тробензол 0,57-Ю !*; ацетон 0,34-10~ ; этиловый эфир 1,18 10 ;углекислота 0,14 10

окись углерода 0,12-10 . А. Иоффе.

Поляризуемость диэлектрич. сред, очевидно, зависит от смещаемости зарядов внутри отдельной молекулы и от смещаемости молекул в отношении друг друга. Первая показывает нринципиальную зависимость диэлектрич. коэфф-та от химич. состава молекулы, а вторая-от физич. состояния диэлектрич. среды как аггрегата молекул.

Зависимость от состава. О зависимости диэлектрическ. коэфф-та от состава имеется несколько ценных указаний. Наиболее связное из них разработано П. И. Вальде-ном (в 1910 г.). Он подтвердил установленную Эггерсом (в 1904 г.) неаддитивность диэлектрич. коэфф-та: объединяясь в молекулы, атомы и атомные группы изменяют диэлектрич. свойства друг друга. Затем Валь-ден установил существование атомных групп двоякого рода - диэлектрофоров и диэлек-трогенов. Диэлектрофоры бывают трех родов: электроотрицательные радикалы (ОН, NOa, СО, SO2, Н-СО, С=0);со-

единение многовалентных элементов между собой [CN, SCN, NCS (изородан), NHa]; галоидные ионы (F, С1, Вг, J). Диэлек-т р о г е н ы-это электроположительные радикалы (Н, СНа, СН, СНз,т. е. водород, алкиловый, аллилевый и т. п. остатки). Диэлектрофоры-носители большой кондук-тивности; диэлектрогены-условие раскрытия свойств диэлектрофоров. Диэлектрофоры при сочетаниях меисду собой не дают веществ высокой индуктивности. Равным образом не дает таких веществ и сочетание диэлектрогенов. Но вступление одного ди-электрофора в молекулу, содержащую одни только диэлектрогены, значительно повышает ИНДУКТИВНОСТЬ. Примерами являются: НаО, СН3ОН, HCN, CH3NO2 с соответствующими диэлектрич. коэфф-тами-80, 35, 95 и 40. Дальнейшее введение в ту же молекулу новых диэлектрофоров (второго, третьего ИТ. д.) ведет к понижению индуктивности; например:

бензол нитробензол динитрсбензэл тринитрсбенаол С.Н, C.H.NO, mC.H.CNO,), - C.H,(NO,), 8 = 2,26 е = 36.б е = 20,7 е=7,2

Но если второй вводимый в молекулу ди-электрофор отличен от первого, то они друг друга не подавляют, и индуктивность сложной молекулы оказывается возросшей; напр.:

сн,с - он \н

сн,с f он

\ CN

этиловый спирт молочнокислый нитрил е = 21,2 8 = 37,7

Твинг предложил ф-лу для вычисления диэлектрич. коэфф-та е в зависимости от состава вещества:

к =1

Здесь D-плотность вещества, М-мол. вес его, 1, s,..., -особые числа, характеризующие диэлектрич. поведение атомов или их групп, aj, tta,..., а,г-числа этих атомов или групп. Для элементарных атомов с

т. Э. т. VI.

ат. В. .д., коэфф. равен 2,6 А. или, иногда, аликвотной части этой величины; атомные же группы имеютособые соответствующие коэфф-ты индуктивности, напр.: 1 356 для ОН, 1520 для СО и т. д. Формула Твинга иногда вводит, однако, в грубую ошибку. Траубе дает соотношение: м

e-2,6D = c,

где с изменяется мелоду О и 30, но остается постоянной для целых классов тел.

Соотношение Ланга, относящееся к газам:

=0,000123,

где S есть сумма валентностей всех атомов, входящих в молекулу газа (например, s для СОа будет 8).

Согласно правилу Д. К. Добросердова, индуктивность у металлоидов возрастает в периодич. системе: по горизонтальным рядам вместе с валентностью, а по вертикали- вместе с атомным весом.

Индуктивность смесей и растворов. Смеси жидкостей мелоду собою в различных отноше-

Гексан

ПИЯХ не дают для е точной линейной зависимости. Фиг. 1 показывает пример такой зависимости для смесей гексана с аце- тоном. Пунктиром I проведена кривая за- висимости £ той лее смеси от плотности , при соответствую- щем процентном со- ставе. Предло1кен- ные различными не- следователями выра- лсения для зависи- мостие от пропорции раствора оказались, по исследованию Добросердова, одинаково точно выражающими ход явления, так что опыт не дал пока решающего основания для выбора какого-либо из них. тельно е все-таки подчиняется закону смешения, и поэтому растворы, при весьма мало:.? содержании электролита, почт i неуловимо меняют индуктивность, хотя проводимость возрастает, напр., в 5-6 раз; даже при изменении проводимости в 1 ООО раз индуктивность изменяется лишь в пределах 1 %. Для дисперсных сред связь между диэ.яектрич. коэффициентом е среды и коэфф-тами Sj, е, фаз, имеющих плотности D, В,... ,D , выведена Моссотти и Клаузиусом на основании предположения о сферичности частиц (п-1 веществ), взвешенных в среде. Это соотношение выражается след. образом:

D/c Ч - 1

О ёО 40 60 80 т% Ацетон

Процентное содерзкание Фиг. 1.

