电介质极化与介电常数

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介质的极化和介电常数

介质的极化和介电常数

介质的极化和介电常数介质是指具有一定的电导率、介电常数、介磁常数和磁导率的物质,因此,在电磁学中,介质起着非常重要的作用。

介质的极化和介电常数是介质的两个重要性质,对于了解介质的性质和在电磁学应用中起着非常重要的作用。

一、介质的极化介质的极化是指当电场作用于介质时,介质中的分子或离子会发生定向排列,使得介质不再是电中性的状态。

介质中正负电荷的分离称为极化。

1.取向极化介质中的分子或离子具有磁矩或偶极矩,当外加电场作用时,它们会在外力的作用下发生旋转,并与电场方向调整一致而产生极化。

这种极化称为取向极化,它是介电常数与频率有关的一个主要因素。

2.电子云极化电子具有电荷,它在外电场作用下会产生势能,电子云会向外扩散,然后与电场相反的方向移动,形成极化电荷。

因为电子云的大小不一,电子云极化是介电常数与频率有关的另一个重要影响。

3.离子极化在某些情况下,例如在液态和熔融状态下,介质分子可以发生电离或掉电子,从而产生离子极化。

离子极化主要与介质的物理状态、化学结构和温度有关。

二、介电常数介电常数是介质在外电场作用下对电荷的电场力的响应能力的一种量度。

它反映了介质的电介质性质,是比电常数的函数。

介电常数在多种电磁学应用中都有它的功能,例如极板电容器、电场探测器、能量储存设备等。

它的理论计算通过一些基本理论可以求解,例如连续性方程、功率定理、闭合波导等。

综上所述,介质的极化和介电常数是介质电磁性质中的两个基本分支。

极化是介质对电场响应的一种体现,介电常数则对介质电场作用的响应能力进行定量描述,两种性质在相互联系、相互作用的基础上,共同组成了介质电介质学这个广泛应用的分支。

高电压技术第四章

高电压技术第四章

3、介质的体积电导和表面电导
三电极法测量介质的体积电阻率ρV为 单位Ω.cm
S v Rv d
式中S 为测量电极的面积,d 为介质厚度 RV 由测量的漏导电流ig及电压值u决定,RV=U/ig
介质的体积电导率γv 为
v
1
v
������
介质的表面电阻率和电导率
b s Rs l
电介质电气性能的划分
极化特性:介电常数ε 损耗特性:介损tgδ 电气传导特性:载流子移动、高场强下的电气传
导机理等,电导G 或电阻R 电气击穿特性:包括击穿机理、劣化、电压--时 间特性曲线(V–t )等,击穿电压UC 或击穿场强EC
第1 节电介质的极化及介电常数
������ ������ ������ ������ ������
2、电介质中传导电流的测量
三电极法
测量介质中电流的电路图
介质中的电流与时间的关系
ic:快速极化造成的充电电流 ia:空间电荷极化等缓慢极化 形成的,又称吸收电流
ig:趋向稳定值的漏导电流,
又称泄漏电流
例:聚乙烯的电流-时间特性
在温度高于室温附近, 要达到稳定的泄漏电 流需要几个小时的时 间,在更低的温度下 (20℃),电流很难趋向 稳定的漏导电流 通常的1min绝缘电阻 测量仅仅是为了工程 上的方便,实际上并 没有物理意义,关于 这一点必须注意。
用极化强度P来表征极化的强度,定义为单位
体积的电极矩,与外加电场强度有关 极化强度P与介电常数 ε 的关系:
3、电介质极化基本类型
电介质的极化有五种基本形式: 电子位移极化 离子位移极化 转向极化 空间电荷极化
夹层介质界面极化(归到空间电荷极化)

1.03 电介质极化及介电系数

1.03  电介质极化及介电系数
Pcos Pn
结论:束缚电荷面密度大小等于极化强度在ΔS面法线方向
上的分量,二者单位都是C/m2
例:求均匀极化的电介质球表面上极化电荷的分布,
已知电极化强度为P。
解: Pcos
00 P
900 0 1800 P
总结
基本性质:
电感应强度D 与自由电荷分布有关且为矢量,其方向起始 于正自由电荷,终于负自由电荷;D 在数值上等于该点自由 电荷面密度;各极板上自由电荷为q,极板附近D=q/s
电介质物理基础
第一章 电介质的极化
第二节 电介质的极化和介电系数
曾敏
问题的提出?
为什么要研究介质的极化??
平板电容器中是真空时…
Q0
C
电量Q0,电压V,面密度δ 0, 板面积A,间距d。
V
图1平板电容器中的电荷与 电场分布(a)真空
……
平板电容器中以介质代替真空时
εr
问题的提出?
介质产生哪些 变化??
εr是相对介电常数,与真空的比值; 介质绝对介电常数ε=ε0εr
εr是无量纲,且εr≥1
2.极化强度P(Polarization Rector)
1) P的定义:单位体积电介质的电偶极矩矢量总和.
P i
V

