7.2介质损耗 极化损耗主要与极化的弛豫(松弛)过程有关。 电介质在恒定电场作用下,从建立极化到其稳定状态,一般说来要经过一定 时间。 ◆建立电子位移极化和离子位移极化,到达其稳态所需时间约为1016一102s, 这在无线电频率(5×102Hz以下)范围仍可认为是极短的,因此这类极化 又称为无惯性极化或瞬时位移极化。这类极化几乎不产生能量损耗。 ◆如偶极子转向极化和空间电荷极化,在电场作用下则要经过相当长的时间 才能达到其稳态,所以这类极化称为有惯性极化或弛豫极化。这种极化损 耗能量
7.2 介质损耗
7.2介质损耗 2.复介电系数(电导造成的损耗) 在真空中的平行平板式电容器两极板上加交变电压U=Ueor: 电极上出现电荷 Q=CU 与外电压同相位 电容上的电流 Io=Q=i@CoU 与外电压差90°相位 两极板间充入非极性完全绝缘的材料(相对介电系数ε,) C=8Co 电容上的电流 I=Q=ioCU=E,I0
7.2 介质损耗 2. 复介电系数(电导造成的损耗) 在真空中的平行平板式电容器两极板上加交变电压 U=U0 e iωt: 电极上出现电荷 Q=C0U 电容上的电流 与外电压同相位 与外电压差90°相位 两极板间充入非极性完全绝缘的材料(相对介电系数εr) C= εrC0 电容上的电流
7.2介质损耗 在实际的电介质中,因为它们总有漏电,或者是极性电介质,或者兼而有之, 这时除了有电容性电流Ic外,还有与电压同相位的电导分切量GU,总电流应 为这两部分的矢量和。由于GU分量,电压与电流强度不成90°。 来源于电荷的运动。 合成电流: I=(iωC+G)U S 设电导G仅由自由电荷产生,则 G=0 a 又因为电容 ◇ 电流密度 (iωe )E=o'E=i@s'E 位移电流项传导电流项
7.2 介质损耗 在实际的电介质中,因为它们总有漏电,或者是极性电介质,或者兼而有之, 这时除了有电容性电流Ic外,还有与电压同相位的电导分切量GU,总电流应 为这两部分的矢量和。由于GU分量,电压与电流强度不成90º。 来源于电荷的运动。 合成电流: I= ( iωC+G ) U 设电导G仅由自由电荷产生,则 又因为电容 ᵴ= ᵴ ᵴ ᵴ 电流密度 位移电流项 传导电流项
7.2介质损耗 复电导率: o*=iωE+o 复介电系数: 容项损耗项 损耗角: tgò损耗项 电容项 ωE o-ws tgs 损耗因子,仅与介质有关
7.2 介质损耗 复电导率: 复介电系数: 损耗角: 损耗因子,仅与介质有关 电容项 损耗项
7.2介质损耗 复介电常数最普通的表达式: -iE 损耗角口: tan sw[w 材料介电性能主要用介电常数e和介电损耗角正切tanδ来表征, 介电常数是综合反映电介质极化行为的宏观物理量。 介电损耗角正切表征每个周期内介质损耗的能量与其贮存能量之比
7.2 介质损耗 复介电常数最普通的表达式: 损耗角ᵴ : 材料介电性能主要用介电常数ε和介电损耗角正切tanδ来表征, 介电常数是综合反映电介质极化行为的宏观物理量。 介电损耗角正切表征每个周期内介质损耗的能量与其贮存能量之比