Дипольная поляризация и диэлектрические потери

ДИПОЛЬНАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ [c.20]

У технических стекол (за исключением кварцевого) имеют место дипольная поляризация и вызванные ею дипольные потери. Благодаря большому разнообразию рецептов стекла, его свойства колеблются в весьма широких пределах. Так, например, удельное объемное сопротивление лежит в пределах 10 —10 ом-см. Диэлектрическая проницаемость—3,8-f-16,2 tgo 0,0003— 0,01. [c.280]

Закономерности, отмеченные выше для диэлектрических потерь в полярных жидкостях ( 2-3, б), в основном соответствуют и закономерностям в твердых полярных диэлектриках. В органических твердых диэлектриках диэлектрические потери, связанные с дипольной поляризацией, изучены более полно, чем в неорганических. [c.56]

Диэлектрические потери в твердых диэлектриках. В неполярных твердых диэлектриках диэлектрические потери вызваны электропроводностью, а в полярных — электропроводностью и дипольной поляризацией. Выше (см. 5.3) отмечалось, что в твердых диэлектриках дипольная поляризация представляет собой деформацию звеньев, сегментов или ориентацию полярных групп молекул в электрическом поле. Изменение tg б от температуры и частоты для твердых неполярных и полярных диэлектриков такие же, как и для жидких (рис. 5.21—5.23). [c.164]

Линейные полярные полимеры. По сравнению с неполярными полимерами материалы этой группы обладают большими значениями диэлектрической проницаемости (е 3-1-6) и повышенными диэлектрическими потерями [tg б - (1ч-б)-10 на частоте 1 МГц . Такие свойства обусловливаются асимметричностью строения элементарных звеньев макромолекул, благодаря чему в этих материалах возникает дипольно-релаксационная поляризация. Удельное [c.208]

Ориентация молекул происходит без трения, то диэлектрические потери будут также малы. Лишь при средних значениях вязкости, когда поворот и ориентация диполей становятся возможными, но совершаются с преодолением трения молекул и нагревом материала, диэлектрические потери могут быть значительны и достигают максимальной величины. Прн увеличении частоты этот температурный максимум сдвигается вправо, в сторону более высоких температур, снижаясь по своему значению. В частотной зависимости полярные диэлектрики также имеют максимум tg б от частоты, определяемый временем релаксации при поляризации дипольных молекул в переменном электрическом поле возрастающей частоты. [c.25]

Диэлектрические потери, обусловленные поляризацией, особенно отчетливо наблюдаются в веществах, обладающих релаксационной поляризацией в диэлектриках дипольной структуры и в диэлектриках ионной структуры с неплотной упаковкой ионов. [c.48]

Соответственно частота релаксационного максимума диэлектрических потерь также повышается с ростом температуры (рис. 17.8). Значения е и tg б полярных диэлектриков сильно зависят от температуры Т (рис. 17.9). При высоких температурах снижение б с ростом Т связано с разориентирующим влиянием на дипольную поляризацию хаотического теплового движения, в результате чего е Еда при Т оо. При низких температурах е падает до значения Еоо, потому что частота релаксации становится ниже частоты измерений. Чем выше частота измерений, тем выше температура падения Ё (Т). При температурах падения е (Т) наблюдаются релаксационные максимумы потерь (рис. 17.9). Таким образом, релаксационная дисперсия может наблюдаться при изменении не только частоты, но и температуры. [c.137]

Диэлектрическими потерями называют энергию, которая выделяется в диэлектрике при воздействии на него переменного электрического поля. При приложении к диэлектрику постоянного напряжения диэлектрические потери определяются токами сквозной проводимости, которые тем меньше, чем больше сопротивление изоляции. При переменном напряжении возникают дополнительные потери за счет активной составляющей токов абсорбции, которые вызваны дипольной и объемно-зарядной поляризацией. [c.42]

Источником диэлектрических потерь газа может быть в основном только электропроводность, так как ориентация дипольных молекул газов при их поляризации не сопровождается диэлектрическими потерями. Как известно, все газы отличаются весьма малой электропроводностью, и угол диэлектрических потерь в связи с этим у них ничтожно мал, особенно при высоких частотах. Величина 8 может быть вычислена по формуле (93). [c.83]