Весьма приблизи-

4. +

где By, В2, Д,-частные плотности указанных фаз в смеси (т. е. отношение калсдой массы каждой фазы к полному объему смеси).

Соотношение Моссотти-Клаузиуса подтверждено опытом, поскольку частицы действительно были сферичны.

Зависимость е от давления. Опытом установлена, как и следовало оукп-дать, линейная зависимость индуктивности от давления р в газах, вида

где Ъ-постоянный множитель, а р-давление. Для жидкостей установлено небольшое увеличение r (порядка 1-3%) при возрастании р до 200 и более atm, а для твердых Д. определенных результатов пока не получено.

Зависимость от t°. Темп-рный коэфф. индуктивности Д. довольно значителен; у газов и жидкостей он отрицателен, а у твердых тел б. ч. положителен. Жидкости подчиняются зависимости, установленной Аббеггом (в 1879 г.):

Л е = с-е ,

где с-константа вещества. Для воды в промежутке f° от 4,7 до 20,75° имеется зависимость Геервагена:

в = 87,032 - 0,362т. При сильном охлаждении (до -185°) различных жидкостей, имеющих е от 70,8 до 2,67 нри 15°, £ у всех их стремится почти к одной и той же величине, колеблющейся между 3,13 и 2,12. Наиболее общая зависимость £ от Т выведена теоретически Дебаем (в 1912 году) в предположении, что в Д. имеются квази-упругие электронные связи и ж;естко связанные диполи; это соотношение:

8 + 2 d

где d-плотность тела, а и Ь-константы вещества, из которых первая зависит от существования диполя. Разный смысл изменения £ с f° у твердых тел наглядно показан

на фиг. 2; кривая а относится к сырому чистому паракаучуку, б-к эбониту, в-к парафину, при чем точка плавления его при 54° выракается перегибом кривой. У стекол повышение темп-ры от комнатной до 130° вызывает увелутчение е от 3 до 10%, смотря по составу.

3 а в и с и м о сть £ от аггрегатного состояния. При переходе жидкостей через критическое состояние индуктивность их не претерпевает скачка, но при плавлении изменяется прерывно и притом в сторону уменьшения. Кроме того, в твердых телах,при анизотропии, £ различно в различных направлениях. Такого рода явления показывают кристаллы, древесина, слоистые диэлектрики и т. д.

Зависимость е от освещения. Поглощение квантов света оптич. средами ведет к изменению £ этих сред, при чем при

Температура Фиг. 2.

повышении t° обнарулжвается максимум £ (для фосфоресцирующего сернистого цинка при 127°). Этот эффект Гуддена-Поля уста-нов.теп у т. н. фосфоров (фосфоресцирующих веществ). Индуктивность возрастает с течением времени (от 1 до 3 мин.) и, после того как прекращено световое возбунадение, падает толе не сразу. Зависимости £ от действия лучей радия, напротив, не оказалось (Ж. Гебан). п. Флоренский.

Электропроводность Д. Наряду с диэлектрич. постоянной, каждый Д. обладает и некоторой электропроводностью, вызванной необратимым и значительным смещением зарядов внутри Д. Измерение электропроводности Д. затрудняется, полшмо малости измеряемых величии, еще скоплением внутри Д. объемных зарядов, к-рые сильно искажают поле. Если к Д. приложить постоянную разность потенциалов F, то с течением времени раздвигаемые полем заряды образуют все растущую обратную электродвижущую силу Р, уменьшающую поле в Д. Поэтому сила тока / в данный момент

V - Р

(10)

уменьшается с течением времени. При замыкании на короткое появляется ток обрат- р

ного направления 1 = , также убывающий со временем.

Трудность измерения сопротивления R и обратной величины, электропроводности,

<S = обусловливается измерением переменной во времени величины Р. В иных случаях нарастание Р происходит за малые доли секунды, и, определяя сопротивление R

по ф-ле S у , мы преувеличиваем R иногда

в сотни и тысячи раз. Пока количества электричества, протекшие через Д., невелики, R в ф-ле (10) сохраняет постоянное значение, но при длительном пропускании сильных токов (порядка 10~2-10~ А) наступает возрастание R, вызванное очисткой Д. от наилучше проводящих примесей. Обыкновенно очищаются только небольшие слои у одного из электродов, из к-рых уводятся примеси. Тогда в Д. появляется тонкий слой, гораздо хуже проводящий, чем остальная масса. В этом слое сосредоточивается почти все падение потенциала. Чем большее количество электричества прошло через Д., тем толще этот слой. В жидкости ток уводит, помимо ионов примесей, взвешенные в ней пылипки, которые заряжаются от соприкосновения с жидкостью. Эта очистка также ведет к уменьшению электропроводности.

