(完整版)電介質(zhì)物理基礎-孫目珍版-最完整的課后習

1、 第一章電介質(zhì)的極化1.什么是電介質(zhì)的極化？表征介質(zhì)極化的宏觀參數(shù)是什么？若兩平行板之間充滿均勻的電介質(zhì)，在外電場作用下，電介質(zhì)的內(nèi)部將感應出偶極矩，在與外電場垂直的電介質(zhì)表面上出現(xiàn)與極板上電荷反號的極化電荷，即束縛電荷OXo這種在外電場作用下，電介質(zhì)內(nèi)部沿電場方向產(chǎn)生感應偶極矩，在電介質(zhì)表面出現(xiàn)極化電荷的現(xiàn)象稱為電介質(zhì)極化。為了計及電介質(zhì)極化對電容器容量變化的影響，我們定義電容器充以電介質(zhì)時的C8=電容量C與真空時的電容量CO的比值為該電介質(zhì)的介電系數(shù)，即rC，它是0一個大于1、無量綱的常數(shù)，是綜合反映電介質(zhì)極化行為的宏觀物理量。2.什么叫退極化電場？如何用一個極化強度P表示一個相對介電常數(shù)

2、為8的平r行板介質(zhì)電容器的退極化電場、平均宏觀電場、電容器極板上充電電荷產(chǎn)生的電場。電介質(zhì)極化以后，電介質(zhì)表面的極化電荷將削弱極板上的自由電荷所形成的電場，所以，由極化電荷產(chǎn)生的場強被稱為退極化電場。退極化電場：Ed平行宏觀電場：P8(8-1)0r充電電荷產(chǎn)生的電場：cD8E+PPP8P=+=r-8888(8-1)88(8-1)0000r00r3.氧離子的半徑為1.32xlO-iom，計算氧原子的電子位移極化率按式a=4兀8r3代入相應的數(shù)據(jù)進行計算。0a=4x3.14x(8.85x10-12)x(1.32x10-10)3占2.56x10-40Fm24.在標準狀態(tài)下，氖的電子位移極化率為0.4

3、3x10-10Fm2。試求出氖的相對介電常數(shù)。103單位體積粒子數(shù)N=6.023x1023x=2.73x102522.408(8一1)=Na0reNa2.73x1025x0.43x10-40.81+e一1+r88.85x10-1205試寫出洛倫茲有效電場的表達式。適合洛倫茲有效電場時，電介質(zhì)的介電系數(shù)8和極化率a有什么關系？其介電系數(shù)的溫度系數(shù)的關系式又如何表示。r洛倫茲有效電場表達式：-r3811電介質(zhì)的介電系數(shù)8和極化率a的關系：=Nar8+238r0其介電系數(shù)的溫度系數(shù)的關系式：a=丄r=乞r+2)r_UB88dT8Lrr若E表示球內(nèi)極化粒子在球心所形成的電場，試表示洛倫茲有效電場中E=

4、011時的情況8+2E=0時，洛倫茲有效電場可表示為：E=-E1e3試述KM方程賴以成立的條件及其應用范圍KM賴以成立的條件：E二0。其應用范圍：非極性氣體電介質(zhì)，低壓力極性氣體電介質(zhì)，高對稱性的立方點陣原子、離子晶體等分子間作用較小的電介質(zhì)。有一介電系數(shù)8的球狀介質(zhì)，放在均勻電場E中。假設介質(zhì)的引入不改變外電r3場的分布，試證E=E8+2er8+23按洛倫茲有效電場計算模型可得：E=0時，E=一E，因此E=一Ee38+2er如何定義介電系數(shù)的溫度系數(shù)？寫出介電系數(shù)的溫度系數(shù)、電容量溫度系數(shù)的數(shù)學表達式。溫度變化1度時，介電系數(shù)的相對變化率為介電系數(shù)的溫度系數(shù)。d8介電系數(shù)的溫度系數(shù)的數(shù)學表達

