӓ lõi thép hoһc hӧp kim "aldrey" lõi thép (ӭng suҩt cӫa

"aldrey" gҩp 2 lҫn nhôm, điӋn trӣ suҩt cӫa nó lӟn hơn nhôm khoҧng 10 -12%).

Trong tҩt cҧ các trưӡng hӧp, khi mà dây dүn bҵng kim loҥi mҫu không thӇ sӱ

dөng đưӧc triӋt đӇ, thì sӱ dөng dy tép.

ĐiӋn trӣ, điӋn kháng cӫa dây thép tương đӕi cao

hơn các dүn điӋn bҵng kim loҥi mҫu, vì vұy vұy

phҥm vi sӱ dөng dây thép bӏ giӟi hҥn. Chӫ yӃu

chӍ dùng cho các mҥng điӋn nông thôn và các

mҥng thành thӏ có công suҩt nhӓ.

Dây dүn trên không theo các điӅu kiӋn làm

viӋc khác nhau đòi hӓi các đưӡng dây dүn khác nhau. ĐӇ cho tiӋn, các

nhà chӃ tҥo Liên xô (cũ) ký hiӋu: M là đӗng, A là nhôm, C là thép.

- Dây dүn nhôm lõi thép AC có tӹ sӕ tiӃt diӋn nhôm (S

) và thép (S

= 5,5 M V.

- Dây dүn nhôm lõi thép cҩu tҥo nhҽ ACO có tӹ sӕ tiӃt diӋn nhôm và

thép:

= 7,8 M 8

- Dây dүn nhôm lõi thép cҩu tҥo chҳc ACY có tӹ sӕ tiӃt diӋn nhôm và

thép:

= 4,5

Các đưӡng dây có điӋn áp 35 - 220 KV và cao hơn làm bҵng nhôm lõi

thép đưӧc dùng phә biӃn.

Dây ACO thưӡng chӃ tҥo vӟi tiӃt diӋn phҫn nhôm 150 mm

và lӟn hơn

sӱ dөng tiӋn lӧi nhҩt. Khi tiӃt diӋn cӫa phҫn nhôm trong dây dүy dưӟi 120

dùng dây nhãn hiӋu AC. Dây dүn ACY đưӧc dùng khi cҫn phҧi vưӧt

nhӳng khoҧng vưӧt lӟn và trong nhӳng trưӡng hӧp đһc biӋt khác.

4.3. CÁP ĐIӊN LӴC

4.. M̿t c̷t cͯa dy d̳

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Cáp đóng vai trò rҩt quan trӑng trong viӋc truyӅn dүn năng lưӧng và tín

hiӋu điӋn tӯ. Các đһc tính vӅ điӋn, cơ lý và môi trưӡng là yӃu tӕ trong viӋc
chӑn và sӱ dөng cáp trong truyӅn tҧi và phân phӕi điӋn.

Các loҥi cáp đӅu gӗm 3 bӝ phұn chính là: lõi thưӡng là dây đӗng hoһc

nhôm (mӝt hay nhiӅu lõi cách điӋn xoҳn vӟi nhau), tiӃp theo là các lӟp cách
điӋn và điӅu chӍnh điӋn trưӡng, ngoài cùng là lӟp vӓ bҧo vӋ đӇ có thӇ đһt cáp
trong hҫm dưӟi đҩt.

Sau đây sӁ xét cө thӇ mӝt sӕ loҥi cáp điӋn lӵc hay dùng.

4.3.1. ¬áp điӋn lӵc cách điӋn bҵng giҩy tҭm dҫu điӋn áp 1 đӃn 35 KV
" c

>cGcccc

Đưӧc chӃ tҥo bҵng các sӧi đӗng hay nhôm. Lõi đӗng đưӧc làm bҵng các

sӧi đӗng mӅm có điӋn trӣ nhӓ hơn làm bҵng đӗng kéo nguӝi.

Các sӧi nhôm không đưӧc nung nóng vì đӝ dүn điӋn cӫa dây không phө

thuӝc vào mӭc nung nóng.

ĐӇ giҧm đưӡng kính cӫa lõi, điӅu này cũng làm giҧm chi phí vұt liӋu

cách điӋn và vұt liӋu khác trong cáp, cũng như đӇ giҧm sӵ chҧy cӫa các giҩy
tҭm dҫu, các thành phҫn cӫa lõi cáp phҧi thұt chһt và khít nhau. Các sӧi dây
tròn biӃn thành đa giác giáp khít sӧi nӑ vӟi sӧi kia (Hình 4.1)

4.. Cáp đi͏ l͹c

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

Tҩt cҧ lõi dүn điӋn tiӃt diӋn 2,5 đӃn 1V mm

đӅu chӃ tҥo bҵng mӝt sӧi tiӃt

diӋn tròn. Trong cáp mӝt lõi 25 mm

thì lõi đưӧc chӃ tҥo bҵng nhiӅu sӧi ghép

lҥi thành hình tròn, trong cáp 3 lõi hay 4 lõi thì các lõi do tҥo bҵng nhiӅu sӧi
ghép lҥi thành các hình quҥt ghép khít vӟi nhau.
c

>c ccc

Cách điӋn giӳa các pha cӫa lõi dây cáp dùng các băng giҩy tҭm dҫu cuӕn

nhiӅu lӟp (Hình 4.4). Các dây đã đưӧc cách điӋn, xoҳn lҩy nhau, sau đó các
khe hӣ giӳa chúng đưӧc lҩp kín bҵng các nêm g iҩy, đưӧc đһt trong chҩt cách
điӋn bҵng giҩy. Giҩy cách điӋn cӫa cáp đưӧc tҭm dҫu.

Mһt ngoài lӟp cách điӋn ngoài cùng, đӇ bҧo vӋ đҧm bҧo cách điӋn khӓi

bӏ ҭm ưӟt và khӓi bӏ lӵc cơ giӟi phá hoҥi, ngưӡi ta bӑc mӝt lӟp vӓ kín bҵng
chì hay nhôm (hình 4.2)

Cáp 35 KV vӟi cách điӋn bҵng giҩy dҫu đưӧc chӃ tҥo vӟi lõi bӑc chì

riêng biӋt, mӛi lõi hình tròn cách điӋn đưӧc bӑc mӝt lӟp vӓ chì. Lӟp vӓ chì
này có mөc đích tҥo nên mӝt điӋn trưӡng rҩt đӅu.

Ngày nay ngưӡi ta đã chӃ tҥo đưӧc các loҥi cáp mӟi có cҩu tҥo hoàn hҧo

hơn và đưӧc sӱ dөng rҩt rӝng rãi trong thӵc tӃ. Cҩu tҥo cӫa loҥi này: có lõi
đӗng hoһc nhôm cách điӋn bҵng lӟp vӓ PE, mһt ngoài lӟp vӓ có lӟp màng
bҵng các băng đӗng mӓng, ngoài băng đӗng có lӟp vӓ bӑc kín bҵng nhӵa
PVC

4.3.2. ¬áp điӋn lӵc 35 đӃn 220 KV

Ӣ cҩp điӋn áp 35-220 KV trong trưӡng hӧp dүn điӋn vào các trҥm hҥ áp

trong trung tâm thành phӕ không thӇ dùng đưӡng dây trên không, cáp có cҩu
tҥo như đã kӇ trên cũng không thӇ đҧm bҧo ӣ cҩp điӋn áp này. Lúc đó ngưӡi
ta phҧi chӃ tҥo nhӳng cáp điӋn lӵc vӟi nhӳng yêu cҫu cách điӋn khҳt khe hơn
rҩt nhiӅu vӅ chҩt làm cách điӋn.

Dưӟi đây giӟi thiӋu mӝt vài loҥi cáp 35 -220 KV.

c
" c¬5c>)c c

Cách điӋn giӳa lõi dүn điӋn và cӓ chì vүn dùng cách điӋn bҵng băng giҩy

tҭm dҫu, nhưng ӣ lӟp trung gian giӳa các b ăng giҩy có hơi (khí) ép. Ӣ điӋn áp
35 KV áp suҩt 3-5 at, còn cáp 110 KV 10-15 at. khí chӭa trong cáp phҧi có đӝ
bӅn vӅ điӋn cao, đӝ dүn nhiӋt tӕt, phҧi là khí trơ, rҿ tiӅn (thưӡng dùng khí nitơ

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

đӝ nguyên chҩt trên QQ,5%, nӃu lүn oxy và hơi nưӟc sӁ làm giҧ m cách điӋn).
Phә biӃn nhҩt là loҥi cáp đҫy khí 110 KV

Ba lõi cӫa cáp cách điӋn bҵng giҩy, đһt trong ӕng thép. Trong ӕng có khí

trơ (nitơ) áp suҩt 10-15 at chӭa trong lӟp trung gian giӳa lӟp giҩy cách điӋn
và khoҧng trӕng trong lӟp cách điӋn.
c
c¬5c> có cách điӋn bҵng giҩy tҭm dҫu, trong khoҧng trӕng chӭa đҫy dҫu
có áp suҩt, dùng trong các mҥng điӋn 110 - 400 KV.

Phә biӃn nhҩt là loҥi cáp có áp suҩt dҫu trung bình 2 -4 at trong khi làm

viӋc. Cáp dҫu áp suҩt cao 10-15 at dùng thích hӧp vӟi điӋn áp đӃn 400 KV.
Cáp dҫu áp suҩt cao yêu cҫu vӓ chì rҩt kiên cӕ, các khӟp nӕi vào các thiӃt bӏ
rҩt phӭc tҥp.

Cáp chӭa đҫy dҫu mӝt lõi trên hình 4.V có lõi rӛng làm bҵng các sӧi tròn

uӕn quanh mӝt lõi hình xoҳn ӕc hay là dây cҳt có các vӃt khía đһc biӋt, đҧm
bҧo cho dҫu chҧy tӯ đưӡng dүn dҫu trung tâm đӃn cách điӋn. Dҫu chҧy theo
đưӡng dүn dҫu trong ӕng rӛng. Sӵ tҭm cӫa cáp đҫy dҫu đưӧc thӵc hiӋn nhӡ
dҫu ít nhӟt (dҫu có đӝ nhӟt thҩp) có đӝ bӅn vӅ điӋn cao và đһc tính điӋn әn
đӏnh cao trong không khí, đӗng và chì.

