电解质物理课件第二章电介质损耗.ppt

2 电介质的损耗 2.1 电介质损耗的基本概念 2.2 极化过程的建立和吸收电流 2.3 实际电介质中的介质损耗 2.1 电介质损耗的基本概念 1．什么是电介质的损耗？它有哪些危害和类型？（掌握） 2．什么是电导损耗？在交变电场作用下常用什么参数来描述电导损耗？（掌握） 3．什么是松弛极化损耗？什么是复介电常数？（掌握） 4．什么是谐振损耗?(色散与吸收)（掌握） 5．如何讨论研究谐振色散规律？（了解） 6．什么是正常谐振色散？什么是反常谐振色散？（掌握） 1．什么是电介质的损耗？它有哪些危害和类型？（掌握） 电介质在外场作用下，将一部分电能转变成热能的物理过程，称为电介质的损耗。 主要危害 引起线路信号附加衰减 破坏元器件正常工作直至失效。 损耗类型有 电导损耗 松弛极化损耗 谐振损耗。 2．什么是电导损耗？在交变电场作用下常用什么参数来描述电导损耗？（掌握） 由电介质中的载流子在电场作用下作定向漂移形成传导电流，这部分电流以热的形式消耗掉，称为电导损耗。 损耗功率 单位体积损耗功率 损耗角正切 3．什么是松弛极化损耗？什么是复介电常数？（掌握） 当外电场频率较高，致使电介质极化强度P滞后于外加电场强度，从而消耗的电能称为松弛极化损耗。 复介电系数的定义： 4．什么是谐振损耗?(色散与吸收)（掌握） 介电系数随频率的增加而减少的现象，称为色散 在色散过程中，介质与入射光发生共振吸收将电场能量转换为介质的热能，此过程称为谐振损耗（吸收）。 损耗因数随频率的变化关系曲线称为谐振吸收曲线。 谐振损耗发生在红外及更高的光频范围内，因此采用折射率研究其损耗规律比介电系数更为方便，由于有损耗的过程中介电系数为复数，折射率也为复数，其复折射率的定义为 5．如何讨论研究谐振色散规律？（了解） （1）建电子运动方程 无阻尼谐振 阻尼谐振 （2）解方程获得位移函数 （3）引入复极化率并计算复极化率与频率的关系 （3）引入复极化率并计算复极化率与频率的关系 （4）计算复折射率与频率之间的关系 对气体 6．什么是正常谐振色散？什么是反常谐振色散？（掌握） 在谐振点以外较远的区域随频率的增加，折射率增大，称为正常色散。 反之在其附近区域随频率的增加折射率减小称为反常色散。 在反常色散区，吸收（损耗）是明显的。 2.2 极化过程的建立和吸收 1．描述极化过程有哪些特征参数？（掌握） 2．描述电容器充放电过程的特征参数有哪些？（掌握） 1．描述极化过程有哪些特征参数？（掌握） 极化强度 快极化强度 松弛极化强度 稳定态松弛极化强度 特征时间 加电场 去电场 2．描述电容器充放电过程的特征参数有哪些？（掌握） 稳态电容 快极化电容 松弛极化电容 稳态介电系数 光频介电系数 极板快极化电荷密度 极板松弛极化电荷密度 极板电荷密度 极化电流 吸收电流 2.3 实际电介质中的介质损耗 1．如何求解实际电介质在交变电场中介质损耗 （了解） 2．随 的变化， 变化特征有哪些？（掌握） 3．随 的变化， 变化特征有哪些？（掌握） 4．复介电系数是如何随 变化而变化的？（掌握） 1．如何求解实际电介质在交变电场中介质损耗 （了解） 一 求交变电场作用下的极化强度 （1）求恒定电场E作用下，任意时刻t的极化强度 （2）求一个方波电场作用下电介质的极化强度 （3）求多个方波电场作用下电介质的极化强度 （4）求交流电场作用下电介质的极化强度 二 求电流强度 三 求功耗及损耗角正切 一 求交变电场作用下的极化强度 二 求电流强度 三 求功耗及损耗角正切 2．随 ω的变化，ε、P、tanδ变化特征有哪些？（掌握） 1极低频区 2低频区 在此区域里，随频率的增加： 介电系数缓慢下降； 功耗缓慢上升； 损耗角正切急剧下降至最小值 3反常弥散区 反常弥散区特征 4高频区 5不同温度下，随频率变化的规律 3．随 T的变化，ε、P、tanδ变化特征有哪些？（掌握） （2）低温区 （3）反常弥散区 反常弥散区特征 （4）高温区 4．复介电系数是如何随ω、T 变化而变化的？ （1）复介电系数定义 （2）德拜方程 （3）ε′、ε″的物理意义 （4）复介电系数损耗角正切随 ωτ的变化规律 （5）柯尔圆 （1）复介电系数定义 （2）德拜方程 （3）ε′、ε″的物理意义 复介电系的实部与普通的介电系数意义一样，是在交流电作用下，