《電介質(zhì)損耗》PPT課件

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1、第二章電介質(zhì)的損耗復(fù)習(xí)課2.1電介質(zhì)損耗的基本概念2.2極化過程的建立和吸收電流2.3實際電介質(zhì)中的介質(zhì)損耗電介質(zhì)的損耗2.1電介質(zhì)損耗的基本概念1．什么是電介質(zhì)的損耗？它有哪些危害和類型？（掌握）2．什么是電導(dǎo)損耗？在交變電場作用下常用什么參數(shù)來描述電導(dǎo)損耗？（掌握）3．什么是松弛極化損耗？什么是復(fù)介電常數(shù)？（掌握）4．什么是諧振損耗?(色散與吸收)（掌握）5．如何討論研究諧振色散規(guī)律？（了解）6．什么是正常諧振色散？什么是反常諧振色散？（掌握）1．什么是電介質(zhì)的損耗？它有哪些危害和類型？電介質(zhì)在外場作用下，將一部分電能轉(zhuǎn)變成熱能的物理過程，稱為電介質(zhì)的

2、損耗。主要危害引起線路信號附加衰減破壞元器件正常工作直至實效。損耗類型有電導(dǎo)損耗松弛極化損耗諧振損耗。2．什么是電導(dǎo)損耗？在交變電場作用下常用什么參數(shù)來描述電導(dǎo)損耗？（掌握）由電介質(zhì)中的載流子在電場作用下作定向漂移形成傳導(dǎo)電流，這部分電流以熱的形式消耗掉，稱為電導(dǎo)損耗。損耗功率單位體積損耗功率損耗角正切3．什么是松弛極化損耗？什么是復(fù)介電常數(shù)？當(dāng)外電場頻率較高，致使電介質(zhì)極化強度P滯后于外加電場強度，從而消耗的電能稱為松弛極化損耗。復(fù)介電系數(shù)的定義：4．什么是諧振損耗?(色散與吸收)介電系數(shù)隨頻率的增加而減少的現(xiàn)象，稱為色散。在色散過程中，介質(zhì)與入射光發(fā)生

3、共振吸收將電場能量轉(zhuǎn)換為介質(zhì)的熱能，此過程稱為諧振損耗。損耗因數(shù)隨頻率的變化關(guān)系曲線稱為諧振吸收曲線。諧振損耗發(fā)生在紅外及更高的光頻范圍內(nèi)，因此采用折射率研究其損耗規(guī)律比介電系數(shù)更為方便，由于有損耗的過程中介電系數(shù)為復(fù)數(shù)，折射率也為復(fù)數(shù)，其復(fù)折射率的定義為5．如何討論研究諧振色散規(guī)律？（了解）（1）建電子運動方程無阻尼諧振阻尼諧振（2）解方程獲得位移函數(shù)（3）引入復(fù)極化率并計算復(fù)極化率與頻率的關(guān)系（3）引入復(fù)極化率并計算復(fù)極化率與頻率的關(guān)系（4）計算復(fù)折射率與頻率之間的關(guān)系對氣體6．什么是正常諧振色散？什么是反常諧振色散？在諧振點以外較遠的區(qū)域隨頻率的增加

4、，折射率增大，稱為正常色散。反之在其附近區(qū)域隨頻率的增加折射率減小稱為反常色散。在反常色散區(qū)，吸收（損耗）是明顯的。2.2極化過程的建立和吸收1．描述極化過程有哪些特征參數(shù)？（掌握）2．描述電容器充放電過程的特征參數(shù)有哪些？（掌握）1．描述極化過程有哪些特征參數(shù)？（掌握）極化強度快極化強度瞬間極化松弛極化強度緩慢式極化穩(wěn)定態(tài)松弛極化強度特征時間松弛極化時間常數(shù)加電場去電場2．描述電容器充放電過程的特征參數(shù)有哪些？（掌握）穩(wěn)態(tài)電容快極化電容松弛極化電容穩(wěn)態(tài)介電系數(shù)光頻介電系數(shù)極板快極化電荷密度極板松弛極化電荷密度極板電荷密度極化電流吸收電流2.3實際電介質(zhì)中

5、的介質(zhì)損耗1．如何求解實際電介質(zhì)在交變電場中介質(zhì)損耗（了解）2．隨頻率的變化，變化特征有哪些？（掌握）3．隨溫度的變化，變化特征有哪些？（掌握）4．復(fù)介電系數(shù)是如何隨變化而變化的？（掌握）總極化強度：交變電場：極化強度隨時間變化關(guān)系與電場同相滯后電場π/2位移極化電流:電流幅值:松弛極化電流無功電流有功電流極化電流2，電流關(guān)系位移極化、松弛極化、電導(dǎo)同時存在時等效電路及參數(shù)圖松弛極化位移極化電導(dǎo)電流關(guān)系A(chǔ)，全電流I松弛極化電流I’B，實際有功電流Ia無功電流IrI’IIaIr實際有功電流Ia:松弛有功電流Ira傳導(dǎo)有功電流IR無功電流Ir:松弛極化的容性充

6、電電流Irr介質(zhì)的純?nèi)菪猿潆婋娏鱅∞全電流松弛極化電流有功電流無功電流4、交變電場下電介質(zhì)的動態(tài)介電常數(shù)介質(zhì)損耗介質(zhì)損耗角正切與頻率溫度的關(guān)系圖示:與溫度的關(guān)系習(xí)題課后思考題：第2題：在交變電場作用下，實際電介質(zhì)的介電系數(shù)為什么要用復(fù)數(shù)介電系數(shù)來描述。產(chǎn)生電介質(zhì)損耗的主要原因有哪些？各有那些特點？試敘述德拜弛豫復(fù)介電常數(shù)的實部和虛部在一定頻率下的溫度特性。第3題：介質(zhì)的德拜方程為ε=ε∞+(εs-ε∞)/(1+iωτ)回答下列問題：（1）給出ε`和ε``的頻率關(guān)系式；（2）給出ε``和tgδ的極值頻率。