电介质的极化电导项目二电介质的放电击穿理论课件.pptx

陈莉电介质的极化、电导项目二电介质的放电击穿理论

目录CONTENTS电介质的电导03.电介质的极化02.电介质01.

电介质定义高电阻率的材料，电阻率通常在109~1022Ω?m。外绝缘：一般由气体介质（空气）和固体介质（绝缘子）联合构成。内绝缘：一般由固体介质和液体介质联合构成分类1.气体电介质2.液体电介质3.固体电介质特性（1）耐化学腐蚀。（2）具有光泽，部分透明或半透明。（3）大部分为良好绝缘体。（4）重量轻且坚固。在外加电压相对较低时，电介质内部要发生极化、电导和损耗过程。在外加电压相对较高时，电介质可能会丧失绝缘性能转变为导体，即发生击穿现象。

电介质

电介质要求：1、机械强度2、电气强度3、耐高温4、电化学性能

电介质的极化大家见过这些现象吗？

电介质的极化什么原因引起的呢？电子的碰撞

电介质的极化善于探索现象背后的本质微观理论解释宏观现象

电介质的极化电介质在电场作用下，其束缚电荷相应于电场方向产生弹性位移现象和偶极子的去向现象。介电常数用来表示极化的强弱。电子式极化、离子式极化、偶极子式极化、空间电荷极化概念：分类：

电介质的极化电子式极化存在于一切电介质中特点：极化过程所需时间短，约10-15s，极化程度取决于电场强度，与电源频率无关。极化是弹性的，无能量损耗温度对极化过程影响很小1、电子式极化：在外电场作用下，介质原子中的电子轨道相对于核发生弹性位移。正负电荷作用中心不再重合而出现偶极矩，这种现象称为电子式极化。

电介质的极化2、离子式极化：在外电场作用下，离子的位移造成的极化。无外电场是，正负离子对称排列，各个离子对的偶极矩互相抵消，合成电距为零。加上外电场后，正负离子向相反方向发生偏移，使平均偶极矩不再为零，介质对外呈现极性。离子式极化存在于离子结构的电介质中特点：极化过程所需时间短，约10-12~10-13s，极化程度与电源频率无关极化是弹性的，无能量损耗极化程度随温度的升高而增大

电介质的极化3、偶极子式极化：在外电场的作用下，偶极性分子沿电场方向定向排列，使整个介质对外呈现极性的现象称为偶极子式极化。偶极子式极化存在于极性电介质中特点：极化过程所需时间较长,约为10-6~10-2s,极化程度与电源频率有关。极化是弹性的，极化过程中有能量损耗。温度对极化过程影响大，温度较低时，液体和固体介质的分子间联系紧密，不易极化。温度较高时，分子热运动加剧，妨碍极性分子沿电场方向取向，所以随温度增加极化程度先增加后降低。

电介质的极化4、空间电荷极化：由介质中带电质点（电子或正负离子）的移动形成最明显的空间电荷极化是夹层极化（电缆、电容器、电机、变压器等的绝缘都是多层介质组成）特点：夹层极化只在低频时才来得及完成，夹层极化过程中有能量损耗。极化过程非常缓慢，因此，这种性质的极化只有在直流和低频交流电压下才能表现出来。温度对极化过程影响非常大。夹层极化物理过程示意图

电介质的极化在电场作用下，电介质发生极化，在沿电场方向的两个表面上产生极化电荷。靠近正极板的表面上产生的是负电荷，而靠近负极板的表面产生的是正电荷。定义：相对介电常数εr两平板电极在真空中的电容量为：电介质的相对介电常数

电介质的极化

值由电介质的材料决定，并且与温度、频率等因素有关。气体电介质因密度很小，极化程度很弱，因而一切气体的在应用时都可看作1。在工频电压下、温度为20°C时，常用的液体、固体电介质的，大多在2~6之间，见下表。相对介电常数是一个相对的量，是大于1的常数。它是表征电介质在电场作用下极化程度的物理量。εrεrεr

电介质的极化选择电介质时：用做电容器的绝缘介质，希望εr大一些，这样可使电容器单位容量的体积和质量减小。用作其他电气设备的绝缘介质，则希望εr小一些。常用电介质的介电常数

电介质的极化电介质极化在工程上的意义01选择电介质时，除应注意电气强度等要求外，还应注意的大小。02几种绝缘介质组合在一起使用时，应注意各种材料的配合。03应注意电介质的极化损耗，它是电介质损耗的重要组成部分。εrεr

电介质的电导定义：在电场作用下，电介质中的带电质点作定向移动而形成电流的现象，称为电介质的电导。表征电导强弱的物理量为电导率γ，其倒数为电阻率ρ电介质的内部总存在一些自由的或联系较弱的带电质点，在电场作用下，它们可沿电场方向运动构成电流，因此任何电介质都具有一定的电导。特点：

电介质的电导电介质电导与金属电导的本质区别电介质的电导主要是由离子造成的，包括介质本身和杂质分子离解出的离子（主要是杂质），所以电介质电导是离子性电导；而金属的电导是由金属导体中的自由电子造成的，所