第2章 液体的绝缘.ppt

上式称为莫索缔（Mosotti）有效电场强度， 将其代入克劳休斯方程[式(2-11)]，得到非极性 与弱极性液体介质的极化方程为 (2-4) 式(2-4)称为克劳休斯—莫索缔（Clausius— Mosotti）方程，简称克—莫方程。 极性液体介质包括中极性和强极性液体介质这 类介质在电场作用下，除了电子位移极化外，还有 偶极子极化，对于强极性液体介质，偶极子的转向 极化往往起主要作用，介电常数远大于折射率平方 n2，即 。 极性液体电介质 与电源 频率有较大的关系。频率太 高时偶极子来不及转动，因 而 值变小，如图2-1所示。 其中 相当于直流电场下的 介电常数，ff1以后偶极子 越来越跟不上电场的交变， 不断下降；当频率f=f2时， 偶极子已经完全跟不上电场转 动了，这时只存在电子式极 化， 减小到 ，常温下，极 性液体电介质的 ≈3～6。 温度对极性液体电介质的 值也有很大的影响：如图2-2所 示，当温度很低时，由于分子间 的联系紧密，液体电介质黏度很 大，偶极子转动困难，所以 很 小；随着温度的升高，液体电介 质黏度减小，偶极子转动幅度变 大， 随之变大；温度继续升 高，分子热运动加剧，阻碍极性 分子沿电场取向，使极化减弱， 又开始减小。 设胶粒呈球形，球体半径r， 液体的相对介电 常数为 ，胶粒的带电量q，它在电场E的作用下， 受到的电场力为 (2-10) 电泳电导率 (2-11) η—液体电介质的黏度。 在n0、εr、U0、r保持不变的情况下，γη将为 一常数，这一关系称为华尔屯（Walden）定律。 定律表明，某些液体介质的电泳电导率和粘度虽 然都与温度有关，但电泳电导率与粘度的乘积则可能 为一与温度无关的常数。 以 时的电流密度代入上式，则有 (2-15) 式中 离子离解度和离子浓度在强电场下亦会增加，则