5、式：a=88dTr_1dC電容量溫度系數(shù)的數(shù)學表達式：aC=Cdf列舉一些介質(zhì)材料的極化類型，以及舉出在各種不同頻率下可能發(fā)生的極化形式。如高鋁瓷,其主要存在電子和離子的位移極化,而摻雜的金紅石和鈦酸鈣瓷，除了含有電子和離子的位移極化以外,還存在電子和離子的松弛極化。極性介質(zhì)在光頻區(qū)將會出現(xiàn)電子和離子的位移極化,在無線電頻率區(qū)可出現(xiàn)松弛極化、偶極子轉向極化和空間電荷極化。什么是瞬間極化、緩慢式極化？它們所對應的微觀機制各代表什么？極化完成的時間在光頻范圍內(nèi)的電子、離子位移極化都稱為瞬間極化。而在無線電頻率范圍內(nèi)的松弛極化、自發(fā)式極化都稱為緩慢式極化。電子、離子的位移極化的極化完成的時間非常短，

6、在10-121015秒的范圍內(nèi)，當外電場的頻率在光頻范圍內(nèi)時，極化能跟得上外電場交變頻率的變化，不會產(chǎn)生極化損耗；而松弛極化的完成所需時間比較長，當外電場的頻率比較高時，極化將跟不上交變電場的頻率變化，產(chǎn)生極化滯后的現(xiàn)象，出現(xiàn)松弛極化損耗。設一原子半徑為R的球體，電子繞原子核均勻分布，在外電場E的作用下，原子產(chǎn)生彈性位移極化，試求其電子位移極化率。受力分析：假設在外加電場作用下電子云的分布不變，電子云和原子核將受到大小相等、方向相反的電場力ZeE的作用，使電子云的原子核之間產(chǎn)生相e對位移d.依高斯定理，電子云與原子核之間的庫侖引力相當于以O為中心，d為半徑的小球內(nèi)負電荷與O點正電荷之間的引力。

7、當電場力與庫侖引力達到平衡時，1Ze-Zed3ZeE=一e4耐d2r30依偶極矩的定義為y=Zed=4k8r3E=aE則a=4k8r30eeee0一平行板真空電容器，極板上的自由電荷面密度為b，現(xiàn)充以介電系數(shù)為8r的介質(zhì)。若極板上的自由電荷面密度保持不變，則真空時：平行板電容器的場強E=，電位移D=b，極化強度P=0;充以介質(zhì)時：平行板電容器場強80E=o=，電位移D=b，極化強度P=b(1-8)，極化電荷所產(chǎn)生的場TOC o 1-5 h z888rr0r強E=(EE)=丄=r(負號表示E的方向)ji0J8888ji0r0r為何要研究電介質(zhì)中的有效電場？有效電場指的是什么？它是由哪幾部分組成的

8、？寫出具體的數(shù)學表達式。有效電場是指作用在某一極化粒子上的局部電場。是除了被極化的該點的粒子之外所有外部自由電荷和極化偶極子在該點所產(chǎn)生的電場。介電系數(shù)的預測是電介質(zhì)極化研究的根本目標。由克勞修斯方程8=8+Na邑，必須首先預測出有效電場與宏觀外場的關系，0E再進一步從微觀結構預測極化特性(極化率)，方可實現(xiàn)目標洛倫茲有效電場由三部分構成：第一部分：極板自由電荷在中心形成的電場，其值為：E=080第二部分：球外極化粒子的在中心形成的綜合電場，可歸結為兩部分構成：E=E+E12一部分是電介質(zhì)表面束縛電荷在中心形成的場強，其值為：E，=-乞180E=另一部分是球腔表面束縛電荷在中心形成的場強，其值

9、為：2380第三部分：球內(nèi)極化粒子在中心形成的綜合場強，當介質(zhì)具有中心反演對稱結構時：E二0氯化鈉型離子晶體在電場作用下將發(fā)生電子、離子位移極化。試解釋溫度對氯化鈉型離子晶體的介電系數(shù)的影響。求溫度對介電系數(shù)的影響，可利用8-1r8+2rN380+ae-、q2+K丿1d8（81）8+2）Cs+2q2dK對溫度求導得出：a=r=一r卩+rN88dT8L988K2dTrr0r由上式可知，由于電介質(zhì)的密度減小，使得電子位移極化率及離子位移極化率所貢獻的極化強度都減小，第一項為負值；但溫度升高又使離子晶體的彈性聯(lián)系減弱，離子位移極化加強，即第二項為正值；然而第二項又與第一項相差不多。所以氯化鈉型離子晶

