Устройство для технического использования явления поляризации диэлектриков при пропускании через них электрического тока

 

с № 175О9

Брасс 21, И

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ устройства для технического использований явлейия поляризации диэлектриков при пропускания через них электрического тока.

".

lIC патенту A. Ф., Иоффе; заявленному 13 декабря 1924 года ., (заяв. свод.,№ 47i7).

О выдаче патента опуббликовазо 30 сентября 1930 года. Действие патента распространяется на-15 лет от 30 сентября 1930 года. !!

«!

Предлагаемое изобретение, основано на

«открытом, заявителем и опубликованном им совместно с W. С. Конфи ом в 1923 г. (Annalen der Physik, IV Уо1де, Bd 72, S. 472) явлении, состоящем в том, что при пропускании сквозь диэлектрические кристаллы тока при напряжении ,до 10000 вольт и выше кристалл поля, ризуется и електродвижущая сила поляризации достигает величины прило..женного: потенциала. Соответственно этому поляризованный диэлектрик межет служить затем источником тока высокого напряжения. При атом опыт установил, что поляризации подвергается .лишь тонкий слой диэлектрика, прилегающий к электроду с катодной, стороны .тока, тогда как остальная.:- толща диэлектрика не влияет на,степень поляризации указанного слоя, Дальнейшие исследования показали, что совершенно аналогично диэлектриче-. ским кристаллам ведут себя и другие еамые разнородные диэлектрики.:.-. или .I . " полупроводники, даже не . облапающие кристаллическим строением, при .. том

-непременном усчовии, однако, что..они ! д олжны быть твердой йли вязкой консистенции. ). ак, например, весьма удовлетворительные результаты были получены при применении углекислого кальция, фосфорнокислого алюминия, окиси алю) миния, цемента, олифы и других диэле) ктриков.

Согласно изо(етению для использования явления поляризации диэлектрика предлагается устройство, в котором примвнена для указанных ниже целей эле ктротехнической практики система чере) дующихся тонких - слоев твердого или

; вязкого диэлектрика или попупроводника и столь же тонких металлических слоев Подобная система чередующихся тонких слоев диэлектрика и металла, как самостоятельное целое, может. быть применена для аккумулирования элвктри) ческой энергии в качестве высоковольтного аккумулятора. В этом случае ме) таллические слои соединяются между собою параллельно через один, образуя две группы м!вталлических прокладок в слоистом диэлектрике, из .коих ка- ждая при процессе поляризации (зарядке) присоединяется соответственно к одному

I с

1 . из подносов высокого напряжения. Tare, 1 например, нанося коллоидальный каль; ций, связанный вязким органическим

1 веществом, или цемент, тонкими слоями примерно в 0,01 мл, между слоями алю„ = ..- .. миния столь же незначительной толщины и заряжая, предпочтительно при нагревании до температуры выше 100 С, до нескольких десятков тысяч вольт, можно

:, затем цолучить большую часть прошед-, шего электричества при напряжении, непрерывно падающем от максимума приложенного до нуля. Электрическая энергия . высокого напряжения, доставляемая аккумулятором, может быть трансформирована в низкое напряжейие, обычными методами.

Схема такого аккумулятора представлена на приложенном чертеже. . Включая высоковольтный аккумулятор параллельно с машиной постоянного тока нли с выпрямленным переменным током, можно пользоваться им как уравнителем напряжения.

- Высоковольтный аккумулятор может служить также. как конденсатор весьма большей емкости и весьма высокого пробивного напряжения.

Покрывая провод высокого напряже, нйя, в зависимости от величины последнего, одним слоем диэлектрика, внешняя поверхность которого имеет нулевой потеициал, или же несколькими слоями, 1 ) ! диэлектрика, пфослоенного металлом, i оцять таки с приведением к нулю патенциала внешней поверхности такой оболочки, можно уничтожить внешнее электрическое поле проводника и тем предохранить его какот разряда, таки от возможности короткого замыкания. .Рак, . например, по данным автора, слой олифы в 0,05 мм должен уничтожить без про, боя aoze проводника в 15000 вольт. Для предохранения проводника, несущего ток в,100000 вольт, потребовалось бы, соответственно этому, семь слоев диэлектрика с шестью металлическими прослойками. ЧЪ(ким же образом могут быть устроены изоляторы высокого напряжения. Будучи раз поляризованы, они, предохраняют заряженное тело от утечки заряда.

Наконец, принимая во внимание, что притяжение электрода к поляризационном "слою достигает нескольких десятЛ. Д. (I ,)

J

1

КоВ тысяч атмосфер, поляризованным. ", диэлектриком можно пользоваться л : получения ольших механических сил l и склеивания при притяжении к поляри-, зованному слою.

1 Ф Хонкие слои диэлектрика могут быть, получены различными способами: 1) на-, несением вещества в вязком или,кол- лоидальном состоянии с последуюшим.

t просушиванием или, прогреванием, 2) нанесением поиеременно од сев .ди-. . электрика и металла возгонкой в ваку-, уме или в газе, который, реагируяс осадком, дает требуемый диэлектрик, "

3) электролнзом, иногда с последующей, реакцией,,4) катодйым и, механическим распылением..о) выделением из раствора, или коллоида, 6) другими способами, дающими достаточно тонкие, слои, как-то.", прессованием, прокаткой н т. д.

Предмет патента.

f .

1. Устройство для технического исполь-. зования явления поляризации диэлектри-,, .

I ков .при пропускании через них электуического тока, характеризующееся, применением, с целью аккумулирования электрическои энергии или защиты несущих заряд проводников от разряда . - или, короткого замыкания, сйстемы;чередующихся тонких полярдзующихся слоев твердого,или вязкого диэлектрика или, полупроводника и столь же тонких.мв„, таллических слоев. 2. При применении охарактеризован -." ного в п. 1.устройства для высоковольт - ного электрического аккумулятора йа, раллельное соединение чередующихся слоев металла с целью „ получения. в слоистом дизлектрике двух групп металлических прокладок, из IcoKK каждая группа при зарядке .аккумулятора при- соединяется соответственно; к, одному из ползЬсов источника высокого arLrrpaжения.

3, Применение высоковольтного эле-, ктрического аккумулятора, устроеннОго, согласно п 1, в качестве конденсатора большой емкости и высокого пробивного напряжения.

4. Применение поляризованного со-...,, гласно и. 1 диэлектрика для получения", . больших механических сил и склеива- ния при притяжении.-,к цоляризованному,„. слою.