Материалы электроники и электротехники. Королёв А.П - 26 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

С повышением температуры расстояния между ионами вследствие теплового расширения материала увеличиваются. В
большинстве случаев это сопровождается ослаблением сил упругой связи и возрастанием поляризованности диэлектрика.
Время установления ионной поляризации – порядка 10
–13
с.
Дипольно-релаксационная поляризация отличается от электронной и ионной тем, что дипольные молекулы,
находящиеся в хаотическом тепловом движении, частично ориентируются под действием поля (рис. 4.3), что и является
причиной поляризации.
Дипольно-релаксационная поляризация возможна, если молекулярные силы не мешают диполям ориентироваться вдоль
электрического поля. С увеличением температуры молекулярные силы ослабляются, что должно усиливать дипольно-
релаксационную поляризацию. Однако в то же время возрастает энергия теплового движения молекул, что уменьшает
ориентирующее влияние поля.
а)
б)
Рис. 4.3. Расположение дипольных молекул без поля (а)
и при наложении электрического поля (б)
Поворот диполей в направлении поля в вязкой среде требует преодоления некоторого сопротивления, а потому
дипольно-релаксационная поляризация связана с потерями энергии и нагревом диэлектрика. В вязких жидкостях
сопротивление поворотам молекул настолько велико, что в высокочастотных полях диполи не успевают ориентироваться в
направлении поля, и дипольно-релаксационная поляризация уменьшается с увеличением частоты приложенного
напряжения.
Дипольно-релаксационная поляризация свойственна полярным жидкостям; этот вид поляризации может наблюдаться
также и в твёрдых полярных органических веществах.
Ионно-релаксационная поляризация наблюдается в ионных диэлектриках с неплотной упаковкой ионов, например в
неорганических стёклах, и в некоторых кристаллических веществах.
В этом случае слабо связанные ионы вещества под воздействием внешнего электрического поля среди хаотических
тепловых перебросов получают избыточные перебросы в направлении поля и смещаются на расстояния, превышающие
постоянную решётки. После снятия электрического поля ионы постепенно возвращаются к центрам равновесия, т.е. этот
механизм можно отнести к релаксационной поляризации.
4.3. СВЯЗЬ АГРЕГАТНОГО СОСТОЯНИЯ С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ ДИЭЛЕКТРИКОВ
Значение относительной диэлектрической проницаемости вещества характеризуется степенью его поляризуемости,
поэтому в первую очередь определяется механизмами поляризации. Однако величина ε в большой мере зависит и от
агрегатного состояния вещества, так как при переходах из одного состояния в другое существенно меняются плотность
вещества, его вязкость и изотропность.
Диэлектрическая проницаемость газов. Газообразные вещества характеризуются весьма малыми плотностями
вследствие больших расстояний между молекулами. Благодаря этому поляризация всех газов незначительна, и
относительная диэлектрическая проницаемость их близка к единице. Диэлектрическая проницаемость различных газов тем
больше, чем больше молекула газа.
У воздуха в нормальных условиях относительная диэлектрическая проницаемость равна 1,0006.
Диэлектрическая проницаемость жидких диэлектриков. Жидкие диэлектрики могут состоять из неполярных или
полярных молекул.
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
E

Страницы