lim P
i
V 0 V
性质: 宏观物理量,很多粒子μi的平均值;
P与E方向有关;
单位为Cm/m3=C/m2;
极化强度P 只与极化电荷有关,P 是矢量,起始于于负极
化电荷,终于正极化电荷
电场强度E 与实际存在的所有电荷(包括自由电荷和极化 电荷)有关,E 是描述电场的基本矢量,D 和P 均可用E 来表

克劳休斯方程

电介质的介电常数与极化特性

电介质的介电常数与极化特性

电介质的介电常数与极化特性电介质是电场中的一种物质,具有一定的极化特性和介电常数。

电介质的极化和介电常数的研究在物理学和工程学领域有着重要的应用价值。

本文将从介电常数的概念、极化现象的原理以及电介质中的极化类型等角度展开讨论。

1. 介电常数的概念介电常数是描述电介质对电场的响应能力的物理量,它可理解为电介质在电场作用下的极化程度。

通常用ε表示,分为静态介电常数(ε0)和频率相关的介电常数(εr)两种。

静态介电常数是在频率趋于零的情况下的介电常数,而频率相关的介电常数是在介质中电场的频率不为零时的介电常数。

2. 极化现象的原理电介质的极化现象是指当电介质处于外电场作用下,电介质中的正负电荷发生位移,使得电介质的原子或分子发生重新排列,从而形成了电偶极子。

这种电偶极子的形成导致了电介质内部的极化现象,即正负电荷的不均匀分布。

3. 电介质中的极化类型电介质中的极化可以分为电子极化、离子极化和取向极化三种类型。

3.1 电子极化电子极化是指电介质中原子中的电子由于受到电场的作用而相对于原子核发生位移,使得电介质内部产生电偶极矩。

电子极化主要发生在共价键形成的电介质中,如氧化物、硅酸盐等。

3.2 离子极化离子极化是指电介质中的正负离子在电场作用下发生位移,使得电介质中形成正负电荷的分离。

离子极化主要发生在离子晶体和电解质溶液等中。

3.3 取向极化取向极化是指电介质中的分子由于电场的作用而发生取向排列,使得电介质内部形成偶极矩。

取向极化主要发生在极性分子中,如水和有机物中。

4. 介电常数与极化特性的关系电介质的极化程度与其介电常数密切相关。

介电常数越大,表示电介质的极化能力越强。

当电介质处于较强的电场中时,其极化程度较大,介电常数也就相应较大。

不同类型的极化对介电常数的贡献是不同的,电子极化对介电常数的贡献最大,而离子极化和取向极化的贡献次之。

5. 电介质的应用电介质的极化特性和介电常数在工程学领域有着广泛的应用。

电介质的极化与介电常数

电介质的极化与介电常数

电介质的极化与介电常数电介质,是指材料中的电荷在外加电场作用下发生的极化现象。

在电介质中,原子和分子中的电子和正离子会受到外加电场的作用,从而产生电偶极矩,导致材料整体上出现正负电荷的分离,这种现象也称为电介质的极化。

电介质的极化可以通过介电常数来描述。

介电常数是一个用来衡量材料中电介质极化程度的物理量。

它代表了电介质相对于真空或空气的极化能力,通常用符号ε来表示。

介电常数可以分为静电介电常数和动态介电常数。

静电介电常数是在恒定电场下材料发生极化的能力,而动态介电常数则是在变化的电场下电介质对电磁波的响应程度。

电介质的极化可以分为电子极化和离子极化两种情况。

电子极化是指电介质中的电子沿着外加电场的方向产生位移,使得电介质内部出现正负电荷的分离。

这种极化主要发生在共价键结构的材料中,例如氧化物、氢氧化物和塑料等。

离子极化则是指电介质中的化学键断裂,正负离子沿着外加电场方向运动,形成分离的电荷。

这种极化主要发生在离子晶体中,例如盐类和石英等。

对于理想的电介质而言,其极化过程可以用简单的电偶极子模型来描述。

