电场频率对极化、介电常数和介质损耗有何影响

Question

如题所述

Answer 1

电场频率的影响 与材料的动态力学性能相似，高分子材料的介电性能也随交变电场频率而变。当电场频率较低时（ω→0，相当于高温），电子极化、原子极化和取向极化都跟得上电场的变化，因此取向程度高，介电系数 大，介电损耗小（ →0），见图4-76。在高频区（光频区），只有电子极化能跟上电场的变化，偶极取向极化来不及进行（相当于低温），介电系数 降低到只有原子极化、电子极化所贡献的值，介电损耗 也很小。在中等频率范围内，偶极子一方面能跟着电场变化而运动，但运动速度又不能完全适应电场的变化，偶极取向的位相落后于电场变化的位相，一部分电能转化为热能而损耗，此时 增大，出现极大值，而介电系数 随电场频率增高而下降。除去布朗运动的影响外，电场频率与温度对介电性能的影响符合时间-温度等效原理。

Answer 2

介电常数会改变电场的强度,当在电场中放入高介电常数的材料时,电场的强度会有一定量的下降,反之亦然。这个可以类比温度的传热来理解。
介电常数除了与材料有关以外,还与温度和电场频率有关。
介质损耗需要分类讨论,对于气体介质和非极性液体、固体介质而言,其介损与温度和电场强度有关；对于极性液体、固体介质,其介损与温度和频率有较复杂的关系。

Answer 3

低频交流变电场下，所有极化均有足够时间发生，这时介电常数最大。在高频交变电荷下跟不上外电场变化，介电常数变小。频率处于上述两种电场之间，取向虽能跟上电场的变化，但不同相落后。发生滞后现象，有介质损耗，介电常数处于中间值。

Answer 4

电介质损耗是电介质在电场作用下，由电介质电导和电介质极化的滞后效应在其内部引起的能量损耗。…用电介质损耗角正切值tanδ来描述电介质在交变电压下的损耗最为有利。…
…工业中应用的电介质材料是不允许有大的电介质损耗的，否则会引起电介质剧...

Answer 5

频率升高，介电常数减小，这跟极化有关。介电常数在低频区随着频率升高而减小，然后又增大，会出现一个高峰，并再次减小，在高频区介质损耗下降很快。这个不容易跟你解释，如果你想了解具体的原因，可以给我发邮件。
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