Áp suҩt cӫa dҫu biӃn đәi phө thuӝc dòng điӋn phө tҧi cӫa dây cáp và

nhiӋt đӝ môi trưӡng xung quanh. ĐӇ duy trì áp suҩt dҫu trong mӝt giӟi hҥn
nhҩt đӏnh ngưӡi ta dùng mӝt thùng điӅu hoà áp suҩt.

Lӟp vӓ bҧo vӋ bên ngoài cӫa cáp đһt trong hҫm làm bҵng nhӵa đưӡng và

bao gӗm tӯ trong ra ngoài: lӟp nhӵa đưӡng, băng giҩy, lӟp sӧi cáp có tҭm dҫu
và vӓ cӭng.

CÂU HӒI CHƯƠNG 4

1.c Trình bày khái niӋm vӅ tính dүn điӋn cӫa dây dүn và cáp
2.c Trình bày vұt liӋu làm dây dүn.
3.c Trình bày cҩu tҥo cӫa dây dүn và cáp điӋn lӵc.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

100

CHƯƠNG 5

VҰT LIӊU BN DҮN

5.1. ĐҺC ĐIӆM DҮN ĐIӊN CӪA VҰT LIӊU BÁN DҮN

Vұt liӋu bán dүn (VLBD) gӗm nhóm vұt chҩt có tính trung gian giӳa

vұt liӋu dүn điӋn và vұt liӋu cách điӋn. Đһc điӇm cӫa nó là điӋn trӣ suҩt lӟn
hơn vұt liӋu dүn điӋn nhưng nhӓ hơn cӫa vұt liӋu cách điӋn (

=10

-4

cm). Tuy nhiên không có mӝt danh giӟi rõ rӋt giӳa ba loҥi vұt liӋu kӇ trên.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

101

Vùng hoá trӏ và vùng dүn cách nhau bӣi vùng cҩm. Ӣ OK, vùng hoá trӏ

hoàn toàn đҫy, vùng dүn còn trӕng, chҩt bán dүn có tính cách điӋn.

Khi nhiӋt đӝ tăng cao hơn thì điӋn tӱ tӵ do có thӇ bӭt khӓi vùng hoá trӏ,

vưӧt qua vùng cҩn vào vùng dүn, nên chҩt bán dүn có tính dүn điӋn.

Các chҩt có tính bán dүn điӋn tӗn tҥi rҩt phә biӃn trong tӵ nhiên và đưӧc

ӭng dөng rҩt nhiӅu trong kӻ thuұt điӋn, đһc biӋt trong kӻ thuұt điӋn tӱ.

Chҩt bán dүn trong thӵc tӃ có thӇ ӣ dưӟi dҥng nguyên chҩt, còn gӑi là

chҩt bán dүn thuҫn (Si, Ge, As, C, P, S, Se,...) hoһc ӣ dҥng hӧp chҩt, gӑi là
bán dүn tҥp chҩt (tҩt cҧ các oxit kim loҥi, các sêlelua và telurua cӫa nhiӅu kim
loҥi).

5.2. VҰT LIӊU BÁN DҮN NGUYÊN CHҨT
5.1.1. Dòng điӋn trong chҩt bán dүn nguyên chҩt

ĐӇ hiӇu đưӧc bҧn chҩt sӵ dүn điӋn cӫa bán dүn ta nghiên cӭu cҩu trúc

bên trong cӫa nó. Ta hãy xét tinh thӇ Silic là mӝt bán dүn điӇn hình.

Ã 5.

W
(năng
lưӧng
điӋn tӱ)

Vùng hoá trӏ

Vùng dүn

Vùng cҩm

ǻW

T (K)

ȡ (bán dүn)

Ã 5.1

im kác bi͏t qua tr

iͷa v̵t li͏u bá d̳ và v̵t li͏u d̳
đi͏ là s͹ bi͇ tiê cͯa đi͏ trͧ
sut to i͏t đ͡: ki i͏t đ͡ t,
đi͏ trͧ sut cͯa v̵t li͏u d̳ đi͏
t lê, cò đi͏ trͧ sut cͯa v̵t
li͏u bá d̳ l̩i i̫m đi có d̩ ư
đ t͓ 5.1
Nư v̵y ͧ i͏t đ͡ tp ct bá
d̳ có tí các đi͏ ư đi͏ mi,
cò ͧ i͏t đ͡ cao t ct bá d̳
l̩i d̳ đi͏ t͙t. Ýi͉u ày có t i̫i
tíc ư sau :
Nư ta đã bi͇t cu trc các vù
lưͫ cͯa ct bá d̳ ͧ OK
đưͫc m t̫ trê 5..

đi͏ t͵ t͹ do

l͟ tr͙ tro vù oá tr͓

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

102

Trong mҥng tinh thӇ, mӛi nguyên tӱ Si liên kӃt vӟi 4 nguyên tӱ Si khác

ӣ bên cҥnh bҵng 4 mӕi liên kӃt đӗng hoá trӏ (Hình 5.3).

Giҧ sӱ khi mӝt điӋn tӱ tách khӓi nguyên tӱ sӕ 1, nguyên tӱ này trӣ thành

ion dương, xem như mӝt lӛ trӕng có thӇ lҩy điӋn tӱ cӫa mӝt nguyên tӱ 2 nào
đó ӣ gҫn đӇ lҩp lӛ trӕng và trӣ thành trung hoà. Nguyên tӱ sӕ 2 vӯa mҩt điӋn
tӱ lҥi trӣ thành lӛ trӕng và lҥi lҩy điӋn tӱ cӫa nguyên tӱ 3 nào đó ӣ gҫn. HiӋn
tưӧng cӭ tiӃp diӉn như vұy gây ra sӵ chuyӇn dӏch cӫa vӏ trí lӛ trӕng. NӃu
không có điӋn trưӡng ngoài E

tác đӝng, hiӋn tưӧng xҧy ra hӛn đӝn, trong

chҩt bán dүn không có dòng điӋn. Còn nӃu có điӋn trưӡng ngoài E

, điӋn tӱ

sӁ chuyӇn dӏch ngưӧc chiӅu điӋn trưӡng (hình 5.4) tҥo thành dòng điӋn. Tính
dүn điӋn cӫa chҩt bán dүn Si tăng lên.

Ã 5.4

Ã 5.3 M cu trc uyê t͵ Si

ͦ i͏t đ͡ tp ͷ liê

k͇t ày rt b͉ vͷ. Do đó ct
bá d̳ Si có tí d̳ đi͏.

Ki đ͙t ó, m̩ ti t

ct bá d̳ Si tu têm
lưͫ. Do cuy đ͡ i͏t, m͡t
s͙ uyê t͵ mt liê k͇t vͣi ̩t
, trͧ tà đi͏ t͵ t͹ do.
Ã 5.4 ip ta du đưͫc
t tr̩ cͯa ct bá d̳ lc
ày.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

103

Vұy bҧn chҩt cӫa dòng điӋn trong chҩt bán dүn là dòng chuyӇn dӡi có

hưӟng đӗng thӡi cӫa điӋn tӱ ngưӧc chiӅu điӋn trưӡng và lӛ trӕng thuұn chiӅu
điӋn trưӡng.

5.1.2. Mӝt sӕ chҩt bán dүn thưӡng gһp
1. Silic,

(Si)

Si là mӝt trong nhӳng nguyên tӕ có rҩt nhiӅu trong thiên nhiên dưӟi

dҥng SiO

trong các mӓ khác nhau và dưӟi dҥng Silicat (Si chiӃm khoҧng

28% trong lӟp vӓ trái đҩt). Nhưng, kӻ thuұt đӇ sҧn xuҩt Si tin h khiӃt rҩt phӭc
tҥp nên nhӳng dөng cө sӱ dөng bán dүn Si rҩt đҳt so vӟi các dөng cө bán dүn
sӱ các chҩt khác mһc dù các chҩt này trong thiên nhiên hiӃm hơn nhiӅu so vӟi
Si.
ĐiӋn dүn suҩt cӫa Si biӃn đәi trong phҥm vi rӝng, = (7.10

-2

) 1/ cm.

Silic nguyên chҩt đưӧc chӃ tҥo làm các điӋn trӣ phi tuyӃn trong mҥch

điӋn tҫn sӕ cao, dùng làm chҩt bán dүn điӋn trong các máy tách sóng, trong
các bӝ khuyӃch đҥi,...

Silic đưӧc sӱ dөng như chҩt khӱ oxy trong luyӋn kim.
Silic trong hӧp hӧp kim Sҳt - Silic (4% Si) đưӧc chӃ tao dưӟi dҥng tҩm,

lá dùng đӇ làm lõi thép dүn tӯ cӫa các máy biӃn áp. Ngoài ra nó còn đưӧc sӱ
dөng đӇ chӃ tҥo các hӧp kim khác cӫa sҳt - Si ; đӗng thanh, đӗng thau - Silic,
... đưӧc sӱ dөng rӝng rãi trong công nghiӋp

2. Giecmani,

(Ge)

Ge rҩt hiӃm trong tӵ nhiên, có mһt trong các hӧp chҩt dưӟi dҥng mӓ:

ác-girô-đít (GeS

4Ag

S), Canfidit

( eán)á

4 g

, Cu

eá , ngoài ra còn tìm

thҩy rҩt ít trong các mӓ kӁm và trong tro.

ĐiӋn dүn suҩt cӫa e, = (10

-2

) 1/

cm.

e đưӧc dùng đӇ chӃ tҥo các chҩt bán dүn trong các máy tách sóng, các

bӝ chӍnh lưu phҷng, các transisto và các bӝ khuyӃch đҥi....

