Диэлектрическая проницаемость

4.4.1 Зависимость ε от температуры для полярных диэлектриков

С увеличением температуры увеличивается подвижность молекул диэлектрика, тем самым облегчается процесс поляризации и ε увеличивается, достигая максимального при высокой температуре. Но в дальнейшем ε уменьшается, так как увеличение температуры приводит к увеличению хаотического теплового движения частиц, что мешает ориентации диполей, степень процесса поляризации ослабевает и ε уменьшается (рисунок 4.5).

Рисунок 4.5 – График зависимости диэлектрической проницаемости от температуры для полярных диэлектриков.

4.4.2 Зависимость ε от температуры для неполярных диэлектриков

Для неполярных диэлектриков с увеличением температуры в диэлектрике происходит два параллельных процесса – диэлектрик расширяется, уменьшая число частиц в единице объема и за счет увеличения тепловой энергии уменьшаются силы связи между частицами; первый процесс уменьшает ε, второй увеличивает ε (рисунок 4.6).

Равновесие этих процессов приводит к постоянству ε от температуры.

4.4.3 Зависимость ε от влажности

Для всех диэлектриков с увеличением влажности наблюдается увеличение ε. Особенно чувствительны пористые диэлектрики (резина, каучук)

Рисунок 4.6 – График зависимости диэлектрической проницаемости неполярных диэлектриков от температуры:

1 – полистирол; 2 – парафин.

4.4.4 Зависимость ε от частоты f

У неполярных диэлектриков ε не изменяется от f, так как поляризация происходит мгновенно, примерно 10^-13 – 10^-15 с (рисунок 4.7).

Рисунок 4.7 – График зависимости диэлектрической проницаемости неполярных полимеров от частоты:

1 – полистирол; 2 – политетрафторэтилен.

В полярных диэлектриках – где наблюдается дипольно-релаксационная поляризация, ε зависит от f T₄ > T₃ > T₂ > T₁ (рисунок 4.8).

Рисунок 4.8 – График зависимости диэлектрической проницаемости полярного диэлектрика политрифторхлорэтилена от частоты при различных температурах.

При увеличении f ε сначала остается неизменной, но, начиная с некоторой критической частоты, ε начинает снижаться, приближаясь к значениям ε для неполярных диэлектриков. Это снижение ε происходит из-за того, что частота прикладываемого поля становится большой и поляризация не успевает установиться за полупериод напряжения, т.е. диполи не успевают соориентироваться под действием такого поля.

f_КР = 1 ∕ (2π ∙ τ₀) = kT ∕ (8π ∙ η ∙ r³), (4.6)

где η – динамическая вязкость диэлектрика;

r – радиус молекулы (шар условно).

<40 41 424344 45 46 >

Дата добавления: 2018-11-26; просмотров: 827;

Поиск по сайту

Узнать еще