 |
Мгновенные виды поляризации, не вызывающие потери в диэлектрике.
|
|
|
|
Диэлектрики: виды поляризации, виды потерь.
Поляризация диэлектриков представляет собой ограниченное смещение связанных зарядов и ориентацию дипольных молекул в веществе под действием электрического поля.
Процесс поляризации обуславливает способность диэлектрика к накоплению электрических зарядов и созданию тем самым электрической ёмкости.
Способность материала поляризоваться характеризуется величиной диэлектрической проницаемости ɛ.
Диэлектрическая проницаемость диэлектрика - есть отношение емкости конденсатора с данным диэлектриком, к емкости такого же конденсатора между обкладками которого, вакуум (геометрическая емкость электродов), ɛ - безразмерная величина и не может быть меньше 1 (=1 у вакуума, немного больше 1 - у газов).
| Структура | Виды поляризаций | Виды диэлектрических потерь | материалы | |
| Нейтральные диэлектрики молекулярного строения | Только электронная поляризация ɛ = 2.1-2.5 ɛ не зависит от f до 1015 Гц, потом уменьшается до 1. При увеличении Т ɛ уменьшается. | Потери только на электропроводность Потери на электропроводность увеличиваются с ростом температуры. | Полиэтилен, полистирол, полипропилен, фторопласт-4, парафин, трансформаторное масло. | |
| Полярные диэлектрики молекулярного строения | Электронная и дипольно-релаксационная ɛ = 3-6 Зависимость ɛ от Т имеет максимум. | Потери на электропроводность и дипольно-релаксационную поляризацию | Полихлорвинил, оргстекло, бакелит, лавсан, совол, | |
| Диэлектрики ионного строения с плотной упаковкой ионов | Электронная и ионная ɛ = 3,2-10 При увеличении Т ɛ увеличивается. | Потери только на электропроводность | Слюда, кварц, корунд | |
| Диэлектрики ионного строения с неплотной упаковкой ионов | Электронная, ионная, ионно-релаксационная ɛ = 4-20 При увеличении Т ɛ увеличивается. | Потери на электропроводность и ионно-релаксационную поляризацию | Неорганическое стекло, фарфор, асбест | |
| газы | Электронная ɛ ≈ 1 | При напряжениях ниже напряжения ионизации - только потери на электропроводность, при повышенных напряжениях преобладают потери на ионизацию. | Нейтральные газы | |
| Электронная, дипольно-релаксационная ɛ ≈ 1 | Полярные газы | |||
| Неоднородные диэлектрики | К электронной и дипольной поляризациям добавляется структурная поляризация, в стеклотекстолите еще ионная и ионно-релаксационная. Зависимость ɛ от Т имеет максимум, т.к. связующее этих материалов имеет в составе полярные молекулы. | Потери на электропроводность и различные виды поляризации | Гетинакс, текстолит, стеклотекстолит | |
| Сегнетоэлектрики – активные диэлектрики, | Электронная, ионная, ионно-релаксационная, спонтанная поляризация На температурной зависимости ɛ есть точка Кюри, в которой ɛ резко уменьшается. Также ɛ зависит от напряженности приложенного эл. поля. | Потери на электропроводность и на поляризацию. | сегнетокерамика |
Основные виды поляризации в диэлектриках.
|
|
|
Мгновенные виды поляризации, не вызывающие потери в диэлектрике.
Электронная поляризация - смещение электронов в атомах диэлектрика по направлению к положительному электроду, при этом происходит деформация электронных оболочек. Этот вид поляризации существует во всех диэлектриках (другие виды поляризации добавляются к электронной).
Электронная поляризация происходит без потерь энергии практически мгновенно (
= 10-15с). Поэтому диэлектрическая проницаемость неполярных диэлектриков не зависит от частоты приложенного напряжения до частот 1015Гц. При более высоких частотах 
равна 1. При увеличении температуры 
уменьшается.
|
|
|
Ионная поляризация – представляет собой смещение упруго связанных ионов в узлах кристаллической решетки.
Этот вид поляризации наблюдается у веществ ионного строения. Время установления этого вида поляризации - (
= 10-13с). Мгновенный вид поляризации. Происходит без потерь энергии.
При повышении температуры связи между ионами ослабевают, они легче смещаются под действием электрического поля и 
растет.
|
|
|