电偶极子由正负等量的电荷构成,它们之间的距离称为电偶极矩。

当外加电场作用下,电偶极子会倾向于与电场方向相同的方向对齐,这就是电介质的极化现象。

然而,在现实材料中,电介质的极化过程往往比较复杂。

除了电子极化和离子极化外,还存在位移极化、界面极化和空间电荷极化等多种极化形式。

位移极化是由于电介质存在自由电荷或固有偶极矩时产生的现象,使得电荷在电场作用下产生位移。

例如金属中的自由电子就会受到外加电场的作用而运动,产生位移极化。

界面极化则是由于电介质与其他物体或界面的相互作用而产生的极化过程。

当电介质与真空或其他材料接触时,其表面产生一个电荷层,从而形成界面极化。

空间电荷极化是由于电荷在电磁场作用下发生运动,形成电场梯度,使得电介质内部产生极化。

这种极化在高频电场下比较明显,对介电常数的影响较大。

通过了解电介质的极化过程及其影响因素,可以更好地理解介电常数的概念。

电介质研究电场强度与电介质极化的相互作用

电介质研究电场强度与电介质极化的相互作用

电介质研究电场强度与电介质极化的相互作用电介质是指在电场作用下可以发生极化现象的物质,其极化程度受到电场强度的影响。

电介质的极化现象是指在电场作用下,电介质内部的正负电荷分别聚集在相对应的两端,形成电偶极子。

本文将探讨电场强度与电介质极化的相互作用。

1. 电介质极化的基本原理电介质的极化是指在电场作用下,电介质原子或分子中的电子云与原子核发生相对位移,形成正负极化。

电介质的极化可以分为电子极化、离子极化和定向极化等。

不同类型的电介质极化方式有所不同,但本质上都是受到电场力的作用而发生的。

2. 电场强度与电介质极化的关系电介质极化程度与电场强度之间存在一定的关系。

当外加电场强度增大时,电介质内的正负电荷分布更加明显,电介质极化程度增加。

而当外加电场强度减小或者消失时,电介质极化程度也相应减弱或消失。

3. 电介质极化对电场的影响电介质极化对电场有一定的影响。

当电介质处于极化状态时,它本身所产生的极化电荷会在内部产生电场,这个电场与外加电场方向相反,使得整个电场发生变化。

因此,电介质极化会导致外加电场的减弱。

4. 电介质极化的应用电介质极化在工程和科学研究领域有着广泛的应用。

首先,在电力系统中,电介质极化现象是电力设备正常运行的基础。

其次,电介质极化也可以应用于电容器、电介质存储器等电子元件的制造。

此外,电介质极化还可以用于传感器、调谐器等领域。

5. 电介质极化的因素电介质极化不仅与电场强度相关,还与电介质的物理性质有关。

电介质的极化程度受到电介质本身的分子结构、分子极性、电离能、熔点、热胀冷缩等因素的影响。

6. 电介质极化与介电常数介电常数是用来描述电介质对电场的响应能力的物理量,它与电介质极化程度密切相关。

介电常数越大,电介质极化程度越高,即对电场的响应能力越强。

总结:电介质研究电场强度与电介质极化的相互作用是一个重要的研究领域。

通过对电场强度与电介质极化的关系进行研究,可以更好地理解和应用电介质的特性。

电介质中的极化现象与介电常数

电介质中的极化现象与介电常数

电介质中的极化现象与介电常数电介质是一种能将电场中的电荷正负离子重新分布的材料,当电介质置于外加电场中时,其内部的正负离子会发生极化现象,使介质中产生一个与外加电场方向相反但大小相同的极化电场。

这个极化过程是由于正负离子在电场作用下移动所引起的。

本文将讨论电介质中的极化现象与介电常数。

一、极化现象的机理在电介质中,正负离子之间存在有电相互作用,当外加电场作用于电介质时,电场力会将正负离子向相反方向移动,这种离子移动产生了两种电极化现象:取向极化和电荷极化。

