Termodielektrický jevMgr. Martin Tomáš

Termodielektrický jev

- tento jev nastává v některých dielektrických materiálech

- předpokládá se, že je možnou příčinnou vzniku elektrických jevů v atmosféře

- jev byl pozorován především u vosků (parafín a karnaubský vosk)

- jev nebyl dosud definitivně vysvětlen

Termodielektrický jev

- jev spočívá v polarizaci dielektrika při průchodu fázového rozhraní

- v důsledku průchodu fázového rozhraní dojde k separaci elektrického náboje

- jev byl měřen během tání a tuhnutí vosků

karnaubská pryskyřice

parafín

Termodielektrický jev kapalná fáze

pevná fáze

fázové rozhraní

(interface)

elektrody

Termodielektrický jev

- jev byl objeven v roce 1944 Joaquimem da Costa Ribeirou

- tento badatel pracoval v Rio de Janeiru v Brazílii

- jeho žáci pokračovali ve zkoumání tohoto jevu (Sergio Mascarenhas)

Joaquim da Costa Ribeiro Sergio Mascarenhas

Termodielektrický jev- pro měření termodielektrického jevu sestavíme vhodnou aparaturu

- využijeme transparentní nádobu a na její dno umístíme kovovou elektrodu

elektrodu vyvedeme k okraji nádoby a vývod zalijeme

bezbarvým lakem nebo lepidlem

Termodielektrický jev- druhou elektrodu vytvoříme ze sítka

- v důsledku objemové roztažnosti prochází touto elektrodou materiál (není proto vhodná kruhová elektroda)

Termodielektrický jev- vhodným materiálem pro měření jevu je parafín

- parafín pomalým ohřevem zkapalníme a k vývodům elektrod připojíme milivoltmetr

použijeme voltmetr s vysokým vstupním odporem

Termodielektrický jev- nádobu položíme na led – tím dojde k ochlazení kruhové elektrody

- do nádoby nalijeme parafín a začneme měřit čas, který od doby nalití uplynul

vytvoření fázového rozhraní trvá obvykle několik minut

pak ale dochází k nárůstu napětí

Termodielektrický jev- parafín postupně tuhne a napětí mezi elektrodami se snižuje

- celý děj probíhá přibližně 20 minut (u znázorněné aparatury při použití 275 gramů parafínu)

ztuhlý parafín je neprůhledný materiál bílé barvy

Termodielektrický jev

Grafické zpracování závislosti měřeného napětí na čase vypadá následovně.

Termodielektrický jev

- měřené napětí po dosažení maximální hodnoty nevykazuje souvislý pokles

- v některých částech grafu je možné pozorovat mírný nárůst napětí

- tento nárůst pravděpodobně souvisí s vytvořením druhého fázového rozhraní v místě horní elektrody (sítko)

Termodielektrický jev- skleněnou nádobu je před dalším měřením třeba vyčistit

- nádobu zavěsíme do vodní lázně a pomalu zahříváme

- parafín začne u stěn nádoby kapalnět a lze jej z nádoby bez problémů vyjmout

- zbylý parafín odstraníme například tupým nožem

- elektrodu a nádobu otřeme hadříkem namočeným v acetonu