10、體的介電系數(shù)是隨溫度的上升而增加，只是增加得非常慢。試用平板介質(zhì)電容器的模型（串、并聯(lián)形式），計算復合介質(zhì)的介電系數(shù)（包括雙組份、多組分）串聯(lián)時：c111=+-CC1288SC022d288S0d+d12d1-d+d12=yid2d+d1=y212并聯(lián)時：+C1288sC022d288S0d+d12可得8=8i兒+82y2dd+dy2121yd+d112雙層介質(zhì)在直流電場作用下，其每一層中的電場在電壓接通的瞬間、穩(wěn)態(tài)、電壓斷開的情況下是如何分布的？作圖表示（注意8、Y的大?。浑妶龅姆较颍┙槊嫔戏e聚電荷的正、負取決于Z、2的大小,8812如果JN積聚正電荷8812如果ll2積聚負電荷8812如果

11、=2不積聚電荷8812注：如何分析應用圖形描述雙層電介質(zhì)的極化過程及其規(guī)律？（1）電勢隨時間和x坐標分布示意圖（2）電場強度隨時間分布示意圖（3）界面電荷隨時間分布示意圖（4）極板電荷隨時間分布示意圖（5）各種電流隨時間的分布示意圖18.一平行板真空電容器，極板上的電荷面密度b=1.77xlO-6C/m2?，F(xiàn)充以8=9的介質(zhì)，若極板上的自由電荷保持不變，計算真空和介質(zhì)中的E、P、Dr各為多少？束縛電荷產(chǎn)生的場強是多少？真空中：E=1.77x10=2.0 x105V/m088.85x10-120D=c=8E=1.77x10-6C/m0000P=00介質(zhì)中：E=皚2.2x104V/m89rD=8E

12、=88E=c=1.77x10-6C/mr0r0P=8（8-1）E=1.57x10-6C/m20r束縛電荷產(chǎn)生的場強E=E-E=1.78x105V/m019.一平行板介質(zhì)電容器，其極間距離d=1cm,S=10cm2，介電系數(shù)8=2，外接1.5V（靜伏）恒壓電源。求：電容器的電容量C;極板上的自由電荷q;束縛電荷q；極化強度p；總電矩；真空時的電場e及有效電場e。（注：靜伏即靜0e電系單位電勢，1伏特等于丄靜電系單位電勢）3008.85x10-12x2x10 x10-41x10-2=1.77x10-12F=1.77pF88S電容器的電容量C=空=d極板上的自由電荷q=CV=1.77x10-12x1

13、.5x300=7.965x10-10C束縛電荷qbS-（一1）ES-8.85x10-12x0r1x10-23.9825x10-10C極化強度P-b-3.9825x10-7C/m2總電矩y-PV（體積）-3.9825x10-7x1x10-2x10 x10-4-3.9825x10-12Cm真空時的電場牡-d-宵歲-4.5x104V/mw+24有效電場E-TE-X4.5x104-6x104V/me3320.邊長為10mm、厚度為1mm的方形平板介質(zhì)電容器，其電介質(zhì)的相對介電系數(shù)為2000,計算相應的電容量。若電容器外接200V電壓，計算：電介質(zhì)中的電場；(2)每個極板上的總電量；(3)儲存在介質(zhì)電容

14、器中的能量。d1x10-3電介質(zhì)中的電場E2x105V/md1x10-3(2)每個極板上的總電量q-1CV-1.77x10-12x200 x1-1.77x10-10C22(3)儲存在介質(zhì)電容器中的能量21通?？梢越o介質(zhì)施加的最大電場(不發(fā)生擊穿)為106V/cm左右，試分析在此情況下，室溫時可否使用郎日凡函數(shù)的近似式。給介質(zhì)施加的最大電場(不發(fā)生擊穿)為106V/cm左右，即E1,tan5正比于等效電導率g隨溫度指數(shù)式地上升tan5gSYQ=S*阮8WT80(2)反常分散區(qū)，溫度繼續(xù)升高，T下降到3T二1,令dP=0，得到wt=1，P出現(xiàn)一最大值，tan5=_8*bTdT8+8W2T2S*令d

