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介質(zhì)的損耗形式

更新時間:2021-02-25      點擊次數(shù):2613

今天來介紹一下什么是極化損耗和電離損耗?

當介質(zhì)產(chǎn)生極化時,有幾種極化形式可以引起介質(zhì)損耗,例如松弛極化所造成的介質(zhì)損耗就比較大,這種損耗發(fā)生在偶極子式結(jié)構(gòu)電介質(zhì)和在離子晶格不緊密的離子結(jié)構(gòu)電介質(zhì)中,它是由于粒子(偶極子或離子)在電場力的影響下克服熱運動引起的。

根據(jù)松弛極化機制,松弛極化建立的時間較長,約為10-2-10-3秒,因此極化所造成的電矩往往滯后于外加電場,這就是造成損耗的原因。

在電介質(zhì)兩邊加上交變電壓時,如果外加電壓頻率較低,介質(zhì)中極化都跟上外電場變化,則由極化引起的極板電荷正比于外加電壓的瞬時值。即電壓達大值時,極板電荷也達大值;電壓降為零時,極板電荷也變?yōu)榱?;電壓反向時,極板電荷也跟著反向。因此外加電壓變化一周時,極板電荷為零,恢復原來狀態(tài),不產(chǎn)生極化損耗。

當外加電壓頻率較高時(即松弛極化建立的時間大于外加電壓變化周期四分之一),極化跟不上電場變化,即電壓達到大值時,極化尚未建立,有極化引起的極板電荷也未達到大值,外加電壓開始減小時,極化仍然繼續(xù)增大至大值后才減小。極板電荷也是這樣,當電壓降至零時,極化尚未消除,極板電荷不能降至零,仍然遺留有部分電荷,當外電場反向時,基板上遺留的部分電荷中和了電源對極板充電的部分電荷,并以熱的形式發(fā)出,于是產(chǎn)生了能量損耗。

電離損耗的介紹如下:

電離損耗(又稱游離損耗)是由氣體所引起的,含有氣孔的固體介質(zhì)在外加電場強度超過了氣孔氣體電離所需要的電場強度時,由于氣體的電離吸收能量而造成損耗,這種損耗成為電離損耗。

   電離損耗的功率可以用于下式近似計算

P=Af(V-V0)2            (4.2-65)

式中,A為常數(shù);f為頻率;V為外施電壓;V0為氣孔內(nèi)氣體的電離電壓。

上式只有當V>V0才適用。當外電壓超過V0時,隨著外電場電壓的增加,介質(zhì)的損耗急劇增大,利用這一特點,我們可以判斷介質(zhì)是否含有氣孔。

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