3. ¬ác bon,

(C)

Các bon đưӧc tìm thҩy nhiӅu trong tӵ nhiên. Trong kӻ thuұt, chia các

bon thành 3 dҥng: Kim cương (diamant), graphit và các bon vô đӏnh hình
(carbone amorphe), trong đó kim cương, graphit khai thác tӯ các mӓ trong tӵ

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

104

nhiên còn các bon vô đӏnh hình có thӇ đưӧc điӅu chӃ bҵng nhiӅu phương pháp
khác nhau.

Hҵng sӕ vұt lý cӫa chính cӫa các loҥi các bon ӣ bҧng 5.1

B̫ 5.1

Loҥi các bon

Trӑng lưӧng
riêng ӣ 18

(kg/dm

)

ĐiӋn trӣ suҩt

ӣ 20

( cm)

ĐiӋn dүn suҩt

ӣ 15

(1/ cm)

Kim cương

3,514

4,74.10

0,211.10

-14

Graphit

2,21V

0,002V3

353

Các bon vô đӏnh
hình

1,2218-1,Q1Q

0,25

Các bon đưӧc dùng rҩt nhiӅu trong kӻ thuұt điӋn, điӋn tӱ đӇ chӃ tҥo:
-c Các điӋn cӵc các bon (điӋn cӵc điӋn phân, hàn hӗ quang điӋn).
-c Chәi than (graphit, các bon vô đӏnh hình).
-c TiӃp điӇm điӋn.
-c ĐiӋn trӣ đӕt nóng, điӋn trӣ hoá hӑc.
-c Dùng trong các Micro, ӕng nói dưӟi dҥng hҥt nhӓ, khӕi hoһc màn.

5.3. VҰT LIӊU BÁN DҮN TҤP CHҨT
5.3.1. Dòng điӋn trong vұt liӋu bán dүn tҥp chҩt

Trong thӵc tiӉn, chӃ tҥo các chҩt bán dүn nguyên chҩt rҩt khó khăn.

Các bán dүn thưӡng có lүn mӝt ít tҥp chҩt, hơn nӳa trong kӻ thuұt ngưӡi ta
còn chӫ đӝng pha thêm tҥp chҩt vào chҩt bán dүn nguyên chҩt.

NӃu có mӝt ít tҥp chҩt lүn vào (dù là mӝt lưӧng rҩt nhӓ, không đáng

kӇ) cũng đӫ làm cho đӝ dүn điӋn cӫa chҩt bán dүn tăng lên nhiӅu lҫn, thұm
chí hàng chөc nghìn lҫn.

Ví dө, nӃu cho vào Si mӝt ít Ge là chҩt có 5 điӋn tӱ hoá trӏ; khi vào

mҥng tinh thӇ Si, 4 điӋn tӱ hoá trӏ cӫa Ge kӃt chһt tӯng đôi mӝt vӟi 4 điӋn tӱ
cӫa các nguyên tӱ Si láng giӅng, còn điӋn tӱ thӭ 5 trӣ thành điӋn tӱ tӵ do
chuyӇn đӝng tӵ do trong mҥng tinh thӇ (hình 5.5). Khi đó mұt đӝ điӋn tӱ tӵ
do trong chҩt bán dүn Si tăng lên rҩt nhiӅu. Dưӟi tác dөng cӫa điӋn trưӡng,
các điӋn tӱ tӵ do này chuyӇn đӝng có hưӟng tҥo thành dòng đi Ӌn. Loҥi bán
dүn có tính chҩt dүn điӋn chӫ yӃu bҵng điӋn tӱ tӵ do gӑi là ct bá d̳ lo̩i
hay bán dүn điӋn tӱ.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

105

NӃu ta cho vào Silic mӝt chút các nguyên tӕ thuӝc nhóm III trong bҧng

hӋ thӕng tuҫn hoàn Mendeleep, chҷng hҥn Indi (In) : ӣ vành ngoài cùng cӫa
In có 3 điӋn tӱ hoá trӏ, nên khi vào mҥng tinh thӇ Si, nó tҥo ra mӝt lӛ trӕng
trong mӕi liên kӃt giӳa các nguyên tӱ. ĐiӋn tӱ cӫa nguyên tӱ bên cҥnh dӉ
dàng nhҧy vào lӛ trӕng này và tҥo thành lӛ trӕng mӟi, quà trình cӭ tiӃp diӉn
mãi; lӛ trӕng chҥy tӵ do trong tinh thӇ. Khi đó mұt đӝ lӛ trӕng trong chҩt bán
dүn tăng lên rҩt nhiӅu. Dưӟi tác dөng cӫa điӋn trưӡng, điӋn tӱ chuyӇn dӡi có
hưӟng ngưӧc chiӅu điӋn trưӡng, còn lӛ trӕng thì chuyӇn dӏch thuұn chiӅu điӋn
trưӡng. Ta xem lӛ trӕng tương tӵ như điӋn tích dương và dòng điӋn chҥy
trong chҩt bán dүn này là dòng nhӳng lӛ trӕng chuyӇn đӝng. Chҩt bán dүn
này gӑi là ct bá d̳ lo̩i p hay bán dүn lӛ trӕng.

5.3.2. Nhӳng ӭng dөng chӫ yӃu cӫa vұt liӋu bán dүn tҥp chҩt

Bҵng cách ghép các bán dүn loҥi n vӟi loҥi p, ngưӡi ta đã chӃ tҥo đưӧc

rҩt nhiӅu dөng cө điӋn, điӋn tӱ quan trӑng.

1. Điӕt bán dүn

(đèn bán dүn 2 cӵc).

Điӕt bán dүn gӗm 2 chҩt bán dүn loҥi p và n tiӃp xúc nhau. ĐiӋn tӱ tӵ do

bên n khuӃch tán sang p và lӛ trӕng bên p khuӃch tán sang n. R anh giӟi giӳa 2
chҩt tҥo thành điӋn trưӡng tiӃp xúc E

chiӅu tӯ n sang p ngăn không cho lӛ

trӕng và điӋn tӱ khuӃch tán sang nӳa.

Ã 5.5

Si I

G I

Ã 5.6

a b c d

O Cu

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

10V

NӃu đһt mӝt điӋn áp thuұn vào hai chҩt bán dүn (Cӵc dương ӣ p và cӵc

âm ӣ n) thì điӋn trưӡng do nguӗn điӋn ngoài E

sinh ra sӁ ngưӧc chiӅu vӟi

điӋn trưӡng tiӃp xúc E

và có tác dөng khӱ ҧnh hưӣng cӫa E

. ĐiӋn tӱ và

µµlӛ¶¶ lҥi dӉ dàng chuyӇn qua mһt tiӃp xúc, điӕt dүn điӋn tӕt.

NӃu đһt mӝt điӋn áp ngưӧc lҥi, điӕt gҫn như không dүn điӋn.

Vұy Điӕt chӍ dүn điӋn đi theo 1 chiӅu tӯ chҩt bán dүn loҥi p sang loҥi n.
Do tính chҩt này, điӕt bán dүn đưӧc dùng làm chӍnh lưu dòng điӋn (nҳn điӋn).
Trên hình 5.V là các loҥi điӕt hay dùng trong kӻ thuұt.
2. Transisto

(đèn bán dүn 3 cӵc).

Transisto là mӝt loҥi đèn bán dүn có khҧ năng khuyӃch đҥi. Nó gӗm 3

lӟp bán dүn có tính dүn điӋn khác nhau hӧp thành.
Transisto loҥi p-n-p như hình 5.7 và transisto loҥi n-p-n như hình 5.8.

Quy ưӟc, phҫn giӳa cӫa transisto, cӵc nӕi vӟi chҩt bán dүn p gӑi là cӵc

gӕc hay badơ (B). Cӵc đһt điӋn áp thuұn vӟi cӵc gӕc là cӵc phát hay êmetơ
(E), cӵc còn lҥi là cӵc góp hay côlectơ (C).

Sau đây, ta xét nguyên lý làm viӋc cӫa loҥi n -p-n (hình 5.Q), còn loҥi p-

n-p cũng xét tương tӵ, chӍ cҫn thay đәi vai trò cӫa điӋn tӱ và lӛ trӕng.

Khi cho 3 lӟp n-p-n tiӃp xúc vӟi nhau, giӳa chúng sӁ tҥo ra nhӳng điӋn

trưӡng tiӃp xúc. Giӳa 2 chҩt bán dүn n và p (bên trái) đһt mӝt nguӗn điӋn áp

Ã 5.7 Trasisto lo̩i p

Ã 5.8 Trasisto lo̩i pp

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

107

thuұn E

nhӓ còn giӳa 2 chҩt bán dүn n và p (bên trái) đһt mӝt nguӗn điӋn áp

ngưӧc E

lӟn (thưӡng E

lӟn hơn E

tӯ 5 đӃn 10 lҫn).

Vì điӋn áp giӳa cӵc phát E và gӕc B thuұn nên dòng điӋn dӉ dàng tӯ cӵc

phát sang cӵc gӕc. Lӟp p rҩt mӓng nên đa sӕ các điӋn tӱ tӯ n lӑt sang p chưa
kӏp lҩp vào lӛ trӕng thì bӏ điӋn trưӡng mҥnh cӫa điӋn áp ngưӧc kéo vӅ cӵc
góp C. ChӍ có mӝt sӕ ít điӋn tӱ lҩp vào lӛ trӕng ӣ lӟp p và tҥo nên dòng điӋn
cӵc - gӕc rҩt nhӓ.

Như vұy có thӇ nói dòng điӋn cӵc góp xҩp xӍ bҵng dòng điӋn cӵc phát

nhưng vì giӳa cӵc phát và cӵc gӕc có điӋn áp thuұn nên chӍ cҫn mӝt sӵ thay
đәi nhӓ cӫa E

cũng làm thay đәi dòng điӋn cӵc phát và cӵc góp nhiӅu, nên

điӋn áp lҩy ra sӁ thay đәi lӟn. Do đó transisto có tính khuӃch đҥi liên tөc.