15、(tan5)=0，則WT=，昱Q1時，tan5出現(xiàn)峰值dT8隨溫度升高，損耗角正切逐漸下降至最小值高溫區(qū)，溫度繼續(xù)升高，使WTeU。式中，U為氣體分子的電離1電位；eU為氣體分子的電離能。當xU，氣體分子才能電離。1E推導巴申定律的數(shù)學表達式，并敘述巴申定律的應用。由氣體分子動理論得知，平均自由行程九是連續(xù)兩次碰撞之后所經(jīng)過的距離，-九則表示電子行程1cm時所發(fā)生的碰撞次數(shù)。而電子的行程大于和等于x的幾率，1根據(jù)玻爾茲曼的統(tǒng)計分布為e記。所以在lcm行程的丄次碰撞中，能產(chǎn)生碰撞電九離的次數(shù)為?，也就是1_*11占e九=e碌九九當溫度一定時，平均自由行程九與大氣壓力P成反比：丄=AP，式中，A為

16、比九例系數(shù)。為此a=APe_eX=APe_e，若令AU=B，B也是系數(shù)。于是上式寫成a=APe_e根據(jù)代ad1）=1并取對數(shù)，可得lnfl+丄=adI丫丿將式代入式，且注意到V=Ed，mm則APde_嘗=lnl1+1I丫丿通過對上式取對數(shù)、運算，可得氣體電介質(zhì)的擊穿電壓為V=BPd/lnmAPd（1In1+_I丫丿簡記為V=F（P-d）m巴申定律可用于定量計算擊穿電壓Vm固體電介質(zhì)中，導電載流子有哪幾種類型？說明其對電導的影響及與溫度的關系。固體電介質(zhì)的電導按導電載流子的不同類型可以分為兩類：離子電導（本征離子電導、弱聯(lián)系離子電導）和電子電導。在弱電場中主要是離子電導，但是對于某些材料，如鈦酸

17、鋇、鈦酸鈣和鈦酸鍶等鈦酸鹽類，在常溫下除了離子電導以外還會呈現(xiàn)出電子電導的特征。11.固體電介質(zhì)的電導率與溫度的關系式為丫=Ae-b/t，或者丫=丫et。式中：丫00是溫度為0C時的電導率，A為比例系數(shù)，B=,U為激活能量，k為玻爾茲kB曼常數(shù)，T為絕對溫度，a為電導率的溫度系數(shù)，a=，t為攝氏溫度。據(jù)2732以上關系式，給出計算導電載流子的激活能U的方法，并作出簡圖。BB由關系式Y=Ae-b/t兩邊取對數(shù)有In丫=A，lg丫=AlgeB電導率p=A-ieB/T，兩邊取對數(shù)有l(wèi)gp=A+lge根據(jù)所測得的電阻率p和測試溫度T,作出lgp和1的關系曲線圖，計算出直線的斜率Blge,即可求出激活能

18、U。p=pe-at，0lgp=lgp0-atlgealge=k，klgeB2732B=2732a因此U=Bk離子位移極化、熱離子松弛極化、離子電導的區(qū)別在哪幾方面？熱離子松弛極化與離子電導的區(qū)別：a）遷移距離：離子電導是離子作遠程遷移，而離子松弛極化質(zhì)點僅作有限距離的遷移，它只能在結構松散區(qū)或缺陷區(qū)附近移動；b）勢壘高度：離子松弛極化所需克服的勢壘低于離子電導勢壘，離子參加極化的幾率遠大于參加電導的幾率。離子位移極化與熱離子松弛極化的區(qū)別：位移極化：彈性的、瞬時完成的極化，不消耗能量；松弛極化：完成極化需要一定的時間，是非彈性的，消耗一定的能量，與熱運動有關。固體電介質(zhì)的熱擊穿的原因是什么？固

