在電場強度比截至的擊穿場強小得多的電場下，各類電介質(zhì)都有極化、電導(dǎo)和損耗等電氣物理現(xiàn)象，不過氣體介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗都很微弱，一般都可忽略不計。所以正真需要注意的只有液體和固體介質(zhì)在這些方面的特性。

電介質(zhì)的極化

電介質(zhì)極化是指外電場作用下，電介質(zhì)顯示電性的現(xiàn)象。理想的絕緣介質(zhì)內(nèi)部沒有自由電荷，實際的電介質(zhì)內(nèi)部總是存在少量自由電荷，它們是造成電介質(zhì)漏電的原因。 一般情形下，未經(jīng)電場作用的電介質(zhì)內(nèi)部的正負束縛電荷平均說來處處抵消，宏觀上并不顯示電性。在外電場的作用下，束縛電荷的局部移動導(dǎo)致宏觀上顯示出電性，在電介質(zhì)的表面和內(nèi)部不均勻的地方出現(xiàn)電荷，這種現(xiàn)象稱為極化，出現(xiàn)的電荷稱為極化電荷。這些極化電荷改變原來的電場。充滿電介質(zhì)的電容器比真空電容器的電容大就是由于電介質(zhì)的極化作用。

電介質(zhì)的極化使得電介質(zhì)內(nèi)分子的正負電荷發(fā)生位移或取向變化，電介質(zhì)內(nèi)部出現(xiàn)許多按外電場方向排列的電偶極子，這些電偶極子改變了整個電介質(zhì)原來的電場分布。在電介質(zhì)內(nèi)部可能出現(xiàn)凈余的電荷分布，同時在電介質(zhì)的表面上有電荷分布，這種電介質(zhì)表面上的電荷稱為極化電荷。極化電荷與導(dǎo)體中的自由電荷不同，不能自由移動，因此也稱為束縛電荷。但是極化電荷也是電荷，它與自由電荷一樣是產(chǎn)生電場的源，極化電荷對原電場有影響，會引起整個電介質(zhì)電場的變化。

電介質(zhì)的電導(dǎo)

電介質(zhì)的電導(dǎo)可以分為離子電導(dǎo)和電子電導(dǎo)。離子電導(dǎo)是指電場中由于離子遷移產(chǎn)生的導(dǎo)電現(xiàn)象。帶電的土壤膠體顆粒和土壤溶液中的離子均可導(dǎo)電，體系中離子對電導(dǎo)的貢獻稱為離子電導(dǎo)。強電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率都與溶液濃度有關(guān)，但強、弱電解質(zhì)溶液表現(xiàn)的規(guī)律不盡相同。強電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率先隨濃度的增大而增加，但當(dāng)濃度增大到一定程度后，由于陰、陽離子之間的吸引力增大電導(dǎo)率反而下降，所以在電導(dǎo)率-濃度關(guān)系的曲線上出現(xiàn)一最高點。當(dāng)電介質(zhì)中出現(xiàn)電子電導(dǎo)電流時，表明電介質(zhì)已被擊穿，因此，一般電介質(zhì)的電導(dǎo)都是指離子電導(dǎo)。

電介質(zhì)損耗

電介質(zhì)中在交變電場作用下轉(zhuǎn)換成熱能的能量。這些熱會使電介質(zhì)升溫并可能引起熱擊穿，因此，在電絕緣技術(shù)中，特別是當(dāng)絕緣材料用于高電場強度或高頻的場合，應(yīng)盡量采用介質(zhì)損耗因數(shù)(即電介質(zhì)損耗角正切tgδ，它是電介質(zhì)損耗與該電介質(zhì)無功功率之比)較低的材料。但是，電介質(zhì)損耗也可用作一種電加熱手段，即利用高頻電場(一般為0.3~300 兆赫) 對電介質(zhì)損耗大的材料(如木材、紙、陶瓷等)進行加熱。這種加熱由于熱量產(chǎn)生在介質(zhì)內(nèi)部，比外部加熱的加熱速度快、熱效率高，且加熱均勻。頻率高于 300兆赫時 ，達到微波波段 ，即為微波加熱( 家用微波爐即據(jù)此原理)。電介質(zhì)損耗按其形成機理可分為弛豫損耗、共振損耗和電導(dǎo)損耗。前兩者分別與電介質(zhì)的弛豫極化和共振極化過程有關(guān) 。對于弛豫損耗，當(dāng)交變電場的頻率 ω=1/τ時，介質(zhì)損耗達到極大值，τ為組成電介質(zhì)的極性分子和熱離子的弛豫時間。對于共振損耗，當(dāng)電場頻率等于電介質(zhì)振子固有頻率(共振)時，損失能量最大。電導(dǎo)損耗則是由貫穿電介質(zhì)的電導(dǎo)電流引起，屬焦耳損耗，與電場頻率無關(guān)。

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