Если вязкость жидкости достаточно велика, молекулы не успевают следовать за изменением поля, и дипольная поляризация практически исчезает диэлектрические потери при этом — малы. Дипольные потери буду г также малы, если вязкость жидкости весьма мала и ориентация молекул происходит без трения. При средних значениях вязкости дипольные потери могут быть значительны и при некоторой вязкости имеют максимум. [c.84]

Дипольная поляризация вызывает не только обратимое поглощение энергии за счет увеличения емкости, но и не обратимое за счет наличия в токе дипольной поляризации активной составляющей. Ток дипольной поляризации соответствует вектору 1д на рис. 2-2. Ориентация диполей не является чисто упругим их перемещением. Она связана с преодолением сил внутреннего трения, на что необратимо расходуется часть энергии электрического поля, переходя в тепло. Следовательно, полярные диэлектрики будут иметь за счет дипольной поляризации не только повышенную диэлектрическую проницаемость, но и повышенное значение tg б, повышенные диэлектрические потери. При изучении диэлектрических 3 Ю- в. Корицкий. 33 [c.33]

В соответствии со сказанным о дипольной поляризации tgo полярных диэлектриков зависит от частоты. На рис- 2-8 показаны графики зависимости tgo и мошности диэлектрических потерь от частоты для полярного жидкого диэлектрика при постоянной температуре. Частотный максимум tgo может быть объяснен следующим образом. При малых частотах количество поворотов диполей за единицу времени невелико, следовательно, рассеивается сравнительно немного энергии. При достаточно высокой частоте tgo начинает падать с ростом частоты вследствие ослабления ориентации молекул, не успевающих следовать за изменением направления поля. [c.35]

Закономерности, отмеченные выше для диэлектрических потерь в полярных жидкостях, в основном соответствуют и закономерностям в твердых полярных диэлектриках. В органических твердых диэлектриках диэлектрические потери, связанные с дипольной поляризацией, изучены более полно, чем в неорганических, в частности в кристаллических, имеющих в узлах решетки полярные молекулы или полярные группы атомов. [c.36]

Чистота имеет огромное влияние на качество технических диэлектриков — электроизоляционных материалов, особенно в тех случаях, когда основной состав сам отличается особенно малой проводимостью. Среди синтетических диэлектриков, как правило, наименьшей проводимостью и наименьшими диэлектрическими потерями обладают те материалы, технологический процесс получения которых обеспечивает высокую степень их чистоты (исключение представляют полярные диэлектрики, которые при предельно возможной чистоте имеют сравнительно высокие потери за счет дипольной поляризации). [c.64]

В отличие от деформационной поляризации дипольная поляризация, как и другие виды релаксационной поляризации, вызывает рассеяние электрической энергии, переходящей в диэлектрике в тепло, т. е. она приводит к появлению диэлектрических потерь (подробнее см. гл. И1). [c.111]

Кроме того, возможны повороты частей дипольных молекул, а также другие виды переброса молекул из одного положения в другое существуют и другие механизмы релаксационной поляризации, связанные с появлением диэлектрических потерь (сравните с 2-4). [c.173]

Зависимость 1 6 от температуры для отечественных и зарубежных ПВХ-пластикатов дана на рис. 1-14. При низких температурах (до точки перегиба) диэлектрические потери определяются дипольной поляризацией, а при больших температурах— токами сквозной проводимости. [c.30]

Структурная формула, изображающая несколько звеньев молекулярной цепи клетчатки, дана на фиг. 88. В каждом звене молекулы клетчатки содержатся по три гидроксильных группы — ОН. Наличие этих групп обусловливает полярность клетчатки, так как при воздействии электрического поля гидроксильные группы способны смещаться по отношению ко всей молекулярной цепи, создавая эффект структурной (дипольно-релаксационной) поляризации. В связи с этим клетчатка имеет относительно высокую диэлектрическую проницаемость (s = 6,5 7) и большой тангенс угла потерь (tgS = 0,0050,010) при технической частоте максимум угла потерь клетчатки лежит около —80° С, а при высокой частоте смещается в область положительных температур. [c.180]