Transisto đưӧc ӭng dөng rҩt nhiӅu trong kӻ thuұt hiӋn đҥi: các mҥch

khuӃch đҥi, tҥo ra dao đӝng điӋn, các vi mҥch điӋn tӱ bán dүn,.. .trong máy thu
thanh, vô tuyӃn truyӅn hình và trong các máy tính.

CÂU HӒI CHƯƠNG 5

1.c Hãy nêu khái niӋm chung vӅ bán dүn.
2.c Trình bày các đһc tính cӫa loҥi bán dүn nguyên chҩt và bán dүn tҥp

chҩt.

Ã 5.9

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

108

CHƯƠNG V

VҰT LIӊU TӮ

.1. KHÁI NIӊM VÀ TÍNH CHҨT VҰT LIӊU DҮN TӮ

6.1.1. Khái niӋm

Ta đã biӃt nӃu xung quanh dòng điӋn có môi trưӡng vұt chҩt thì cҧm

ӭng tӯ trong môi trưӡng này khác cҧm ӭng tӯ cӫa tӯ trưӡng trong chân không
gây ra bӣi cùng dòng điӋn đó. Vì khi môi trưӡng vұt chҩt đһt trong tӯ trưӡng
cӫa dòng điӋn thì trong môi trưӡng đó sӁ xuҩt hiӋn thêm tӯ trưӡng phө. Ta
nói môi trưӡng đó bӏ nhiӉm tӯ. Môi trưӡng có khҧ năng nhiӉm tӯ gӑi là chҩt
tӯ hay vұt liӋu tӯ.

ĐӇ giҧi thích tӯ tính cӫa nam châm, Ampe là ngưӡi đҫu tiên nêu lên giҧ

thuyӃt vӅ các dòng điӋn kín tӗn tҥi trong lòng nam châm gӑi là dòng điӋn
phân tӱ. Theo Ampe thì tӯ trưӡng cӫa nam châm chính là tӯ trưӡng cӫa các
dòng điӋn phân tӱ trong lòng nam châm đó. Ngày nay ta hiӇu dòng điӋn phân
tӱ chính là do các điӋn tӱ chuyӇn đӝng bên trong nguyên tӱ, phân tӱ tҥo
thành. Có thӇ dùng khái niӋm dòng điӋn phân tӱ đӇ giҧi thích sӵ nhiӉm tӯ cӫa
các chҩt thuұn tӯ và nghӏch tӯ, còn đӕi vӟi sӵ nhiӉm tӯ cӫa các chҩt sҳt tӯ thì
không thӇ giҧi thích bҵng dòng điӋn phân tӱ mà bҵng mӝt lý thuyӃt khác. Tuy
nhiên cái chính cӫa giҧ thuyӃt Ampe là dòng điӋn sinh ra tӯ trưӡng thì vүn
giӳ nguyên giá trӏ.
6.1.2. ¬ác tính chҩt cӫa vұt liӋu dүn tӯ

" c3c$*cc :c«cc'cc$Hcc!c.c

HӋ sӕ tӯ thҭm lӟn nhҩt «

Max

cӫa mӝt sӕ chҩt ӣ bҧng V.1.

B̫ 6.1

STT

Vұt liӋu sҳt tӯ

Ӌ sӕ

Max

Sҳt nguyên chҩt

280.000

Sҳt non

8.000

Thép Silic kӻ thuұt điӋn

15.000

Pecmaloi (78%Ni, 22%Fe)

80.000

Siêu hӧp kim (7QNi, 15Fe, 5M

, 0,5 Mn)

1.500.000

3c$*cc :c«cc'cc$Hcc c5 +c(c c$*c

Quá trình tӯ hoá cӫa vұt liӋu tӯ đưӧc đһc trưng bҵng quan hӋ giӳa tӯ cҧm
B và cưӡng đӝ tӯ trưӡng H, B = f(H) gӑi là đưӡng cong tӯ hoá (không phҧi là

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

10Q

đưӡng thҷng). Đưӡng cong tӯ hoá cӫa tҩt cҧ các vұt liӋu sҳt tӯ gҫn giӕng nhau
(hình V.1). Đưӡng cong này là đưӡng cong tӯ hoá ban đҫu (cơ bҧn).

6.1.3. ¬ác đһc tính cӫa vұt liӋu dүn tӯ

Tҥi mӛi điӇm trong tӯ trưӡng, hӋ sӕ tӯ thҭm bҵng tӹ sӕ giӳa cưӡng đӝ

tӯ cҧm B và cưӡng đӝ tӯ trưӡng H.

Môi trưӡng là chân không, có các trӏ sӕ cưӡng đӝ tӯ cҧm B

và tӯ

trưӡng H

, thì:

(V.1)

-hӋ sӕ tӯ thҭm tuyӋt đӕi cӫa chân không, vӅ trӏ sӕ «

= 4.10

-7

es/m.

Đơn vӏ es/m còn gӑi là Henry/mét (H/m).

Trong môi trưӡng khác chân không, ta có:

« «

hay B = « «

(V.2)

« - hӋ sӕ tӯ thҭm tương đӕi cӫa môi trưӡng tӯ trưӡng khác chân không, cho
biӃt hӋ sӕ tӯ thҭm tuyӋt đӕi cӫa môi trưӡng so vӟi hӋ sӕ tӯ thҭm cӫa chân
không «

là bao nhiêu.

Theo hӋ sӕ tӯ thҭm và tӯ tính cӫa vұt chҩt, ngưӡi ta chia ra các chҩt

thuұn tӯ, nghӏch tӯ và dүn tӯ.

" c¬ c c là chҩt có đӝ tӯ thҭm « > 1 và không phө thuӝc vào cưӡng
đӝ tӯ trưӡng ngoài. Loҥi này gӗm có oxy, nitơ, oxyt, muӕi sҳt, muӕi côban,
muӕi niken, kim loҥi kiӅm, nhôm, bҥch kim.

c¬ c c là chҩt có đӝ tӯ thҭm « < 1 và không phө thuӝc vào cưӡng
đӝ tӯ trưӡng ngoài. Loҥi này gӗm có hydro, các khí hiӃm, đa sӕ các hӧp chҩt
hӳu cơ, đӗng, kӁm, bҥc, vàng, thuӹ ngân, antimon, gali,... .

Các chҩt thuұn tӯ và ngӏch tӯ giӕng nhau ӣ chӛ tӯ yӃu, tӭc là cùng có đӝ

tӯ thҭm « sҩp sӍ bҵng 1. Ví dө nhôm là chҩt thuұn tӯ có « = 1,000023, còn
đӗng là chҩt nghӏch tӯ có « = 0,QQQQQ5.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

110

c¬ cc là chҩt có đӝ tӯ thҭm « >> 1 và phө thuӝc vào cưӡng đӝ tӯ
trưӡng ngoài. Loҥi này gӗm có sҳt, niken, côban và các hӧp kim cӫa chúng,
hӧp kim crôm - mangan, gađôlonit và ferit có các thành phҫn khác nhau.

" / cccc c

Đҫu tiên khi tăng dòng điӋn tӯ hoá trong cuӝn dây, tӯ trưӡng H tăng và

tӯ cҧm B cũng tăng theo OA. Sau đó nӃu giҧm H thì B giҧm theo đưӡng
ACA¶.

TiӃp tөc lҥi tăng H tҥi điӇm A¶ thì tӯ cҧm B cũng sӁ tăng nhưng theo

đưӡng A¶C¶A. Đưӡng cong ACA¶C¶A ӭng vӟi quá trình tӯ hoá như trên gӑi
là chu trình tӯ trӉ (thưӡng gӑi là đưӡng cong tӯ trӉ).

Nói mӝt cách khác, khi tӯ hoá vұt liӋu sҳt tӯ vӟi cưӡng đӝ tӯ trưӡng

thay đәi cҧ trӏ sӕ và chiӅu thì tӯ cҧm B trong vұt liӋu sҳt tӯ luôn biӃn thiên
chұm trӉ hơn.

Các kӃt quҧ cӫa quá trình tӯ trӉ cҫn chú ý:

Tͳ dư B

: Khi tӯ trưӡng H = 0 thì tӯ cҧm B trong lõi thép vүn còn trӏ sӕ B

gӑi là cҧm ӭng tӯ dư.

Tính tӯ dư thӇ hiӋn ӣ chӛ khi

đã cҳt bӓ tӯ trưӡng ngoài (cho H =
0, khi cҳt bӓ dòng điӋn tӯ hoá trong
các cuӝn dây) thì chҩt sҳt tӯ vүn
còn giӳ tӯ tính (duy trì mӝt tӯ
trưӡng có tӯ cҧm B).

Tí ct tͳ dư đưͫc k̫o sát

tro quá tr tͳ oá v̵t li͏u s̷t
tͳ b các tay đ͝i ci͉u và
cưͥ đ͡ tͳ trưͥ Ã tác đ͡ lê
mi trưͥ s̷t tͳ.

Hình V.2 vӁ đưӡng cong biӇu

diӉn quan hӋ B = f(H) trong vұt
liӋu sҳt tӯ.

Ã 6. Ýưͥ co tͳ tr͍

C¶

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

111

- Cưͥ đ͡ tͳ trưͥ k͵ tͳ Ã

(còn gӑi là lӵc khӱ tӯ): Muӕn khӱ tӯ dư

trong vұt liӋ sҳt tӯ, B = 0 thì phҧi đәi chiӅu cưӡng đӝ tӯ trưӡng H và tăng đӃn
trӏ sӕ H

. Như vұy khi H = H

thì B = 0 tӯ dư bӏ khӱ hoàn toàn.