Распределение объемных зарядов, создающих обратную эдс Р, может быть двояким: они либо сконцентрированы в тонком слое (0,01-0,001 лип) у электрода либо же распределены по всей толще Д.-положительные заряды со стороны катода, отрицательные- у анода. С течением времени Р возрастает до значения P , x, близкого к приложенной разности потенциалов V, и остаточный ток тогда

падает до очень малых значений. С повыше-Р

уменьшается, пое-

нием t° отношение

таточный ток составляет все ббльшую часть

начального. И при низких t° величина Рах не превосходит некоторого предела (2 ООО- 5 ООО V), определяемого тем, чтобы электрическое поле у электродов не превосходило 108У/сл1.

Большинство -Д. обладает электролитич. электропроводностью, при чем подвижность одного из ионов (чаше всего положительного) преобладает. С повышением t° электропроводность растет

где а имеет значение ок. 10 ООО. При нагревании на 1° S возрастает приблизительно на 10%, при нагревании на 100°-в 10 раз. Электропроводность нек-рых Д. при комнатной t° имеет значение: абсолютно чистые квасцы 20 10-18, обычные препараты квасцов -10000-10 кварцевое стекло<2- 10-l слюда-от 10-1до 10 ! , стекло от 10 до lO-*, янтарь- 10 18. В некоторых Д. (сера, сернистые металлы, нек-рые окислы) установлена была электронная электропроводность. Такой же электропроводностью обладают Д. с большим коэфф-том преломления п>2 (алмаз, селен) при освещении ультрафиолетовым светом. В каменной соли и аналогичных солях, окрашенных рентгеновскими лучами, свет также создает электроны, вызывающие электропроводность, повышенную в тысячи раз по сравнению с нормальной. При электронной проводимости Г-ный коэфф. мал или даже отрицателен. Образование объемных зарядов имеет место и здесь.

Джоулево тепло, выделяемое током в Д., является основной причиной потерь энергии, наблюдаемых в особенности в переменных электрич. полях. Кроме того, как показал еще Максвелл, явления потерь и гистерезиса должны наблюдаться в Д., составленных из отдельных слоев, обладающих различным отношением электропроводности к диэлектрич. постоянной. Потери могут также вызываться поворотом диполей с трением (как, напр.,в случае глицерина).Однако,вычисление днадулева тепла при правильном учете объемных зарядов дает правильные значения потерь, тогда как без этого учета получаются совершенно неверные результаты.

Изучение механизма прохождения тока приводит и к теории диэлектрич. прочности

(см. Пробой). А, Иоффе.

Поверхностная электропроводность. Прохождение тока по поверхности тел имеет порядок величины и самый механизм, отличные от таковых же при прохождении тока через толщу того же вещества. Это обусловлено особыми свойствами поверхности всякого тела, а также особыми условиями, в к-рых она находится. Механизм поверхностной электропроводности изучен весьма недостаточно. Факторы новерхностной электропроводности многочисленны. К числу их надо отнести: электросмотич. и электрофо-ретический процессы вдоль этой поверхности, особенно когда она соприкасается с жидкостью; адсорбированные на поверхности пленки влаги, коллоидов и других веществ; электролиты, возникшие за счет разложения, окисления, выветривания самого Д.; фотоэлектрич.эффект и т. д. Практически

наибольшее значение в явлениях поверхностной проводимости имеет адсорбированная влажность. По возрастающей поверхностной влагостойкости обычные Д. могут быть расположены в ряд: стекло, эбонит, янтарь, сера, парафин, церезин. В табл. 2 примерно

Т а б л 2.-П о т е р я поверхности, сопротивления при увеличении влажности.

охарактеризовано изменение поверхностного сопротивления нек-рых веществ при изменяющейся влалсности. Иа фиг. 3 показана (по Кертису) зависимость поверхностного сопротивления нек-рых изолирующих материалов от относительной влажности. При изменении влажности поверхностная проводимость особенно сильно меняется у тел с развитой поверхностью, наприм., у волокниг-стых изоляционных материа.гов (см.), ваты (см.) и т. п. Многие Д. обнаруживают фотоэлектрич. эффект, вследствие чего проводимость поверхностного слоя возрастает (сера, эбонит). Изменение проводимости от действия света особенно заметно обнаруживается у се.шш (см.) в весьма тонком слое (около 0,014 лгл1), а также у ряда минералов:

го 30 40 50 60 70 Относительная влажность

Фиг. 3.

ао %1оо

висмутина (BigSg), аргентита кубич. системы и акантита ромбич. системы (AgjS), галенита (PbS), пеарцита (AggAsSg), миаргирита (AgSb2S2),Джeмcoнитa (РЬ28Ь285),бурнонита (Си2РЬ2ёЬ28б),буланжерита(РЬб8Ь4811)и т. д. Из них наиболее замечательны висмутин и