В неполярных жидкостях

Диэлектрические потери в газах при напряженностях поля, ниже тех, которые необходимы для развития ударной ионизации молекул газа, очень малы. В этом случае газ можно практически рассматри¬вать как идеальный диэлектрик.
Источником диэлектрических потерь газа может быть в основном только электропроводность, так как ориентация дипольных моле¬кул газон при их поляризации не сопровождается диэлектрическими потерями.
Все газы отличаются весьма малой электропроводностью, и угол диэлектрических потерь в связи с этим будет ничтожно мал, осо¬бенно при высоких частотах.
При высоких напряжениях и неоднородном поле, когда напря¬женность в отдельных местах превзойдет некоторое критическое зна¬чение, молекулы газа ионизируются, вследствие чего в газе возни¬кают потери на ионизацию.
В неполярных жидкостях диэлектрические потери обусловлены только электропроводностью, если жидкость не содержит примесей с дипольными молекулами. Удельная проводимость неполярных чистых жидкостей чрезвычайно мала, бла¬годаря чему малы и диэлектрические потери. Полярные жидкости в зависимости от условий (температура, ча¬стота) могут обладать заметными потерями, связанными с дипольно-релаксационной поляризацией, помимо потерь, обусловленных элект¬ропроводностью.
У жидких диэлектриков с полярными молекулами заметно про¬является зависимость диэлектрических потерь от вязко-сти. Удельная проводимость таких жидкостей при комнатной температуре 10~10— Ю-11 См/м. Диэлектрические потери, наблюдаемые в полярных низких жидкостях при переменном напряжении, значительно пре¬восходят потери, обуслов-ленные электропроводностью. Такие по¬тери называют дипольно-релаксационными потерями. Объяснение природы потерь в полярных вязких жидкостях можно дать, осно¬вываясь на представлениях о механизме дипольно - релаксацион-ной поляризации.
Дипольные молекулы, следуя за изменением электрического поля, поворачиваются в вязкой среде и вызывают потери электри¬ческой энергии на трение с выделением теплоты. Если вязкость жидкости достаточно велика, молекулы не успевают следовать за изменением поля и дипольная поляризация практически исчезает; диэлектрические потери при этом будут малы. Дипольные потери будут также малы, если вязкость жидкости мала и ориентация мо¬лекул происходит без трения. При средней вязкости дипольные по¬тери могут быть существенны и при некотором значении вязкости имеют максимум.
Диэлектрические потери в твердых диэлектриках необходимо рассматривать в связи сих структурой. Твердые вещества обладают разнообразным составом и строением; в них возможны все виды диэлектрических потерь.
Для удобства рассмотрения диэлектрических потерь в твердых веществах последние можно подразделить на четыре группы: ди¬электрики молекулярной структуры, ионной структуры, сегнетоэлектрики и диэлектрики неоднородной структуры.
Диэлектрические потери в диэлектриках молекулярной струк¬туры зависят от вида молекул.
Диэлектрики с неполярными молекулами, не имеющие приме¬сей, обладают ничтожно малыми диэлектрическими потерями. Указанные вещества в связи с их весьма малыми потерями применяются в ка¬честве высокочастотных диэлек-триков.
Диэлектрики молекулярной структуры с полярными молеку¬лами представляют собой главным образом органические вещества, широко используемые в технике. Эти вещества из-за присущем им дипольно-релаксационной поляризации обладают большими потерями, которые существенно зависят от температуры; при некоторых температурах обнаружива¬ются максимум и минимум потерь; возрастание потерь после ми¬нимума объясняется увеличением потерь от сквозной электропро¬водности.
Диэлектрические потери твердых веществ ионной структуры связаны с особенностями упаковки ионов в решетке.
В веществах кристаллической структуры с плотной упаковкой ионов при отсутствии примесей, искажающих решетку, диэлектри¬ческие потери весьма малы. При повышенных температурах в таких веществах появляются потери от сквозной электропроводности.
Диэлектрические потери в сегнетоэлектриках выше, чем у обыч¬ных диэлектриков. Особенностью сегнетоэлектриков является наличие в них самопроизвольной поляризации, проявляющейся в определенном температурном интервале, вплоть до точки Кюри. Диэлектрические потери в сегнетоэлектриках мало изменяются с температурой в области самопроизвольной поляри¬зации и резко падают при температуре выше точки Кюри, когда само¬произвольная поляриза-ция исчезает.
Диэлектрические потери в твердых веществах неоднородной струк¬туры. К твердым веществам этого типа, используе-мым в качестве ди¬электриков, принадлежат материалы, в состав которых входит не менее двух компонентов, механиче-ски смешанных друг с другом. К неоднородным диэлектрикам относится прежде всего керамика. Любой керамический материал представляет собой сложную много¬фазную систему. В составе керамики различают кристаллическую фазу, стекловидную и газовую (газы в закрытых порах).
Диэлектрические потери в керамике определяются видом кри¬сталлической и стекловидной фаз и количественного соотношения между ними. Газовая фаза в керамике вызывает повышение диэлект¬рических потерь при высоких напря-женностях поля вследствие раз¬вития ионизации.
Потери в керамике могут оказаться повышенными, если в про¬цессе производства в керамическом изделии образуются полупро¬водящие включения с электронной электропроводностью. Увеличе¬ние потерь в керамике происходит также за счет адсорбированной влаги при наличии открытой пористости.

Powered by Drupal - Design by artinet