- T͝ ao tͳ tr͍: Trong quá trình làm viӋc, khi biӃn thiên liên tөc cưӡng đӝ tӯ
trưӡng H và tӯ cҧm B, vұt liӋu sҳt tӯ xuҩt hiӋn tәn hao năng lưӧng làm chúng
nóng lên. Ta gӑi đó là tәn hao tӯ trӉ. Ngưӡi ta nhұn thҩy rҵng khi vұt liӋu có
tӯ cҧm B

lӟn, lӵc khӱ H

lӟn thì tәn hao tӯ trӉ sӁ lӟn. Như vұy tәn hao tӯ trӉ

tӹ lӋ vӟi diӋn tích đưӡng cong tӯ trӉ.

.2. MҤCH TӮ VÀ TÍNH TOÁN MҤCH TӮ

6.2.1.¬ác công thӭc cơ bҧn

6..1.1. Kái i͏m
Các thiӃt bӏ điӋn như rơle, công tҳc tơ, khӣi đӝng tӯ, áp tô mát,...đӅu có bӝ
phұn làm nhiӋm vө biӃn đәi tӯ điӋn năng ra cơ năng. Bӝ phұn này gӗm có
cuӝn dây và mҥch tӯ gӑi chung là cơ cҩu điӋn tӯ , chia làm hai loҥi xoay chiӅu
và mӝt chiӅu. ĐӇ nҳm đưӧc nhӳng quy luұt điӋn tӯ ta xét mҥch tӯ và phương
pháp tính toán mҥch tӯ.

3I cV c

Mҥch tӯ đưӧc chia làm các phҫn :
- Thân mҥch tӯ.
- Nҳp mҥch tӯ.
- Khe hӣ

không khí phө

và khe hӣ không khí chính

- Khi cho dòng điӋn chҥy vào cuӝn dây thì đi qua, tӯ thông này cũng chia
làm ba phҫn trong cuӝn dây có tӯ thông :
a) Tӯ thông chính là thành phҫn qua khe hӣ không khí gӑi là tӯ thông làm
viӋc

b) Tӯ thông tҧn

gӑi là thành phҫn đi ra ngoài không khí xung quanh

c) Tӯ thông rò là thành phҫn không đi qua khe hӣ không khí chính mà khép
kín trong không gian giӳa lõi và thân mҥch tӯ .

6..1.. Tí toá m̩c tͳ

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

112

Tính toán mҥch tӯ thӵc chҩt là giҧi hai bài toán :
- Bài toán thuұn: BiӃt tӯ thông tính sӭc tӯ đӝng

F = IW

loҥi này gһp khi thiӃt kӃ mӝt cơ cҩu điӋn tӯ mӟi .

- Bài toán nghӏch : biӃt sӭc tӯ đӝng F = IW tính tӯ thông

(gһp khi kiӇm nghiӋm các cơ cҩu điӋn tӯ có sҹn ).
ĐӇ giҧi quyӃt đưӧc hai bài toán trên cҫn phҧi dӵa vào các cơ sӣ lí thuyӃt sau :
- BiӃt đưӡng cong tӯ hóa cӫa vұt liӋu sҳt tӯ .
- Nҳm vӳng các đӏnh luұt cơ bҧn vӅ mҥch tӯ .
- BiӃt đưӧc tӯ dүn khe hӣ.
6..1.3. Các lý tuy͇t cơ sͧ
Đưӡng cong tӯ hóa B = f(H) hình minh hӑa

Ã 6.4

Các đӏnh luұt cơ bҧn mҥch tӯ:

)

(

- Đӏnh toàn dòng điӋn F=IW

- Đӏnh luұt Ohm trong mҥch tӯ: ĳ =

- Đӏnh luұt KiӃc Khӕp 1 cho mҥch tӯ : õ

- Đӏnh luұt KiӃc Khӕp 2 cho mҥch tӯ: õ

(tәng đҥi sӕ đӝ sөt tӯ áp

trên mӝt mҥch tӯ kín bҵng tәng đҥi sӕ các sӭc tӯ đӝng tác dөng trong mҥch tӯ
đó).
Tӯ dүn cӫa khe hӣ
Vì mҥch tӯ có đӝ tӯ thҭm (hӋ sӕ dүn tӯ) lӟn hơn không khí nhiӅu nên tӯ trӣ
toàn bӝ mҥch tӯ hҫu như chӍ phө thuӝc vào tӯ trӣ khe hӣ không khí. Trong
tính toán thưӡng dùng tӯ dүn

G = 1/R

Tương tӵ như mҥch điӋn thì trong mҥch tӯ dүn G tӍ lӋ thuұn vӟi tiӃt diӋn
mҥch tӯ, tӍ lӋ nghӏch vӟi chiӅu dài khe hӣ không khí .

G: tӯ dүn khe hӣ không khí

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

113

AcA

hӋ sӕ tӯ thҭm không khí

ChiӅu hiӅu dài khe hӣ.

S (cm

): diӋn tích tӯ thông đi qua ( tiӃt diӋn).

Công thӭc này dùng trên cơ sӣ giҧ thiӃt : tӯ thông qua khe hӣ không khí phân
bӕ đӅu đһn ( các đưӡng sӭc tӯ song song vӟi nhau), công thӭc chӍ đúng khi
khe hӣ rҩt bé, (khe hӣ lӟn thì càng ra mép càng không song song). Thӵc tӃ
tính tӯ dүn rҩt phӭc tҥp, tùy yêu cҫu chính xác mà có các phương pháp tính tӯ
dүn khác nhau.
6.2. 2. Sơ đӗ thay thӃ cӫa mҥch tӯ và tính tӯ dүn khe hӓe không khí cӫa
mҥch tӯ
6...1 Tí tͳ d̳ b pươ páp p cia tͳ trưͥ
Xét ví dө : Có mӝt cӵc tӯ tiӃt diӋn chӳ đi tӯ cӵc tӯ nhұt đһt song song vӟi
mһt phҷng. Giҧ thiӃt chiӅu xuӕng mһt phҷng (hình minh hӑa).

Ã 6.5

NӃu tính tӯ dүn khe hӣ bҵng phương pháp phân chia tӯ trưӡng ta sӁ phân tӯ
trưӡng thành nhiӅu phҫn nhӓ sao cho ӣ mӛi phҫn tӯ trưӡng phân bӕ đӅu (có
các đưӡng sӭc tӯ song song vӟi nhau) đӇ áp dөng công thӭc cơ bҧn tính tӯ
dүn đã có ӣ trên. Ӣ đây ta chia làm 17 phҫn gӗm :
+) 1 hình hӝp chӳ nhұt thӇ tích: a. b.
+) 4 hình 1/4 trө tròn có đưӡng kính 2 chiӅu cao a và b
+) 4 hình trө 1/4 rӛng có đưӡng kính trong 2 đưӡng kính ngoài 2+2mm

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

114

Tӯ dүn cӫa tӯng phҫn cho theo bҧng trên trong là cӫa trө chӳ nhұt, tәng các

tӯ dүn còn lҥi đó tӯ dүn chính G là tӯ dүn tҧn. Có G =

NӃu có hai tӯ dүn nӕi song song thì nӕi tӯ dүn tương đương
G

tđ

= G

+ G

NӃu nӕi tiӃp thì tӯ dүn tương đương là

Ưu điӇm : tính bҵng phương pháp này có ưu điӇm là chính xác , rõ ràng dӉ
kiӇm tra.
Nhưӧc điӇm : có nhiӅu công thӭc nên chӍ dùng đӇ tính kiӇm nghiӋm

Các c tͱc tí tͳ d̳ cͯa các p̯

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

115

6.... Tí tͳ d̳ b c tͱc ki i͏m ( dù ki tí toá sơ b͡

Ã 6.6

a) Tӯ dүn khe hӣ không khí (hình a) Tӯ dүn khe hӣ không khí giӳa nҳp và lõi
tҥo thành góc
G = K . G

Vӟi: K: hӋ sӕ điӅu chӍnh
K=2,75

(ô tính theo rađian)

S :tiӃt diӋn lõi [cm2].
: đӝ dài trung bình khe hӣ không khí (cm).
b ) Tӯ dүn giӳa cӵc tӯ tròn vӟi mһt phҷng (hình b)

c) Tӯ dүn giӳa hai cӵc tӯ chӳ nhұt (hình c)
G=K.ȝ

d) Tӯ dүn giӳa mһt phҷng và cӵc tӯ đһt ӣ đҫu mһt phҷng (hình d)
G = K .G

6.3. MҤ¬ TӮ XOAY ¬ IӄU
Mҥch tӯ xoay chiӅu khác mҥch tӯ mӝt chiӅu vì nhӳng đһc điӇm sau :
a) Trong mҥch tӯ xoay chiӅu: i=i(t) nên i = I

Sin t dòng biӃn thiên có hiӋn

tưӧng tӯ trӉ, dòng xoáy, dòng điӋn chҥy trong cuӝn dây phө thuӝc vào điӋn

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

11V

kháng cӫa cuӝn dây, mà điӋn kháng phө thuӝc tӯ dүn mҥch tӯ nên tӯ trӣ toàn
mҥch tӯ càng lӟn (khe hӣ không khí càng lӟn) thì điӋn kháng càng bé và dòng
điӋn trong cuӝn dây càng lӟn . Khi nҳp mҥch tӯ mӣ dòng điӋn khoҧng
I = (4 15)Iđm
Chú ý: khi đóng điӋn cơ cҩu điӋn tӯ, phҧi kiӇm tra nҳp xem đóng chưa, nӃu
nҳp mӣ có thӇ làm cuӝn dây bӏ cháy .
b) Lӵc hút điӋn tӯ F biӃn thiên F=F(t) có thӡi điӇm F=0 có thӡi điӇm F=Fmax
dүn đӃn mҥch tӯ khi làm viӋc bӏ rung , đӇ hҥn chӃ rung ngưӡi ta đһt vòng ngҳn
mҥch. Tӯ thông biӃn thiên làm xuҩt hiӋn sӭc điӋn đӝng trong vòng ngҳn
mҥch, trong vòng có dòng điӋn mҳc vòng khép kín , làm vòng ngҳn mҥch
nóng lên. Gӑi Wnm là sӕ vòng ngҳn mҥch (thưӡng Wnm=1). Theo đӏnh luұt
toàn dòng điӋn có:
IW+ I

= ô

c) Trong mҥch tӯ xoay chiӅu có tәn hao dòng xoáy tӯ trӉ làm nóng mҥch tӯ ,
có thӇ xem như tәn hao trong vòng ngҳn mҥch . NӃu gӑi Pxt là công suҩt hao
tәn do dòng xoáy và tӯ trӉ thì có thӇ biӇu diӉn dưӟi dҥng tương đương như
mӝt vòng ngҳn mҥch.

d) Tӯ dүn rò quy đәi
Khác vӟi mҥch mӝt chiӅu vì:
Sӭc tӯ đӝng tәng F = IW sӭc tӯ đӝng đoҥn X là

tӯ thông mҳc vòng đoҥn x là y

Cuӕi cùng có G

là tӯ dүn rò trong mҥch xoay chiӅu .