19、體電介質(zhì)熱擊穿電壓與哪些因素有關？關系如何？如何提高固體電介質(zhì)的熱擊穿電壓？固體電介質(zhì)的熱擊穿的原因：電介質(zhì)在電場作用下要產(chǎn)生介質(zhì)損耗，這一部分損耗以熱的形式消耗掉。若這部分熱量全部由電介質(zhì)中散入周圍媒質(zhì)，那么在一定的電場作用下，每一瞬間都保持電介質(zhì)對外界媒質(zhì)的熱平衡。當外加電場增加到某一臨界值時，通過電介質(zhì)的電流增加，電介質(zhì)的發(fā)熱量急劇增大。如果發(fā)熱量大于電介質(zhì)向外界散發(fā)出的熱量，則電介質(zhì)的溫度不斷上升，溫度的上升又導致電導率的增加，流經(jīng)電介質(zhì)的電流亦增加，損耗加大，發(fā)熱量更加大于散熱量。如此惡性循環(huán)，直至電介質(zhì)發(fā)生熱破壞，使電介質(zhì)失去其原有的絕緣性能。固體電介質(zhì)熱擊穿電壓與電介質(zhì)的厚度、溫

20、度、頻率有關。擊穿電壓與電介質(zhì)的厚度的關系：當厚度較小時，隨厚度的增加，擊穿場強迅速降低，當厚度較大時，厚度的增加對場強影響不大（擊穿電壓隨厚度的增加而線性地增長）擊穿電壓與溫度的關系：隨溫度的增長，熱擊穿電壓呈指數(shù)曲線下降（對數(shù)坐標圖上線性關系），與電阻率隨溫度變化的定性關系一致。擊穿電壓與頻率的關系：當頻率增加，極化損耗增加，熱擊穿電壓降低。提高固體電介質(zhì)的熱擊穿電壓可用以下方法：選取電阻率大的電介質(zhì)；選取介質(zhì)損耗小的電介質(zhì)；選取耐熱和導熱性能優(yōu)良的電介質(zhì)；采取強化散熱措施，如加大電極的散熱面積，涂敷輻射系數(shù)大的顏色等。根據(jù)瓦格納的熱擊穿電壓的計算公式，解釋能否利用增加介質(zhì)的厚度來提高固體

21、電介質(zhì)的熱擊穿電壓，為什么？簡要敘述瓦格納的熱擊穿理論；瓦格納的熱擊穿理論的實用性如何？假設固體介質(zhì)置于兩個平板電極之間，該介質(zhì)有一處或幾處的電阻比其周圍小得多，構成電介質(zhì)中的低阻導電通道，當在平板電極間加上一電壓后，則電流主要集中在這導電通道內(nèi)，則此導電通道由于電流通過二產(chǎn)生大量的熱量，如果發(fā)熱量大于散熱量，導電通道的溫度降不斷上升，導致熱擊穿，稱為瓦格納熱擊穿理論。瓦格納熱擊穿理論的最大不足在于：其假設的通道的電導率要比周圍的電介質(zhì)的電導率大得多才能成立，然而，對于均勻的電介質(zhì)來說，理論的假設不夠充分；有關通道的本質(zhì)、大小、電導率和散熱系數(shù)的熱量關系，用實驗的方法難以獲得。因此，瓦格納熱擊

22、穿理論只能定性地給熱擊穿一個概念。固體介質(zhì)的擊穿有哪幾種類型？與氣體介質(zhì)相比有何不同？固體介質(zhì)的擊穿有三類：熱擊穿電擊穿電化學擊穿與氣體介質(zhì)相比：固體介質(zhì)的擊穿場強較高，但固體介質(zhì)擊穿后在材料中留下不能恢復的痕跡，如燒焦或溶化的通道、裂縫等，即使去掉外加電壓，也不像氣體一樣能自行恢復。組成固體的原子（包括離子成分子）不像在氣體中那樣作任意的布朗運動。而只能在自己的平衡位置（晶格節(jié)點）附近作微小的熱振動。固體中相鄰粒子間的熱振動總互相關聯(lián)的，形成具有系列頻率的晶格波。固體原子的彼此接近改變了單個原子的核外電子分布，單個原于中的分立電子能級變成能帶，處在滿帶的電子相當于束縛電子，處于導帶中的電子則

