Смекни!
smekni.com

Поляризація діелектричних матеріалів та їх діелектрична проникність (стр. 3 из 3)

Цей метод можливо використовувати при любому механізмі поляризації та любій залежності

(t) (мається на увазі люба форма залежності).

Значний вплив на

дипольної рідини має частота. Залежність
від частоти має такий вигляд:

На низькій частоті

диполі встигають за полем і
досить велика і близька до
= (для постійної напруги). Коли частота збільшується, молекули не встигають за зміною поля і
зменшується до значення
≈ n2, яка обумовлена електронною поляризацією. Частота, при якій це відбувається визначається за формулою:

де

– динамічна в’язкість;

– радіус молекули;

k – постійна Больцмана і рівна 1,38*10 –23 Дж/К

Час релаксації молекул

пов’язаний з частотою відомим співідношенням

Діелектрична проникність полярної рідини знаходиться в межах 3,5...5 і значно більше ніж у неполярної рідини.

Діелектрична проникність твердих діелектриків

Діелектрична проникність твердих тіл залежить від структурних особливостей речовини. В них може існувати любий вид поляризації. Для твердих неполярних діелектриків характерні ті ж закономірності, що й для неполярних газів та рідин. В якості твердого неполярного діелектрика розглянемо парафін.

Діелектрична проникність та показник заломлення деяких неполярних твердих матеріалів

Матеріал n n2
Парафін 1,43 2,06 1,9…2,2
Полістірол 1,55 2,40 2,4…2,6
Сірка 1,92 3,69 3,6…4,0
Алмаз 2,40 5,76 5,6…5,8

При переході парафіну з твердого стану в рідину (при t0 = 540C ) відбувається різке зменшення діелектричної проникності тому, що зменшується щільність речовини.

Залежність

від температури має вигляд (для парафіну):

Полярні органічні діелектрики мають дипольні-релаксаційну поляризацію. Ця поляризація сильно залежить від температури і частоти прикладеної напруги. В якості прикладу розглянемо лід.


Діелектрична проникність льоду при низьких частотах і температурі ≈ 00С лід, як і вода має

, однак з пониженням температури
швидко зменшується до рівня ≈ 2,85.

Діелектрична проникність сегнетоелектриків велика і має яскраву залежність від напруженості поля та температури. Температура, при якій

має максимум називається температурою (точкою) Кюрі.

До сегнотоелектриків відносять:

NaKC4 H4 O6 • 4H2 O – сегнетова сіль

= 500...600.

ВаТіО3 – тітан барія

= 1500... 2000.

В області температур вище точки Кюрі зникають сегнетоелектричні якості (залежність

від напруженості електричного поля).

Висновки: При використанні діелектриків різного типу, потрібно вміти розраховувати їх основні параметри в залежності від температури та частоти.