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介質(zhì)損耗的影響因素有哪些？
閱讀：7488發(fā)布時間：2022-10-21
介質(zhì)損耗的影響因素有哪些？
1、頻率的影響：
1）當(dāng)外加電場頻率很低，即ω→0時，介質(zhì)的各種極化都能跟上外加電場的變化，此時不存在極化損耗，介電常數(shù)達最大值。
介電損耗主要由電導(dǎo)損耗引起，PW和頻率無關(guān)。tgδ=σ/ωε，則當(dāng)ω→0時，tgδ→∞。隨著ω的升高，tgδ減小。
2）當(dāng)外加電場頻率逐漸升高時，松弛極化在某一頻率開始跟不上外電場的變化，松弛極化對介電常數(shù)的貢獻逐漸減小，因而εr隨ω升高而減少。
在這一頻率范圍內(nèi)，由于ωτ<<1，故tgδ隨ω升高而增大，同時Pw也增大。
3)當(dāng)ω很高時，εr→ε∞，介電常數(shù)僅由位移極化決定，εr趨于最小值。此時由于ωτ>>1，此時tgδ隨ω升高而減小。ω→∞時，tgδ→0。
2.溫度的影響
溫度對松弛極化產(chǎn)生影響，因而P，ε和tgδ與溫度關(guān)系很大。松弛極化隨溫度升高而增加，離子間易發(fā)生移動，松弛時間常數(shù)τ減小。
（1）當(dāng)溫度很低時,τ較大,由德拜關(guān)系式可知,εr較小，tgδ也較小
在此溫度范圍內(nèi)，隨溫度上升，τ減小，εr、tgδ和PW上升。
(2)當(dāng)溫度較高時，大于Tm，τ較小，此時
在此溫度范圍內(nèi)，隨溫度上升，τ減小，tgδ減小。PW主要決定于極化過程， PW也隨溫度上升而減小。
（3）當(dāng)溫度繼續(xù)升高，達到很大值時，離子熱運動能量很大，離子在電場作用下的定向遷移受到熱運動的阻礙，因而極化減弱，εr下降。
電導(dǎo)損耗劇烈上升，tgδ也隨溫度上升急劇上升。
3.濕度的影響
介質(zhì)吸潮后，介電常數(shù)會增加，但比電導(dǎo)的增加要慢，由于電導(dǎo)損耗增大以及松馳極化損耗增加，而使tgδ增大。
對于極性電介質(zhì)或多孔材料來說，這種影響特別突出，如，紙內(nèi)水分含量從4％增加到10％時，其tgδ可增加100倍。
四、介電損耗的應(yīng)用
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。
電介質(zhì)損耗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。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）。
結(jié)論：
總之，介質(zhì)損耗是介質(zhì)的電導(dǎo)和松弛極化引起的電導(dǎo)和極化過程中帶電質(zhì)點（弱束縛電子和弱聯(lián)系離子，并包括空穴和缺位）移動時，將它在電場中所吸收的能量部分地傳給周圍“分子"，使電磁場能量轉(zhuǎn)變?yōu)椤胺肿?的熱振動，能量消耗在使電介質(zhì)發(fā)熱效應(yīng)上。
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