电介质的极化、电导和损耗特性.pdfVIP

3.1 电介质的极化、电导与损耗 • 电气特性 • 极化 • 电导 • 损耗 • 电介质等效电路 3.1.1 电介质的极化 • 极化现象 ：造成电容量增加！ ε A ε A ε C C 0 C ε 1 0 d d 0r ε0 C • 极化的原因 – 在外加电场的作用下，介质中原来彼此中和 的正、负电荷产生了位移，形成电矩，使介 质表面出现了束缚电荷，极板上电荷增多， 并造成电容量增大 • 极化的影响因素 – 形态（气液固）、温度、电场频率等 • 极化的基本形式 – 电子式、离子式、偶极子转向、夹层介质界 面、空间电荷极化等 1）电子式极化 • 电子轨道受到外电场的作用时，相对于原子核 产生位移，原子中正、负电荷的作用中心不再 重合 • 极化强度与正、负电荷作用中心间的距离成正 比，且随外电场的增强而增大 • 特点 -15 • 极化所需的时间极短，约10 s • 具有弹性，当外电场去掉后，依靠正、负电荷间的吸引 力，作用中心又马上重合，整体呈现非极性，没有损耗 • 温度的影响不大，温度升高时，ε 略为下降 r r E r E 绝缘 - 绝缘 + Q U E dx ∫ . 常数，同时还要满足U C 2 ）离子式极化 • 发生在离子式结构，如云母、陶瓷材料 等，正、负离子的作用中心发生偏移 • 特点 • 所需的时间也很短，约10-13s • 弹性极化，几乎没有损耗 • 温度对极化存在一定影响，ε一般具有 r 正的温度系数 离子式极化示意图 r r E | | 0E 3 ）偶极子转向极化 • 存在于极性电介质中（具有永久性偶极矩） • 无外电场时，分子无序排列，不呈现极性；在 电场作用下，顺电场方向定向排列，示出极性 • 特点 • 极化所需的时间也较长，约10-10～10-2s （频率有影响- ） • 非弹性，消耗能量 • 温度对极性介质的ε有很大的影响 r