介质的损耗与击穿PPT教案.pptx

会计学
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介质的损耗与击穿
离子位移极化 —— Ionic Polarization
电介质中的正负离子在电场作用下发生可逆的弹性位移。正离子沿电场方向移动，负离子沿反电场方向移动。由此形成的极化称为离子位移极化。
离子在电场作用下偏移平衡位置的移动相当于形成一个感生偶极矩。
离子位移极化所需时间大约为10-12～10-13秒 。不以热的形式耗散能量，不导致介电损耗。
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偶极转向极化 —— Orientational (Dipolar) Polarization
转向极化主要发生在极性分子介质中。具有恒定偶极矩μ的分子称为极性分子。
偶极转向极化 —— Orientational (Dipolar) Polarization
转向极化主要发生在极性分子介质中。具有恒定偶极矩μ的分子称为极性分子。
在无外加电场时，这些极性分子的取向在各个方向的几率是相等的，因此就介质整体来看，偶极矩等于零。当极性分子受到外电场作用时，偶极子发生转向，趋于和外加电场方向一致。所以介质整体出现宏观偶极矩。这种极化现象称为偶极子转向极化。
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空间电荷极化
：在电场作用下，不均匀介质内部的正、负离子分别向负、正极移动，引起介质内各点离子的密度发生变化，即出现电偶极矩。这种极化即称为空间电荷极化。在电极附近积聚的电荷就是空间电荷。
空间电荷极化常发生在不均匀介质中。
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损耗的形式
介质损耗的表示方法
介质损耗和频率、温度的关系
无机介质的损耗
介质损耗
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介质损耗定义
电介质在单位时间内消耗的能量称为电介质损耗功率，简称电介质损耗。
或：电场作用下的能量损耗，由电能转变为其它形式的能，如热能、光能等，统称为介质损耗。
它是导致电介质发生热击穿的根源。
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介质损耗
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损耗的形式
介质损耗
电导损耗：在电场作用下，介质中会有泄漏电流流过，引起电导损耗。实质是相当于交流、直流电流流过电阻做功，故在这两种条件下都有电导损耗。绝缘好时，液、固电介质在工作电压下的电导损耗是很小的，
极化损耗：只有缓慢极化过程才会引起能量损耗，如偶极子的极化损耗。
游离损耗：气体间隙中的电晕损耗和液、固绝缘体中局部放电引起的功率损耗称为游离损耗。
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介质损耗的表示
当容量为C0=0S/d的平板电容器上加一交变电压U=U0eiwt。则：
1、电容器极板间为真空介质时，
电容上的电流为：
2、电容器极板间为非极性绝缘材料时，电容上的电流为：
与外电压相差90o的相位
但与外电压仍相差90°相位。没有损耗。
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介质损耗的表示
3、电容器极板间为弱导电性或极性，电容上的电流为：
G是由自由电荷产生的纯电导，G=S/d， C=S/d
——位移电流密度
——传导电流密度
如果电荷的运动是自由的，则G实际上与外电压额率无关；如果这些电荷是被符号相反的电荷所束缚，如振动偶极子的情况，G为频率的函数。
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介质损耗的表示
实际为：
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