電介質(zhì)的極化2

3.1.1電介質(zhì)的極化1.極化：電介質(zhì)置于電場(chǎng)中，其內(nèi)部會(huì)發(fā)生束縛電荷的彈性位移及偶極子的轉(zhuǎn)向等現(xiàn)象，該現(xiàn)象稱(chēng)為電介質(zhì)的極化。Q′束縛電荷相對(duì)介電常數(shù)：

極化對(duì)介電常數(shù)的影響：電子位移極化2.極化的基本形式特點(diǎn)：存在于一切電介質(zhì)，極化所需時(shí)間短，不隨頻率變化；極化具有彈性，不損耗能量離子位移極化特點(diǎn)：存在于離子結(jié)構(gòu)電介質(zhì)中，極化所需時(shí)間也很短；極化具有彈性，無(wú)能量損耗；隨溫度升高而增大E

有些電介質(zhì)具有固有的電矩，即正、負(fù)電荷作用中心永不重合，這種分子稱(chēng)為極性分子，這種電介質(zhì)稱(chēng)為極性電介質(zhì)，例如膠木、橡膠、纖維素、蓖麻油、氯化聯(lián)苯等。

每個(gè)極性分子都是偶極子，具有一定的電矩，但當(dāng)不存在外電場(chǎng)時(shí)，這些偶極子因熱運(yùn)動(dòng)而雜亂無(wú)序地排列著，宏觀電矩等于零，整個(gè)介質(zhì)對(duì)外并不表現(xiàn)出極性出現(xiàn)外電場(chǎng)后偶極子沿電場(chǎng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，作較有規(guī)則的排列，因而顯出極性，這種極化稱(chēng)為偶極子極化或轉(zhuǎn)向極化。UU電極電介質(zhì)E轉(zhuǎn)向極化頻率太高時(shí)偶極子將來(lái)不及轉(zhuǎn)動(dòng)，因而其εr值變小。溫度對(duì)極性電介質(zhì)εr值也有很大的影響。因?yàn)闇囟容^低時(shí)分子間的聯(lián)系緊密，偶極子轉(zhuǎn)動(dòng)困難。所以εr很小。溫度升高后分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，阻礙極性分子沿電場(chǎng)取向，使極化減弱。所以液體固體的εr在低溫下先隨溫度的升高而增大，以后當(dāng)熱運(yùn)動(dòng)變的較強(qiáng)烈時(shí)，εr又開(kāi)始隨溫度的上升而減小。特點(diǎn)：存在于極性電介質(zhì)中，極化所需時(shí)間較長(zhǎng)，與電源頻率有很大關(guān)系；極化消耗能量；溫度過(guò)高或過(guò)低，都會(huì)減小合閘瞬間：空間電荷極化(夾層極化)一般介質(zhì)不均勻，于是要有一電壓重新分配過(guò)程，亦即C1、C2上電荷重新分配，在此過(guò)程中，分界面上將集聚起多余的電荷，從而顯出極性來(lái)。極化結(jié)果：等值電容增大；夾層界面堆積電荷產(chǎn)生極性極化特點(diǎn)：與分子結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)；極化時(shí)間長(zhǎng)（G很?。挥心芎?，負(fù)的溫度系數(shù)。穩(wěn)定后：3.極化在工程實(shí)際中的應(yīng)用（１）不同應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)εr大小的要求不同（２）在交流及沖擊電壓作用下，多層串聯(lián)介質(zhì)場(chǎng)強(qiáng)Ｅ與εr

成反比，要注意各種材料的

εr值的配合；（3）極化類(lèi)型影響介質(zhì)損耗，從而影響絕緣劣化和熱擊穿

為便于比較，將上述各種極化列為下表極化種類(lèi)產(chǎn)生場(chǎng)合所需時(shí)間能量損耗產(chǎn)生原因電子式極化任何電介質(zhì)10-15s無(wú)束縛電子運(yùn)行軌道偏移離子式極化離子式結(jié)構(gòu)電介質(zhì)10-13s幾乎沒(méi)有離子的相對(duì)偏移偶極子極化極性電介質(zhì)10-1