VӅ phương pháp tính toán mҥch tӯ xoay chiӅu cũng giӕng ӣ mҥch tӯ mӝt
chiӅu nhưng phҧi lưu ý bӕn đһc điӇm trên . Ví dө mҥch tӯ xoay chiӅu như hình
minh hӑa:

Ã 6.7

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

117

Khi vӁ mҥch tӯ đҷng trӏ phҧi xét đӃn tác dөng cӫa vòng ngҳn mҥch , tәn hao
dòng xoáy và tӯ trӉ.
- Khi nҳp đóng, bӓ qua tӯ thông rò nhưng phҧi kӇ đӃn tӯ trӉ và tӯ kháng mҥch
tӯ nên dҥng như hình minh hӑa a.
- Khi nҳp mҥch tӯ mӣ, có thӇ bӓ qua tӯ trӣ và tӯ kháng cӫa mҥch tӯ , nhưng
phҧi xét đӃn tӯ thông rò cho nên mҥch tӯ đҷng trӏ có dҥn g như hình minh hӑa
b.

Ã 6.8

.4.MҤCH TӮ MӜT CHIӄU

+ Mҥch tӯ mӝt chiӅu khi làm viӋc, trong mҥch ¡ = const nên không có tәn
hao dòng xoáy, có dòng không đәi I, tӯ thông lõi đưӧc làm bҵng vұt liӋu sҳt
tӯ khӕi đӇ dӉ gia công cơ khí.
Trình tӵ tính toán mҥch tӯ:
* VӁ mҥch tӯ đҷng trӏ.
* Tính tӯ dүn G cӫa khe hӣ không khí và toàn mҥch .
* Giҧi mҥch tӯ, tìm các tham sӕ chưa biӃt.
Trong quá trình làm viӋc khe hӣ không khí biӃn thiên do vұy ta chia đưӧc ra
các trưӡng¡thay đәi làm tӯ thông hӧp:
a) Tính mҥch tӯ mӝt chiӅu khi không xét tӯ thông rò
Vӟi mҥch tӯ khe hӣ không khí bé, cuӝn dây phân bӕ đӅu trên mҥch tӯ thì có
thӇ bӓ qua tӯ thông rò.
Ví dө: xét mҥch tӯ hình xuyӃn như hình có tӯ thong minh hӑa; phҫn sҳt tӯ
chiӅu dài l, tiӃt diӋn S, khe hӣ ¡rò = 0.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

118

Ã 6.9

.5. VҰT LIӊU SҲT TӮ

6.5.1. Vұt liӋu sҳt tӯ

Vұt liӋu quan trӑng nhҩt đưӧc sӱ dөng trong kӻ thuұt điӋn, điӋn tӱ là

sҳt tӯ và các hӧp chҩt sҳt tӯ (ferit).

Trong tӵ nhiên có mӝt sӕ ít chҩt (sҳt, côban, niken và các hӧp kim cӫa

chúng) có tính nhiӉm tӯ rҩt mҥnh. Các vұt liӋu này gӑi chung là vұt liӋu sҳt
tӯ. Đӝ tӯ thҭm cӫa các chҩt này lӟn hàng nghìn lҫn, thұm chí có trưӡng hӧp
cao hơn rҩt nhiӅu. Tính chҩt sҳt tӯ thӇ hiӋn khi các chҩt ӣ trҥ ng thái tinh thӇ.

6.5.2. Sӵ nhiӉm tӯ cӫa sҳt

Tính nhiӉm tӯ mҥnh cӫa sҳt giҧi thích tҥi sao nam châm và sҳt bao giӡ

cũng hút nhau. Mӝt miӃng sҳt đһt gҫn mӝt nam châm sӁ bӏ nhiӉm tӯ rҩt mҥnh
và cũng trӣ thành mӝt nam châm. Đҫu miӃng sҳt gҫn cӵc bҳc cӫa nam châm,
sӁ trӣ thành cӵc nam và ngưӧc lҥi. Hai cӵc khác tên bao giӡ cũng hút nhau.

Tính nhiӉm điӋn cӫa sҳt không thӇ giҧi thích bҵng các dòng điӋn phân

tӱ mà bҵng các miӅn nhiӉm tӯ tӵ nhiên. Khi không có tӯ trưӡng ngoài các
miӅn nhiӉm tӯ tӵ nhiên này đưӧc sҳp xӃp sao cho tӯ trưӡng cӫa các miӅn
nhiӉm tӯ tӵ nhiên khӱ lүn nhau. Khi đһt vào tӯ trưӡng ngoài thì sӁ xҧy ra sӵ
phân bӕ lҥi các miӅn nhiӉm tӯ tӵ nhiên dүn đӃn kӃt qua là sҳt bӏ nhiӉm tӯ
mҥnh.

.V.CÁC VҰT LIӊU SҲT TӮ

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

11Q

6.6.1. Vұt liӋu tӯ mӅm

Vұt liӋu tӯ mӅm đưӧc sӱ dөng làm mҥch tӯ cӫa các thiӃt bӏ và dөng cө

điӋn có tӯ trưӡng không đәi hoһc biӃn đәi.

Vұt liӋu tӯ mӅm là tӯ trưӡng khӱ tӯ H

nhӓ (dưӟi 400 A/m), đӝ tӯ

thҭm « lӟn và tәn hao tӯ trӉ nhӓ. Vұt liӋu sҳt tӯ mӅm gӗm có thép kӻ thuұt,

thép ít cácbon, thép lá kӻ thuұt điӋn, hӧp kim sҳt - niken (pecmaloi) và ferit.

a. Tép kͿ tu̵t (gӗm cҧ gang) đưӧc dùng làm tӯ trưӡng trong mҥch tӯ

không đәi. Thép kӻ thuұt có cưӡng đӝ tӯ cҧm bão hoà cao (tӟi 2,2 Tesla),
hҵng sӕ tӯ thҭm lӟn và cưӡng đӝ khӱ tӯ nhӓ.

b. Tép lá kͿ tu̵t đi͏ là hӧp chҩt sҳt-silic (1-4%Si). Silic cҧi thiӋn đһc

tính tӯ cӫa sҳt kӻ thuұt: tăng hҵng sӕ tӯ thҭm, giҧm cưӡng đӝ khӱ tӯ, tăng
điӋn trӣ suҩt (đӇ giҧm dòng điӋn Fucô hay dòng điӋn xoáy).

c. cmaloi là hӧp kim sҳt - niken (22%Ni), ngoài ra còn có mӝt sӕ tҥp

chҩt: Molipden, crôm, silic, nhôm. Pecmaloi có hҵng sӕ tӯ thҭm lӟn gҩp 10 -

50 lҫn so vӟi thép lá kӻ thuұt điӋn, chӍ cҫn mӝt cưӡng đӝ tӯ trưӡng nhӓ vài
phҫn đӃn vài chөc phҫn trăm A/m, thép đã đҥt tӟi cưӡng đӝ tӯ cҧm bão hoà.

d. Frit là vұt liӋu sҳt tӯ gӗm có bӝt oxýt sҳt, kӁm và mӝt sӕ nguyên tӕ

khác. Khi chӃ tҥo, hӛn hӧp đưӧc ép trong khuôn vӟi công suҩt lӟn và nung
đӃn nhiӋt đӝ khoҧng 1200

C, thành phҭm sӁ có dҥng theo ý muӕn. Ferit có

điӋn trӣ suҩt rҩt lӟn, thӵc tӃ có thӇ coi gҫn như không dүn điӋn, nên dòng điӋn
xoáy chҥy trong ferit rҩt nhӓ. Bӣi vұy cho phép dùng ferit làm mҥch tӯ cӫa tӯ
trưӡng biӃn thiên vӟi tҫn sӕ cao. Ferit niken-kӁm bҵng cách nhiӋt phân muӕi,
gӑi là Oxyfe. Ferit và Oxyfe có hҵng sӕ tӯ thҭm ban đҫu lӟn, tӯ dư nhӓ (0,18-

0,32 Tesla) và tӯ trưӡng khӱ tӯ nhӓ (8-80 A/m). Chúng đưӧc sӱ dөng rҩt rӑng
rãi làm mҥch tӯ cӫa các linh kiӋn điӋn tӱ, khuӃch đҥi tӯ, máy tính,....

6.6.2. Vұt liӋu tӯ cӭng

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

120

Vұt liӋu tӯ cӭng đưӧc dùng đӇ chӃ tҥo nam châm vĩnh cӱu. Đһc đi Ӈm cӫa
loҥi này là có tӯ dư lӟn. Thành phҫn, tӯ dư và trưӡng khӱ tӯ cӫa mӝt sӕ vұt
liӋu tӯ cӭng cho ӣ bҧng V.2.

B̫ 6.