23、可以看成是具有有效質(zhì)量為m*的自由電子，當滿帶電子得到足夠的能量而越過禁帶時，就分發(fā)生電離離，因此禁帶能量就相當于電子的電離能。與氣體小電子和分子等的碰撞相類似的過程是固體中電子與晶格波的相互作用，在這種相互作用，可以是電子失去能量而被制動，也可以是電子從晶格波得到能量而進一加速，但在低場強度時，平均作用是電子的制動，只有外電場很強時，電子才可以獲得引起碰撞電離的能量。什么是固體介質(zhì)在空氣中的沿面放電？沿面放電有何特點和危害？如何防止高壓、大功率的電子陶瓷器件在空氣中的沿面放電？固體電介質(zhì)表面電場不均勻（由于表面不均勻）導致局部表面空氣被擊穿，稱為沿面放電。沿面放電的特點：沿面放電電壓低于氣體

24、的放電電壓。沿面放電電壓與固體電介質(zhì)的表面狀態(tài)有關，如吸潮、污染等。交流電壓下的沿面放電電壓比直流下的低。沿面放電電壓與電極的布置、形狀有關。沿面放電的危害：導致器件表面產(chǎn)生火花，之后不能正常使用為了防止器件沿面放電，固體電介質(zhì)表面的清潔、干燥十分重要，對特殊結構的器件，有采用灌封以保證電極清潔不吸潮的方法。為了提高器件的沿面放電電壓，還必須改變電極形狀，使它圓滑，消除電場的集中，如用半球圓槽圍邊、加厚電介質(zhì)的邊沿、延長放電距離等，這一類方法在電子陶瓷高壓器件中得到了廣泛應用。固體電介質(zhì)的體積電導和表面電導有和區(qū)別？體積電導率和表面電導率用數(shù)學式如何描述？電介質(zhì)的體積電導是電介質(zhì)的一個物理特性

25、參數(shù)，主要取決于電介質(zhì)本身的組成、結構、雜質(zhì)含量及電介質(zhì)所處的工作條件（如溫度、氣壓、輻射等）。這種體積電導電流流經(jīng)整個電介質(zhì)。電介質(zhì)的表面電導不僅與電介質(zhì)本身的性質(zhì)有關，而且還與周圍的環(huán)境溫度、濕度、表面結構以及形狀、表面沾污等情況密切相關。體積電導率和表面電導率用數(shù)學式可描述為丫=Nqp固體電介質(zhì)的電導主要有哪幾種類型。其電導率與溫度關系如何？固體電介質(zhì)的電導按導電載流子種類可以分為離子電導和電子電導兩種。在弱電場下，主要是離子電導。根據(jù)離子來源有：本征離子和弱束縛離子。電導率與溫度的關系可表示為：丫=Ae-B1+Ae-B2第一項表示本征離子電導，第12二項表示弱系離子電導。由于弱系離子濃

26、度比本征離子濃度小得多，一般AA,BB1212低溫時以弱系離子電導為主丫=Ae-t高溫時以本征離子電導為主y=Ae-t21強電場中主要是電子電導，也有本征載流子和非本征載流子之分，主要是本征載流子，電子電導率與溫度的關系可表達成：y=Ae-ITe試用能帶理論解釋金屬、半導體、絕緣體的導電性質(zhì)。固體電介質(zhì)中產(chǎn)生導電電子的機構有哪些？上圖a表示電子全部充滿到某個能帶，而其上面的能帶則完全空著，沒有電子。填滿電子的能帶稱為滿帶，完全沒有電子的能帶稱為空帶，具有這種能帶結構的固體通常稱為絕緣體。上圖b表示滿帶上面的能帶不是全部空著而是有一部分能級被電子填充，這樣的固體稱為導體。圖c所示的能帶結構的固體

27、也稱為導體，因為這時能帶結構中最上面的能帶和其上面的空帶部分重疊，沒有禁帶，當加上電場時，滿帶上部的電子便可向重疊的空帶移動從而產(chǎn)生電流。有些固體在純凈的狀態(tài)下是半導體，它們能帶結構與絕緣體相同，不過禁帶的寬度較窄，如圖d所示，因而在滿帶中的部分電子，在某一溫度下，受熱運動的影響，能夠被激發(fā)而越過禁帶，進入到上面的空帶中去而成為自由電子，產(chǎn)生導電性。固體電介質(zhì)中產(chǎn)生電子電導的三種機構：（1）本征激發(fā)：從價帶躍遷到導帶，隨溫度呈指數(shù)增長關系，一般電介質(zhì)在常溫下其電導率可忽略（2）隧道效應：當電場較強時，電子則可能通過隧道效應穿過勢壘后到達導帶或陽極而形成電子電導。包括的隧道效應有：陰極T導帶，電

