Влияние частоты электрического поля

Зависимость tgd(f) от частоты электрического поля может быть проанализирована с помощью соотношения (4.30).

В неполярных диэлектриках релаксационные (связанные с потерями энергии и нагревом) виды поляризации отсутствуют. В подобных материалах проявляется, в основном, электронная или ионная поляризация. С ростом частоты электрического поля величина тока сквозной проводимости уменьшается, поскольку свободные или слабосвязанные носители заряда (ионы) за счет своей значительной массы не успевают смещаться в переменном поле повышенной частоты. Следовательно, величина tgd, c учетом (4.30), должна монотонно уменьшаться (рис. 4.3, б, кривая 1). Максимальные потери будут происходить в полях ″нулевой″ частоты, т.е. при постоянном напряжении за счет тока сквозной проводимости.

Теоретическая зависимость тангенса угла диэлектрических потерь полярного диэлектрика от частоты f (рис. 4.3, б, пунктирная кривая 2), в целом идентична описанной выше. При частотах, близких к нулю (на постоянном напряжении), потери максимальны и определяются токами проводимости диэлектрика. Но на некоторых частотах за счет релаксационных процессов поляризации возникают дополнительные потери. При возрастании частоты до значений близких к f ₀ величина tgd стремится к максимальному значению (рис. 4.3, б, сплошная кривая 2). Этот процесс аналогичен колебанию массивной молекулы в процессе резонанса: собственные частоты колебаний диполя близки к частоте электрического поля. Интенсивное колебание диполей при резонансе вызывает повышенные диэлектрические потери.

При высоких частотах f > f ₀ диполи не успевают переориентироваться в поле повышенной частоты и, фактически, перестают колебаться. Поэтому в области больших частот значение tgd падает, также как и в неполярных диэлектриках (кривая 1).

4.1.5. Зависимость e от температуры и частоты

Дата добавления: 2015-07-17