Общая оценка диэлектрических свойств эпоксидных смол дана в работах 181, 84]. В них показано, что эпоксидные смолы, отвержденные аминными и кислотными отвердителями, являются полярными диэлектриками. Дипольные потери и поляризация связаны в отвержденных эпоксидных смолах и компаундах с процессами релаксации. В настоящее время нет законченной теории диэлектрической поляризации полимеров (136], однако во многих случаях удается найти правильное качественное объяснение молекулярного механизма поляризации. [c.61]

Изучение электрических свойств линолеумов различных рецептур п казало, что тангенс угла потерь с увеличением частоты тока у них уменьшается. Так, при изменении частоты от 10 до 40-10 гц тангенс угла потерь tg 6 в среднем уменьшается в три раза. При частоте 40 X X 10 гц для всех рецептур он равняется 0,02—0,012. Относительнай диэлектрическая проницаемость г тн мало изменяется с изменением частоты тока. В диапазоне частот от 10 до 40-10 гц %пт = 3-f-4 (рис. 68). С увеличением температуры тангенс угла потерь растет, достигая максимального значения при температуре 155° С и частоте тока 35 10 гц. При уменьшении частоты тока до 20-10 гц макси мальное значение тангенса угла потерь достигается при более высокой температуре, выше 180° С. Характерное изменение положения максимального значения тангенса угла потерь с изменением темпе-р атур и частоты тока свидетельствует о наличии дипольной поляризации и релаксационного характера превращения энергии. [c.101]

Изучению диэлектриков на сверхвысоких частотах посвящено много работ, в которых исследования проводились на образцах, специально изготовленных или вырезаемых из изделий при помощи ре-зонаторного или волноводного метода. И только сравнительно недавно (10. .. 15 лет назад) появились работы, в которых диэлектрическую проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь измеряли методами свободного пространства, не требующими разрушения контролируемого изделия. Электрические свойства полимеров в переменных полях определяются процессом установления поляризации во времени. С процессом установления поляризации электронного и ионного смещения связаны резонансные диэлектрические потери. Для установления дипольной поляризации и поляризации, обусловленной слабо связанными ионами, характерны релаксационные диэлектрические потери. Установлено, что релаксационные диэлектрические потери наблюдаются в диапазоне частот 10 . .. 10 Гц, а резонансные -10 . .. 10 Гц. [c.33]

При низких температурах вязкость диэлектрика так велика, что диполи заморожены , не ориентируются в электрическом поле и дипольная поляризация не происходит. Проводимость диэлектрика при низких температурах мала, а поэтому невелики /ск и вызываемые им диэлектрИческйе потери. Поэтому tg б жидкого полярного диэлектрика при низких температурах имеет небольшое значение (рис. 5.21, а, пунктирная линия). С ростом температуры вязкость диэлектрика уменьи1ается. время релаксации полярных молеку.-i становится меньше и они вовлекаются в процесс поляризации. Ориентация (поворот молекул в поле в результате преодоления межмо-лекулярных сил) происходит с трением . На работу против сил трения затрачивается энергия электрического поля, которая и рассеивается в диэлектрике, активная составляющая /да тока абсорбции /аос увеличивается и tgfi диэлектрика растет (рис. 5.21, а). При температуре вязкость диэлектрика уменьшается до такого значения, что время релаксации И полупериод T 2 - i2f) приложенного напряжения становятся одинаковыми Полярные молекулы в течение одного полупериода поворачиваются на максималь- [c.162]

Диэлектрическая дисперсия может носить релаксаидюнный (е люно-тонно снижается с ростом со) или резонансный характер (в с ростом частоты проходит через максимум и минимум). В данном параграфе рассмотрим релаксационную дисперсию, характерную для дипольной поляризации полярных диэлектриков, и связанные с ней потери. [c.134]

Неупругий характер перемещения ионов при ионнорелаксационной поляризации связан с необратимым поглощением энергии, следовательно, с увеличением tg б и увеличением мощности диэлектрических потерь. Зависимость tg б, обусловленного ионно-релаксационной поляризацией, от частоты в принципе объясняется так же, как и в случае дипольной поляризации. При малых частотах tg б оказывается небольшим из-за малого числа переформирований [c.59]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...