1. 取向极化取向极化主要指的是电介质中的分子在电场作用下,由于自发定向而出现极化现象。

电场力可以使分子的正极和负极重新排序,使得整个电介质的正极和负极方向与外加电场方向相反,从而形成一个与外加电场方向相反但大小相同的极化电场。

2. 电荷极化电荷极化是由电介质中的正负离子在电场作用下发生移动而产生的。

正离子会向电场方向移动,而负离子则向相反的方向移动,导致电介质中产生一个内部电场,与外加电场方向相反。

二、介电常数的概念介电常数是反映电介质中电极化程度的物理量,用ε或ε_r表示。

它定义为电介质中产生的电场强度与外加电场强度之比。

介电常数越大,说明电介质在外加电场下电极化程度越高。

介电常数既可以是常数,也可以是频率相关的量。

对于静态或低频区域,介电常数是常数,而在高频区域,介电常数则会随频率的增加而变化。

三、介电常数的影响因素介电常数的大小受到多个因素的影响,以下是其中几个主要因素:1. 分子结构和极性分子结构和极性对电介质的介电常数有重要影响。

极性分子的电介质通常具有较高的介电常数,因为极性分子能更容易受到电场的影响,形成较强的极化。

2. 温度介电常数通常随着温度的升高而减小。

这是因为温度的升高会增加电介质中分子的热运动,使分子难以保持定向,从而降低电介质的极化程度。

3. 频率介电常数在不同频率下也会有所不同。

在高频区域,极化过程会受到分子间相互作用和电场反向作用的影响,导致介电常数的变化。

介电常数

介电常数
27
它只是在平衡位置附近产生的 一个微小的极化。
离子位移极化也是一个可逆 过程,极化时吸收电能外电场作 功,极化消失时释放出能量。
28
偶极矩:m=i·E i—离子位移极化的极化率。
i =q2/k q—离子电荷; k—离子间的弹性系数。与离子间 的作用能有关。
29
离子间作用力强,相同外电场使离 子产生位移困难;
7
由上可知,电子陶瓷的介电 常数数值范围很大。介电常数大 的材料,可以制造容量大、体积 小的电容器;介电常数小的材料, 用来制造装置另件。
8
二、 介电常数温度系数和变化率 电容量随温度变化而变化,是
由于介质的介电常数和几何尺寸 随温度而变化。对于装置瓷和I型 电容器瓷用电容温度系数表示这 种变化,对于Ⅱ型和Ⅲ型电容器 瓷则采用电容温度变化率表示。
=(1/)·(d/dt) 在一定温度范围内,与t的关系可 视为直线时,则上式写成:
=(1/1)·(Δ/Δt) 式中:Δ=2–1,Δt= t2–t1 2、1为温度t2、t1时的电容量。 11
介电常数随温度的变化用表示,几 何尺寸的变化用膨胀系数l表示,电容温 度系数c应是和l的函数。即:
c=+l 说明电子陶瓷的电容温度系数取决于 介电常数的温度系数和线膨胀系数,由于 线膨胀系数较小,一般认为c≌。 电容温度系数的测量采用电容温度系
39
离子松弛极化建立的时间约 10-210-9 秒 。 不 同 体 系 时 间 差 异 很大。
松弛极化取决于联系弱的质点 的数目,又与整个体系的温度有 关。
低温时以离子位移极化为主, 在高温时以离子松弛极化为主。
40
(4)电子松弛极化 电子在外电场作用下,从一个
结点移动到另一个结点,但其移动 是有限的,不会产生电导,只是一 个极化过程,这种极化也是一个热 松弛过程,所以叫做电子松弛极化。
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17
2
8
7
11
2
8
1
Cl
Na
NaCl
离子结构电介质 (岩盐)
﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ 共价键﹒ Cl +﹒ Cl ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒
﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ Cl Cl ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒
Cl2
中性共价键
﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ Cl Cl ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒
极性共价键
﹒ ﹒ ﹒ H﹒+ Cl ﹒ ﹒ ﹒ ﹒
液体介质
极性
强极性
中性或 弱极性
固体介质
极性
离子性
云 母 电 瓷
5~7 5.5 ~ 6.5
讨论电介质极化的意义:
1、选择绝缘: 电容器 r 大 电容器单位容量体积和重可减少 r 小 可使电缆工作时充电电流减小 电缆 电机定子线圈槽出口和套管 r小,可提高沿面放电电压
2、多层介质的合理配合: 1 E1 2 E2 电场分布与 组合绝缘采用适当的材料可使电场分布合理
由P可得每单位体积的电荷量: P divP
极化电荷(polarization charge) : ρP是电场作用下电介质内部呈现的电荷密度,称作极 化电荷。 均匀极化(uniform polarization): 绝缘体内部任何地方电荷的位移相同时叫做均匀极化。 这些电荷由于是极化引起的,不能单独取出来 真实电荷:与之相对应,导体中带电的电荷可以自由地 取出,称作真实电荷。 具备有这种特性的物质称作 电介质
解: (1)插入前:Ea=V0/d=55/2=27.5 kV/cm (2)插入后:Vs/Va= εa/ εs,得Va=2.3Vs V0=Vs+Va=3.3Vs Vs=V0/3.3=55/3.3=16.7 (kV) Es=16.7 kV/cm Va=V0-Vs=55-16.7=38.3 (kV) Ea=38.3 kV/cm>30 kV/cm的空气击穿场强 故插入聚乙烯板后空气间隙击穿
部分气体的相对介电常数 环境条件 20℃, 1 atm
气体种类 氦 氢 氧 氮 甲烷 二氧化碳 乙烯 空气 相对介电常数 1.000072 1.000027 1.00055 1.00060 1.00095 1.00096 1.00138 1.00059
液体电介质的介电常数
非极性和弱极性电介质:属于这类的液体电介质有很多, 如石油、苯、四氯化碳、硅油等。它们的相对介电常数都 不大,其值在1.8~2.8范围内。介电常数和温度的关系和 单位体积中的分子数与温度的关系相似 偶极性电介质:这类介质的相对介电常数较大,其值在 3~80范围,能用作绝缘介质的εr值在3~6左右。此类液体 电介质用作电容器浸渍剂,可使电容器的比电容增大,但 通常损耗都较大,蓖麻油和几种合成液体介质有实际应用
成反比
3、研究介质损耗的理论依据:介质损耗与极化类型有关,损耗是绝缘 劣化和热击穿的主要原因 4、绝缘试验的理论依据:在绝缘预防性试验中通过测量吸收电流可以 反映夹层极化现象,能够判断绝缘受潮情况。吸收电荷将对人身构 成威胁
5、研发新型绝缘材料
电介质极化应用实例一:平行平板电极间距离 为2 cm,在电极上施加55 kV的工频电压时未 发生间隙击穿,当板电极间放入一厚为1 cm的 聚乙烯板(εr=2.3)时,问此时会发生间隙 击穿现象否?为什么?并请计算插入聚乙烯板 前后的各介质中的电场分布。
电介质的电气性能
研究电介质电气性能意义
设备绝缘的基础 超高压大容量的发展 新材料促进了电力工业的进步 我国绝缘材料发展的现状 加强绝缘材料的研究,促进科技发展
电介质电气性能的划分
四个电气性能:电介质极化特性、电介质损耗特性、 电气传导特性、电气击穿特性
电介质极化机理,主要物理量为介电常数ε
介 电 特 性:
发生极化的原因
束缚电荷的位移
自由电子的移动
几种介电质的介电常数
材料类别 气体介质(标准大气条件)
弱极性
名称
空 气 变压器油 硅有机液体 蓖麻油 氯化联苯 丙 酮 酒 精 水 石 蜡 聚苯乙烯 聚四氯乙烯 松 香 沥 青 纤维素 胶 水 聚氯乙烯 沥 青
相对介电常数εr(20℃) 1.00058 2.2 ~ 2.5 2.2 ~ 2.8 4.5 4.6 ~ 5.2 22 33 81 2.0 ~ 2.5 2.5 ~ 2.6 2.0 ~ 2.2 2.5 ~ 2.6 2.6 ~ 2.7 6.5 4.5 3.0 ~ 3.5 2.6 ~2.7
电介质极化的概要
名 称 电子式极化 离子式极化 偶极子极化 夹层介质界面极化 空间电荷极化
产生极化的地方、 特征等 任何物质的原子中 离子组成的物质 极性分子组成的物质 复合介质的交界面 电极近旁
到达平衡 的时间 10-15秒 10-13秒 10-10 ~ 10-2秒 数秒 ~ 数日 数秒 ~ 数日
电介质的极化有五种基本形式:
电子位移极化 离子位移极化 转向极化 夹层介质界面极化
空间电荷极化
一、电子的位移极化
特点:
1、电子位移极化存在于一切气体、 液体及固体介质中 2、具有弹性,当外电场去掉后, 依靠正、负电荷间的吸引力, 作用中心又马上会重合,对 外不显电性 3、极化速度快,10--14~10--15秒, 在各种频率的交变电场下均 能产生,与频率无关 4、极化强度与电矩的大小成正比, 且随着外电场的增强而增大 5、与温度无关 6、不引起能量损耗
1 1 G1 G2 U 1 U U C1 U U C 2 U 1 1 1 1 G 四、夹层极化11 G2 C1 C 2 G1 G2 C C
极化机理: 1 G1 U2 U2
2
C1 U U C G1 G2 1 C 2
合闸时:
U1 U2
t 0
稳态时:
U1 U2 G2 G1
C2 C1
t
当: 1 2 则:
U1 U2
t 0
1 2
t
U1 U2
存在电压从新分配,电荷 在介质空间从新分布,夹层界 面由电荷堆积的过程,从而产 生电矩
高电压设备的绝 缘由几种不同的 材料组成,或介质不均匀,这种情况 会出现“夹层介质界面 极化”现象。
设: C1 1 T=0 时:
Q ' — 由电介质极化引起的 束缚电荷
极化概念:电场中有电介质时,由于电场的作用电介 质内部发生形变,结果导致电介质内部电荷分布的变 化。这个过程称作极化
+ + + + + + +
E0
-
-
-
-
-
-
-
极化前
极化后
偶极子(dipole):单位体积电介质在施加电场前内 部的电荷是均匀分布的,在电场的作用下这些电荷 发生位移,这个单位体积就形成一对偶极子。 极化强度:偶极子的扭矩称作极化强度P。
C2 2 U1 2
G1 2
G2 1
U2 1
U3
Q2 2
Q1 2
T 时: U 1 Q1 1 1 整个介质等值电容:
U 2 2 Q2 4
Q 4 增大了 U 3
C eq
t 0
Q 2 U 3
C eq
t
特点:
1、只在低频下有意义,夹层界面上电荷的堆积是通 过介质电导G完成的,其过程很缓慢,它的形成 时间从几十分之—秒到儿分钟,甚至有长达几小 时的。 2、与电场强度和温度有关 3、有能量损耗
固体电介质的介电常数
非极性和弱极性固体电介质:此类固体电介质的种类很多, 聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、石蜡、石棉、 无机玻璃等都属此类,这类电介质只有电子式极化和离子 式极化,介电常数不大,通常在2.0-2.7范围。介电常数 与温度的关系也与单位体积内的分子数与温度的关系相近 偶极性固体电介质:属于此类的固体电介质有树脂、纤维、 橡胶、虫胶、有机玻璃、聚氯乙烯和涤纶等。这类电介质 的相对介电常数较大,一般为3-6,还可能更大。介电常 数和温度及频率的关系和极性液体的相似 离子性电介质:如陶瓷,云母等,此类电介质的相对介电常 数єr一般在5-8左右
=
﹒ ﹒ ﹒ ﹒ H ﹒ Cl ﹒ ﹒ ﹒
一、电介质的极化及 介电常数
极化现象
平板真空电容器电容量:
Q0 0 A C0 U d
插入固体电解质后电容量:
Q0 Q ' A C U d
相对介电常数:
Q0 Q ' r C 0 C0 Q0
相对介电常数是反映电介 质极化程度的物理量
极化机理:
当物质原子里的电子轨道受 到外电场 E 的作用时,其负电荷 作用中心相对于原子核产生位移, 形成电矩,称电子的位移极化。
二、离子的位移极化
极化机理:
Hale Waihona Puke 在外电场作用下,正、负离子发生偏移,使整个分子呈现极 性,正负离子的中心之间产生电矩,称离子的位移极化
特点:
1、有弹性,可恢复
2、极化完成时间约为 l0-12-10-13s,当交变电场的频率 低于红外线光频率,离子的位移极化与频率无关 3、极化程度与电场强度成正比 4、温度对离子式极化的影响,存在着相反的两种因素; 即离子间结合力随温度升高而降低,使极化程度增 加;但离子的密度随温度升高而减小,则使极化程 度降低。通常前一种因素影响较大 5、有极微量的能量损耗
4、出现在电缆、电容器、旋转电机、变压器、互感 器、电抗器等复合绝缘中
五、空间电荷极化
极化机理:正负离子移动 介质类型:含离子和杂质离子的介质 建立极化时间:很长 极化程度影响因素: 电场强度(有关) 电源频率(低频下存在) 温度(有关) 极化弹性:非弹性; 消耗能量:有
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