Vұt liӋu tӯ

cӭng

Thành phҫn tҥp chҩt (%) trong sҳt

Tӯ

trưӡng

khӱ tӯ,

(A/m)

Cưӡng

đӝ tӯ

cҧm dư,

(T)

Won

-fram

Wonfram

4800

Thép crôm

4800

0,Q

Thép côban

7200

0,Q

Anni

44000

0,44

Annisi

4000

0,4

Annico

40000

0,7

Macnico

44000

1,25

Gӕm annico

45000

1,1

Ferit bary

130000

0,35

CÂU HӒI CHƯƠNG V

1.c Nêu khái niӋm chung vӅ tính chҩt tӯ cӫa vұt liӋu tӯ tính.
2.c Trình bày đһc tính và công dөng cӫa vұt liӋu tӯ mӅm.
3.c Hãy nêu thành phҫn, tính chҩt và công dөng cӫa vұt liӋu tӯ cӭng.

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

121

CHƯƠNG 7

KIӆM NG IӊM ¬¬ ĐIӊN

7.1 PHÂN NHÓM KIӆM NGHIӊM CÁCH ĐIӊN

ViӋc kiӇm nghiӋm cách điӋn chia làm 3nhóm

" " cJ@c c!cKc!I c ccc

Đưӧc thӵc hiӋn trên vұt liӋu cách điӋn, hay trên nhӳng phҫn cách điӋn

nhҵm mөc đích:

- Ngăn ngӯa viӋc đһt vào thiӃt bӏ nhӳng vұt liӋu cách điӋn hoһc phҫn

cách điӋn do khuyӃt tұt .

- KiӇm tra quy đӏnh chӃ tҥo vì cách điӋn có thӇ bӏ kém dokhông tuân

thӫ đúng quy trình chӃ tҥo .
Ö

" cJ@c cc$cKc!I c ccc

Mөc đích là trong thiӃt bӏ có khuyӃt tұt nào lӟn không ? ThiӃt bӏ đưӧc

chӃ tҥo đúng thiӃt kӃ không ? Nhӳng thông sӕ cӫa thiӃt bӏ có phù hӧp vӟi quy
trình không ?
Ö

" J@c c!cKc!I c'c ( c

Đưӧc thӵc hiӋn theo mӝt kӃ hoҥch có hӋ thӕng, gӑi là triӇm tra bҧo

dưӥng đӏnh kǤ theo kӃ hoҥch. Nó có mөc đích l à theo dõi. TriӇm tra xem cách
điӋn có bӑ hư hӓng (hoá già , bӏ ҭm «) trong quá trình vұn hành không .

Tính chҩt quan trӑng cӫa cách điӋn là đӝ bӅn cách điӋn. Muӕn thӱ đӝ

bӅn cách điӋn thì thӱ bҵng cách đánh thӫng cách điӋn. Rõ dàng phương pháp
này không thӇ áp dөng đӕi vӟi cách điӋn đã thành phҭm.Vұy phҧi tìm cách
kiӇm nghiӋm mà không làm hӓng cách điӋn đó là phương pháp thӱ nghiӋm
không phá huӹ bҵng cách đo các thông sӕ cӫa cách điӋn, theo dõi sӵ biӃn đәi
cӫa chúng đӕi vӟi điӋn áp, nhiӋt đӝ tҫn sӕ,« Nhӳ ng thông sӕ có thӇ đo bҵng
phương pháp thӱ không phá huӹ là dòng điӋn rò, hӋ sӕ tәn hao điӋn môi, điӋn
áp ngưӥng cӫa ion hoá « Thông sӕ đưӧc đo cho ta kӃt luұn và chҩt cӫa đӝ
phá huӹ bӅn cách điӋn, nhưng không thӇ kӃt luұn vӅ lưӧng đưӧc .
7.2. THӰ CÁCH ĐIӊN KHÔNG PHÁ HӪY

Thӱ thách điӋn không phá huӹ gӗm ba loҥi như sau:

7.2.1.

cEc c cc'(cc!#c ccc c

Mөc đích: nhҵm phát hiӋn đưӧc tình trҥng hút ҭm cӫa cách điӋn .

Chú ý: trӏ sӕ tg và R

cđ

phө thuӝc rҩt nhiӅu vào nhiӋt đӝ và điӋn áp. Vì vұy

các lҫn đo đӅu phҧi tiӃn hành trong các điӅu kiӋn giӕng nhau .
®ccc!#c cc?cc5c9c - .

Sau khi đһt điӋn áp lên cách điӋn, thì ban đҫu cách điӋn như là mӝt tө

điӋn tích điӋn là LC, ӣ đó R là điӋn trӣ phө nӕi tiӃp cách điӋn C nh ư hình7.1

ĐiӋn dung cӫa cách điӋn thưӡng nhӓ( 10

-7

± 10

-8

F). NӃu R=4 e, thì

RC có giá trӏ 10

-4

± 10

-5

ms.

ViӋc chӑn Mêga ôm kӃ có điӋn áp bao nhiêu tuy thuӝc vào điӋn áp đӏnh

mӭc cӫa thiӃt bӏ thӱ.

ĐK

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

122

ĐiӋn áp đӏnh mӭc cӫa thiӃt bӏ , V

ĐiӋn áp cӫa Mêgaôm kӃ, V

< 100

500

100-380

1000

> 1000

2500

Tiêu chuҭn điӋn trӣ tuǤ thuӝc tӯng loҥi sҧn phҭm:

Theo quy trình TBĐ thì Uđm < 1000V thì R

cđ

> = 0,5M e

Uđm > 1000V thì R

cđ

tuǤ thuӝc tӯng loҥi TBĐ

Thông thưӡng đӇ chӑn điӋn trӣ cách điӋn, ngưӡi ta đӑc trӏ sӕ đo đưӧc ӣ thӡi
điӇm V0

. Vӟi thiӃt bӏ quan trӑng, ngoài trӏ sӕ V0

, ngưӡi ta còn đӑc trӏ sӕ đo

đưӧc ӣ thӡi điӇm 15

. Tӹ sӕ cӫa hai trӏ sӕ này gӑi là hӋ sӕ hҩp thө

= RV0´/R15

NӃu K

>= 1,3 thì cách điӋn cӫa TB còn tӕt .

NӃu K

<1,3 thì cách điӋn cӫa TB bӏ ҭm cҫn phҧi sҩy lҥi, hoһc thay thӃ

cӵc. Phương pháp cũng đo tương tӵ như ӣ trên, ngưӡi ta đӑc trӏ sӕ đo đưӧc ӣ
thӡi điӇm 15

và 10 phút. Tӹ sӕ cӫa hai trӏ sӕ này gӑi là hӋ sӕ hҩp thө

=R10¶/R15

NӃu >=4 thì cách điӋn cӫa TB còn tӕt .

NӃu>=8 thì cách điӋn cӫa TB còn rҩt tӕt .

-ccEc cccÃc

Đo tg bҵng cҫu đo tg , cҫu đo dӵa trên nguyên lý cҫu Schering (tham

khҧo thong tài liӋu).

ĐiӋn áp tăng làm cho công xuҩt tәn hao điӋn môi tg tăng (gӑi tҳt tәn

hao điӋn môi tg tăng P = U

. C . .Tg )

Trong trưӡng hӧp cách điӋn có bӑt khí thì sӁ có điӇm ghi rõ rӋt sau

điӇm này biӇu thӏ sӵ tăng vӑt đӝt biӃn cӫa tg, đó là hұu quҧ cӫa sӵ tәn hao
ion hoá trong không khí. ĐiӋn áp mà xҧy ra sӵ tăng vӑt cӫa tg gӑi là điӋn áp
ngưӥng cӫa ion hoá U

ion

c?cc5c

Mөc đích : ĐӇ phát hiӋn hư hӓng cөc bӝ

Mҩy vҩn đӅ cҫn chú ý :

- ChӍ thӱ mӝt lҫn vӟi toàn phҫn trӏ sӕ điӋn áp thӱ quy đӏnh (100 % U

thӱ quy đӏnh) Khi kiӇm nghiӋm cách điӋn theo bҧo dưӥng đӏnh kǤ, thì chӍ
đưӧc thӫ 50 -80 % trӏ sӕ điӋn áp thӱ quy đӏnh.Vӟi TBĐ quan trӑng, thӱ theo
quy đӏnh cӫa nhà chӃ tҥo

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

123

- Khi thӱ vӟi điӋn áp tҫn sӕ công nghiӋp ,U

= (2 3) U

đm

thӡì gian duy

trì là 1 phút. Vӟi TBĐ quan trӑng, thӱ theo quy đӏnh cӫa nhà chӃ tҥo .

-Thӱ bҵng điӋn áp 1 chiӅu áp dөng cho máy điӋn 1chiӅu, MFĐ, cáp

điӋn,thӡi gian thӱ là 1 phút, trӏ sӕ điӋn áp thӱ theo quy đӏnh cӫa nhà chӃ tҥo

-Thӱ bҵng điӋn áp xung ( xác đӏnh khҧ năng chӏu đӵng cӫa TB vӟi quá

điӋn áp khi quyӇn ) mӭc cách điӋn theo dӵ t hҧo cӫa IEC-71/1Q72.
7.3. KIӆM NGHIӊM CÁCH ĐIӊN CӪA MÁY BIӂN ÁP
Ö

" cJ@c c cc!cKc!I c c .

- Cҫn kiӇm nghiӋm bҵng đo lưӡng hoһc ít nhҩt phҧi kiӇm tra bҵng mҳt

thұt kӻ vұt cách điӋn như: nêm, ӕng «

- Đo R

cđ

và tg đӇ kiӇm tra chҩt lưӧng cӫa viӋc sҩy chân không.

- Thӱ ngҳn mҥch giӳa các vòng dây bҵng điӋn áp xung hoһc bҵng điӋn

áp tҫn sӕ cao trong vài giây .
Ö

J@c c!c)c*c cc c

Thӱ cách điӋn bҵng điӋn áp tҫn sӕ công nghiӋp trong thӡi gian mӝt

phút.ĐiӋn áp đһt lên cuӝn dây đưӧc cách điӋn vӟi các cuӝn dây khác đưӧc
tiӃp đҩt vӟi lõi thép và vӟi thùng máy biӃn áp. ĐiӋn áp thӱ đưӧc quy đӏnh
trong tiêu chuҭn.