28、介質(zhì)價帶T陽極，電介質(zhì)價帶T導帶，雜質(zhì)能級T導帶。強電場作用下比較明顯。（3）雜質(zhì)電離：實際電子電導的主流21直徑為10mm、厚度為1mm的介質(zhì)電容器，其電容為2000pF，損耗角正切為0.02。計算：電介質(zhì)的相對介電系數(shù)；損耗因子stan8;在交變電壓的頻率為50Hz、50MHz時的交流電導；外加10V、1kHz正弦電壓時的泄漏電流。電介質(zhì)的相對介電系數(shù)：沁2877Cd_2000 xl0-12x10-3TS_8.85x10-12x3.14x25x10-60損耗因子stan8_2877x0.02_57.5450Hz時，Y_sstan8_2x3.14x50 x8.85x10-12x2877x0.

29、02_1.26x10-7S0交流電導50MHz時，Y_sstan8_2x3.14x50 x106x8.85x10-12x2877x0.02_1.26x10-1S0交流電導外加10V、1kHz正弦電壓時的泄漏電流如何用氣體介質(zhì)的碰撞電離理論解釋固體介質(zhì)中的電擊穿？固體介質(zhì)發(fā)生電擊穿的判斷依據(jù)是什么？固體電介質(zhì)的電擊穿理論是建立在氣體電介質(zhì)的碰撞電離理論上的。所以，可以用氣體中發(fā)生電子碰撞游離來推斷固體電介質(zhì)的擊穿場強。固體介質(zhì)發(fā)生電擊穿的判斷依據(jù)是電子從電場獲得的能量速率大于電子與晶格碰撞消耗的能量速率。純晶體電擊穿和含雜晶體電擊穿有何不同？擊穿電壓與溫度關系如何？當含有微量雜質(zhì)時，低溫區(qū)的擊穿

30、場強提高；雜質(zhì)含量比增加時，臨界溫度將降低。流經(jīng)介質(zhì)電容器的電流是由哪幾部分組成的？第四章鐵電晶體鐵電晶體是指哪一類型的晶體？電疇的概念是什么？晶體在沒有外加電場作用下，正負電荷重心不重合而呈現(xiàn)電偶極矩的現(xiàn)象稱為晶體電介質(zhì)自發(fā)極化，凡呈現(xiàn)自發(fā)極化，且自發(fā)極化方向能夠因外施電場方向而改變的晶體，稱為鐵電晶體。晶體內(nèi)部在退極化電場的作用下，就會分裂出一系列自發(fā)極化方向不同的小區(qū)域，使其各自所建立的退極化電場互相補償，直到整個晶體對內(nèi)、對外均不呈現(xiàn)電場為止。這些由自發(fā)極化方向相同的晶胞所組成的小區(qū)域便稱為電疇。若有一圓片狀的鐵電晶體，兩電極面與電流表相聯(lián)，能用什么方法判斷這一晶體是熱釋電晶體？自發(fā)極化的強度是與溫度密切相關的，當晶體受熱或冷卻時，正、負電荷重心會發(fā)生位移，極化強度隨溫度而發(fā)生變化，晶體表面出現(xiàn)的束縛電荷可用一閉合回路來確定。鐵電晶體的自發(fā)應變（電致伸縮）是指什么？對于180疇，其自發(fā)應變與什么有關？與極化強度的關系如何？在鐵電體中，隨著自發(fā)極化的建立，晶體將在自發(fā)極化方向伸長，在垂直于自發(fā)極化方向伸縮，是一種應變。這種應變也是在外電場、外力不存在時發(fā)生的，被稱為自發(fā)應變-電致伸縮。對于180疇，其自發(fā)應變與自發(fā)極化強度的平方成正比。如何判斷晶體是具有自發(fā)極化的鐵