電介質(zhì)極化與介電常數(shù)ppt課件

1、:四個電氣性能：電介質(zhì)極化特性、電介質(zhì)損耗四個電氣性能：電介質(zhì)極化特性、電介質(zhì)損耗特性、特性、 電氣傳導(dǎo)特性、電氣擊穿特性電氣傳導(dǎo)特性、電氣擊穿特性 介介 電電 特特 性：性： 電氣傳導(dǎo)特性：電氣傳導(dǎo)特性： 主要物理量為絕緣電導(dǎo)和泄主要物理量為絕緣電導(dǎo)和泄漏電流漏電流電氣擊穿特性：電氣擊穿特性： 主要物理量為擊穿場強(qiáng)主要物理量為擊穿場強(qiáng) :dAUQC000 dAUQQC 00000QQQCCr Q:電介質(zhì)原先不顯電性，放入到電場時，由于電場的作用電介質(zhì)內(nèi)部物理結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，結(jié)果導(dǎo)致電介質(zhì)內(nèi)部電荷分布發(fā)生變化，出現(xiàn)束縛電荷，整體上對外顯現(xiàn)電性。這個過程稱作極化 E0 極化前 極化后 + + +

2、+ + + + - - - - - - - :5、與溫度基本無關(guān)、與溫度基本無關(guān)6、不引起能量損耗、不引起能量損耗NoImage:(a)無外電場E=0-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+(b)有外電場 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-E+ +-:化減弱。化減弱。對于液體、固體介質(zhì)：則溫度過低時，由于分子對于液體、固體介質(zhì)：則溫度過低時，由于分子間聯(lián)系間聯(lián)系緊緊(例如粘度很大例如粘度很大)，分子難以轉(zhuǎn)向極化較弱。，分子難以轉(zhuǎn)向極化較弱。所以極所以極性液體、固體介質(zhì)在低溫下先隨溫度的升高極化性液體、固體介質(zhì)在低溫下先隨溫度的升高極化加強(qiáng)，加強(qiáng)，以后當(dāng)熱運(yùn)動變得較強(qiáng)烈時，

3、極化又隨溫度上升以后當(dāng)熱運(yùn)動變得較強(qiáng)烈時，極化又隨溫度上升而減小而減小5、有能量損耗、有能量損耗:12021CCUUt 1221GGUUt 21 21 ttUUUU21021 存在電壓從新分配，電荷在介質(zhì)空間從新分布，夾層界面由電荷堆積的過程，從而產(chǎn)生電矩UGGGUGGGU2122111111 UGGGU2112 UCCCUCCCU2122111111 UCCCU2112 :E E空間電荷極化-_+_:4、絕緣試驗的理論依據(jù)：在絕緣預(yù)防性試驗中通過測量吸、絕緣試驗的理論依據(jù)：在絕緣預(yù)防性試驗中通過測量吸收電流可以收電流可以反映夾層極化現(xiàn)象，能夠判斷絕緣受潮情況。吸收電荷反映夾層極化現(xiàn)象，能夠判

4、斷絕緣受潮情況。吸收電荷將對人身構(gòu)將對人身構(gòu)成威脅成威脅5、研發(fā)新型絕緣材料、研發(fā)新型絕緣材料r r r 2211EE :思考題：電介質(zhì)中各種極化的性質(zhì)？思考題：電介質(zhì)中各種極化的性質(zhì)？: 氣體電介質(zhì)的介電常數(shù)氣體電介質(zhì)的介電常數(shù)氣體分子間的距離很大，密度很小，氣體氣體分子間的距離很大，密度很小，氣體的極化率很小，一切氣體的相對介電常數(shù)都的極化率很小，一切氣體的相對介電常數(shù)都接近接近1 1。氣體的介電常數(shù)隨溫度的升高略有減小，氣體的介電常數(shù)隨溫度的升高略有減小，隨壓力的增大略有增加，但變化很小。隨壓力的增大略有增加，但變化很小。 :氣體種類氣體種類相對介電常數(shù)相對介電常數(shù)氦氦1.0000721

5、.000072氫氫1.0000271.000027氧氧1.000551.00055氮氮1.000601.00060甲烷甲烷1.000951.00095二氧化碳二氧化碳1.000961.00096乙烯乙烯1.001381.00138空氣空氣1.000591.00059: 液體電介質(zhì)的介電常數(shù)非極性和弱極性電介質(zhì)：屬于這類的液體電介質(zhì)有很多，如石油、苯、四氯化碳、硅油等。它們的相對介電常數(shù)都不大，其值在1.82.8范圍內(nèi)。介電常數(shù)和溫度的關(guān)系和單位體積中的分子數(shù)與溫度的關(guān)系相似偶極性電介質(zhì)：這類介質(zhì)的相對介電常數(shù)較大，其值在380范圍，能用作絕緣介質(zhì)的r值在36左右。此類液體電介質(zhì)用作電容器浸漬劑

6、，可使電容器的比電容增大，但通常損耗都較大，蓖麻油和幾種合成液體介質(zhì)有實際應(yīng)用: 固體電介質(zhì)的介電常數(shù)固體電介質(zhì)的介電常數(shù)非極性和弱極性固體電介質(zhì)：此類固體電介質(zhì)的非極性和弱極性固體電介質(zhì)：此類固體電介質(zhì)的種類很多，聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚苯種類很多，聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、石蠟、石棉、無機(jī)玻璃等都屬此類，這類乙烯、石蠟、石棉、無機(jī)玻璃等都屬此類，這類電介質(zhì)只有電子式極化和離子式極化，介電常數(shù)電介質(zhì)只有電子式極化和離子式極化，介電常數(shù)不大，通常在不大，通常在2.0-2.72.0-2.7范圍。介電常數(shù)與溫度的關(guān)范圍。介電常數(shù)與溫度的關(guān)系也與單位體積內(nèi)的分子數(shù)與溫度的關(guān)系相近系也與單位體積內(nèi)的分子數(shù)與溫度的關(guān)系相近偶極性固體電介質(zhì)：屬于此類的固體電介質(zhì)有樹偶極性固體電介質(zhì)：屬于此類的固體電介質(zhì)有樹脂、纖維、橡膠、蟲膠、有機(jī)玻璃、聚氯乙烯和脂、纖維、橡膠、蟲膠、有機(jī)玻璃、聚氯乙烯和滌綸等。這類電介質(zhì)的相對介電常數(shù)較大，一般滌綸等。這類電介質(zhì)的相對介電常數(shù)較大，一般為為3-63-6，還可能更大。介電常數(shù)和溫度及頻率的關(guān)，還可能更大。