ĐӇ đӅ phòng sӵ đánh thӫng có thӇ xҧy ra trong khi thӱ, ngưӡi ta nӕi

giӳa cuӝn dây đưӧc thӱ vӟi mӝt cái phóng điӋn có khҧ năng phóng điӋn nhӓ.
Trong quá trình thӱ, không đưӧc có tiӃng kêu lách cách, không có khói bӕc
lên. Tiêu chuҭn quӕc tӃ gӑi viӋc thӱ này là thӱ vӟi nguӗn điӋn áp ngoài.
Ö

J@c c ccBLc!cKc!I c'c ( c c

®cViӋc kiӇm nghiӋm đưӧc tiӃn hành theo kӃ hoҥch bҧo dưӥng dӏnh kǤ

khoҧngc2-5 năm mӝt lҫn c

- ĐӇ có thӇ dӉ dàng so sánh nhӳnh sӕ liӋu đo đưӧc trong mӛi lҫn kiӇm

nghiӋm. Thì ngay sau mӛi lҫn lҳp đһt MBA mӟi ta phҧi lҩy mүu dҫu cӫa nó
và kiӇm nghiӋm kӻ.

-Trưӟc mӛi lҫn kiӇm nghiӋm đӏnh kǤ, ta lҥi phҧi lҩy mүu dҫu MBA

đưӧc thӱ. NӃu dҫu giҧm sút vӅ phҭm chҩt ( kinh nghiӋm thӵc tӃ cho thҩy, nӃu
mүu dҫu kiӇm nghiӋm lҫn sau thҩp dưӟi 70% kӃt quҧ thí nghiӋm so vӟi lҫn
trưӟc thì phҧi lӑc lҥi và đưa vào chӃ đӝ theo dõi đһc biӋt ) sau đó mӟi tiӃn
hành kiӇm nghiӋm vӟi nӝi dung sau
- Đo điӋn trӣ cách điӋn
Vӟi Mêgaôm kӃ ít nhҩt là 2500V.
ĐiӋn trӣ cách điӋn RV0

theo quy đӏnh cӫa nhà chӃ tҥo. R= f(T

C).

®cJ +c$c$,c :c c6cc c$*c 5c 2J

= RV0

/R15

Cách điӋn càng hút ҭm thì K

càng bé, ӣ nhiӋt đӝ bình thưӡng K

> =1,3

=f (T

C))

Ngoài ra đánh giá tình trҥng hút ҭm cӫa cách điӋn, cҫn đo điӋn dung ӣ hai tҫn
sӕ khác nhau, cө thӇ ӣ tҫn sӕ 2Hz và 50Hz đưӧc ký hiӋu là C2 và C50 đo tҫn
sӕ có ҧnh hưӣng rõ rӋt đӃn trӏ sӕ cӫa điӋn dung, nên C2 và C50 sӁ khác nhau
nhiӅu. Cách điӋn càng hút ҭm thì C2/C50 càng lӟn, nӃu C2/C50 >1.3 thì điӋn
bӏ ҭm trҫm trӑng .
® c?cc5c>c$*cc 5c &cc5c9c - c

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

124

Thӱ bҵng điӋn áp tҫn sӕ công nghiӋp thì U

= <70% U

đӕi vӟi máy mӟi chӃ

tҥo.
Thӱ bҵng điӋn áp mӝt chiӅu theo quy đӏnh cӫa nhà chӃ tҥo, thưӡng đưӧc tiӃn
hành trưӟc khi thӱ điӋn áp tҫn sӕ công nghiӋp, và trong quá trình thӱ thưӡng
kӃt hӧp vӟi đo dòng rò nhҵm xác đӏnh đӝ ҭm cӫa cách điӋn.
- Đo tәn hao điӋn môi tg
Nhҵm xác đӏnh mӭc đӝ ҭm cӫa cách điӋn
TiӃn hành các phép đo : +) CA ± HA + đҩt .

+) HA ± CA + đҩt .

+) CA + HA - đҩt .

Vӟi cuӝn dây có U

đm

= < 35KV không cҫn đo tg vì cách điӋn cuӝn dây điӋn

áp thҩp thưӡng rҩt tӕt.
7.4. KIӆM NGHIӊM CÁCH ĐIӊN CӪA MÁY PHÁT ĐIӊN
Ö /

" cJ@c c!cKc!I c cc

- Đo R

cđ

- Đo tg

- Thӱ bҵng điӋn áp U

Ö /

J@c c!c)c.c c c

- Đo điӋn trӣ cách điӋn và mӭc đӝ thҭm thҩu .
- Đo tg và đӗng thӡi đo điӋn áp ion hoá : U

ion

- Thӱ bҵng điӋn áp tҫn sӕ công nghiӋp: U .
- Đo lҥi R

cđ

nhҵm kiӇm tra hư hӓng cөc bӝ nӃu có trong quá trình thӱ

bҵng điӋn áp.
Ö /

cJ@c c ccBMc!cKc!Ic'c ( c c

Trong quá trình vұn hành, cách điӋn cӫa máy phát điӋn thưӡng bӏ gi à

hoá, nguyên nhân chӫ yӃu là do nhiӋt đӝ, rung đông, thӡi gian«

- Đo điӋn trӣ cách điӋn và múc đӝ thҭm thҩu : R

cđ

, K

- Đo tg và đӗng thӡi đo điӋn áp ion hóa : Tg và U

ion

- Thӱ bҵng điӋn áp mӝt chiӅu và điӋn áp tҫn sӕ công nghiӋp: U -, U
- Đo lҥi R

cđ

nhҵm kiӇm tra hư hӓng cөc bӝ nӃu có trong quá trình thӱ

bҵng điӋn áp.
7.5. KIӆM NGHIӊM CÁCH ĐIӊN MÁY CҲT

Cách điӋn chính cӫa máy cҳt gӗm :
- Cách điӋn so vӟi đҩt cӫa máy cҳt .

- Cҳt điӋn giӳa tiӋp điӇm cӕ đӏnh và tiӃp điӇm di đӝng khi máy cҳt ӣ vӏ

chí cҳt.

KiӇm nghiӋm cách điӋn gӗm:

- Đo R

cđ

(2 mөc trên )

- Đo tg

7.V. KIӆM NGHIӊM CÁCH ĐIӊN CӪA KHÍ CӨ ĐIӊN HҤ THӂ

- Vӟi thiӃt bӏ có U

đm

< 1000V thì chӍ cҫn đo RV0

, thì R

cđ

> = 0,5M e

- Vӟi thiӃt bӏ mӟi lҳp đһt trong quá trình vұn hành nӃu bӏ sӵ, cҫn thӱ

bҵng điӋn áp xoay chiӅu tăng cao, vӟi U

= 2kV trong thơi gian mӝt phút.

Hoһc nӃu do điӋn trӣ cách điӋn bҵng Mêgaôm kӃ loҥi 2500V thì khӓi cҫn thӱ

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

125

bҵng điӋn áp, (thӵc tӃ thì quy đӏnh thӭ U là Ut = 1KV, trong thӡi gian 1
phút)

CÂU HӒI CHƯƠNG 7

1.c Hãy phân loҥi nhóm kiӇm nghiӋm cách điӋn?
2.c Trình bày nhóm kiӇm nghiӋm không cách điӋn?
3.c Trình bày cách kiӇm nghiӋm cách điӋn cӫa Máy biӃn áp?
4.c Trình bày cách kiӇm nghiӋm cách điӋn cӫa Máy phát điӋn?
5.c Trình bày cách kiӇm nghiӋm cachs điӋn cӫ a Máy cҳt điӋn?

cccccccccccccccccccccccccc

VҰT LIӊU ĐIӊN

12V

W
(năng

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Bài Tập Lớn Sức Bền Vật Liệu Triệu Tuấn Anh, 11 Trang
ĐHBK Tài Liệu Hướng Dẫn Thiết Kế Thiết Bị Điện Tử Công Suất Trần Văn Thịnh, 122 Trang
Cấu Trúc Dữ Liệu Và Giải Thuật Phan Chí Tùng, 80 Trang
LVDA an Toàn Và Bảo Mật Trên Hệ Điều Hành Linux Nguyễn Huy Chương
Giáo Trình Đào Tạo Bồi Dưỡng Tư Vấn Giám Sát Khảo Sát Phạm Sanh, 20 Trang
BCVT Giám Sát Thi Công Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép (NXB Giao Thông Vận Tải 2004) Nguyễn Viết Trung, 54
Uất Liễu Tử Binh Pháp Uất Liễu, 44 Trang
ĐHĐN Giáo Trình Cấu Trúc Dữ Liệu Và Giải Thuật (NXB Đà Nẵng 2003) Phạm Anh Tuấn, 72 Trang
Giáo Trình Unix Và Lập Trình C Nhiều Tác Giả, 65 Trang
Quy Phạm Trang Bị Điện 4 Bảo Vệ Và Tự Động
Nursing test u i
Przepowiednie Nostradamusa Z TåUmaczeniem
Fizyka 2, a=Fw/m a=Δv/Δt Pędem nazywamy iloczyn masy ciała i prędkości z jaką to ciało się porusza:
Nursing test u i
Hỏi Đáp Đề Cương Môn Học Kỹ Thuật Truyền Số Liệu
Giáo Trình Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt Nguyễn Bốn, 31 Trang
Một Số Phương Pháp Tính Cốt Thép Cho Vách Phẳng Bê Tông Cốt Thép Ks Nguyễn Tuấn Trung, 11 Trang
ĐHHH Bài Giảng Môn Học Kỹ Thuật Truyền Số Liệu Lê Đắc Nhường, 51 Trang

więcej podobnych podstron