2015-03-22
720
Диэлектрическими потерями называют мощность, которая рассеивается в диэлектрике при воздействии на него электрического поля. Как правило, определяют не саму мощность, а тангенс угла диэлектрических потерь. Эта величина вводится следующим образом. Рассматривают векторную диаграмму токов для конденсатора с потерями (рис.5.3).
В соответствии с теорией переменных токов активная мощность (диэлектрические потери в диэлектрике)
(5.24)
Здесь 
и 
– действующие значения напряжения и тока, связанные с амплитудами 
.
Отношение активного действующего тока 
к реактивному действующему току 
представляет собой тангенс угла диэлектрических потерь
(5.25)
 |
| Рис. 5.3. Векторная диаграмма токов для конденсатора с потерями |
Если использовать выражение для амплитуд плотностей активного 
и реактивного 
токов (вывод не приводим), получим
. (5.26)
Здесь 
есть удельная электропроводность вещества. При 
имеем
. (5.27)
При малой электропроводности , наоборот, остается лишь релаксационная часть числителя, так что получим
. (5.28)
Кроме того, для достаточно высоких частот, когда 
, получим известную формулу Дебая
. (5.29)
На рис. 5.4 для релаксационной поляризации приведены кривые мощности потерь 
и 
в зависимости от частоты. График функции имеет максимум при 
, который составляет
. (5.30)
Кривые имеют различный характер, но потери согласно (5.24) характеризуются величиной . Для хороших диэлектриков с электронной поляризацией уже при 50Гц очень мал (
) и незначительно уменьшается с ростом частоты. Для диэлектриков с релаксационной поляризацией на промышленной частоте 
. Величина релаксационного максимума зависит от проводимости, и в полупроводниках типа ферритов при 50 Гц может оказаться значительно больше единице.
 |
| Рис.5.4. Зависимость мощности потерь и от частоты при релаксационной поляризации |
Диэлектрические потери при повышении температуры увеличиваются за счет роста сквозной проводимости.
