极化与电介质 极化现象:电场中有电介质时,由于电场的 作用在沿电场方向表面出现束缚电荷,形成 电偶极矩的现象 极化前 极化后 8
8 极化与电介质 极化现象:电场中有电介质时,由于电场的 电场中有电介质时,由于电场的 作用在沿电场方向表面出现束缚电荷,形成 作用在沿电场方向表面出现束缚电荷,形成 电偶极矩的现象 E0 极化前 极化后 + + + + + + + - - - - - - -
■ 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: P=8。(E,-1)E -g-y C=2+0_64 U d
9 用极化强度P来表征极化的强度,定义为单位 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 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: P = ε 0 ⋅(ε r −1)⋅ E d A U Q C 0 0 0 ε = = d A U Q Q C 0 ε = + ′ =
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) 10
10 3、电介质极化基本类型 、电介质极化基本类型 电介质的极化有五种基本形式: 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 夹层介质界面极化(归到空间电荷极化) (归到空间电荷极化)
电子位移极化 极化机理:电子偏离轨道 介质类型:所有介质 建立极化时间:极短,10-14~1015s 极化程度影响因素: 电场强度(有关) 电源频率(无关) 温度(无关) 消耗能量:弹性极化、无损 11
11 极化机理:电子偏离轨道 介质类型:所有介质 建立极化时间: 建立极化时间:极短,10-14∼10-15s 极化程度影响因素: 极化程度影响因素: 电场强度(有关) 电场强度(有关) 电源频 率(无关) 温度(无关) 消耗能量:弹性极化、无损 弹性极化、无损 电子位移极化
离子位移极化 极化机理:正负离子位移 介质类型:离子性介质 建立极化时间:极短,10121013s 极化程度影响因素: 电场强度(有关) 电源频率(无关) 离子间结合力↑个 温度(随温度升高而增加) 离子密度↓ 消耗能量:弹性极化、无损 12
12 极化机理:正负离子位移 介质类型:离子性介质 建立极化时间: 建立极化时间:极短,10-12~10-13 s 极化程度影响因素: 极化程度影响因素: 电场强度(有关) 电场强度(有关) 电源频率(无关) 电源频率(无关) 温度(随温度升高而增加) 温度(随温度升高而增加) 消耗能量:弹性极化、无损 弹性极化、无损 离子位移极化 离子间结合力 ↑ ↑ 离子密度 ↓