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1第一章 电介质的极化、电导和损耗第二章 气体放电理论

1第一章 电介质的极化、电导和损耗第二章 气体放电理论
1第一章 电介质的极化、电导和损耗第二章 气体放电理论

第一章 电介质的极化、电导和损耗第二章 气体放电理论

一、选择题

1) 流注理论未考虑 的现象。

A .碰撞游离

B .表面游离

C .光游离

D .电荷畸变电场

2) 先导通道的形成是以 的出现为特征。

A .碰撞游离

B .表面游离

C .热游离

D .光游离

3) 电晕放电是一种 。

A .自持放电

B .非自持放电

C .电弧放电

D .均匀场中放电

4) 气体内的各种粒子因高温而动能增加,发生相互碰撞而产生游离的形式称

为 。

A.碰撞游离

B.光游离

C.热游离

D.表面游离

5) 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件?

A.大雾

B.毛毛雨

C.凝露

D.大雨

6) 以下哪种材料具有憎水性?

A . 硅橡胶 B.电瓷 C. 玻璃 D 金属

二、填空题

7) 气体放电的主要形式: 、 、 、 、

8) 根据巴申定律,在某一PS 值下,击穿电压存在 值。

9) 在极不均匀电场中,空气湿度增加,空气间隙击穿电压 。

10) 流注理论认为,碰撞游离和 是形成自持放电的主要因素。

11) 工程实际中,常用棒-板或 电极结构研究极不均匀电场下的击穿特

性。

12) 气体中带电质子的消失有 、复合、附着效应等几种形式

13) 对支持绝缘子,加均压环能提高闪络电压的原因是 。

14) 沿面放电就是沿着 表面气体中发生的放电。

15) 标准参考大气条件为:温度

C t o 200=,压力=0b kPa ,绝对湿度30/11m g h = 16)

越易吸湿的固体,沿面闪络电压就越______ 17) 等值盐密法是把绝缘子表面的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上

__________含量的一种方法

18)

常规的防污闪措施有: 爬距,加强清扫,采用硅油、地蜡等涂料

三、计算问答题

19) 试比较电介质中各种极化的性质和特点

20) 极性液体和极性固体电介质的相对介电常数与温度和电压频率的关系如

何?为什么?

21) 电介质电导与金属电导的本质区别为何?

22) 简要论述汤逊放电理论。

23) 为什么棒-板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高?

24) 影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些?

25)某母线支柱绝缘子拟用于海拔4500m的高原地区的35kV变电站,问平原地

区的制造厂在标准参考大气条件下进行1min工频耐受电压试验时,其试验

电压应为多少kV?

26)某些电容量较大的设备经直流高电压试验后,其接地放电时间要求长达

5~10min,为什么?

27)画出电介质的等效电路(非简化的)及其向量图,说明电路中各元件的含义,

指出介质损失角

28)气体放电的汤森德机理与流注机理主要区别在哪里?它们各自的适用范围

如何?

29)长气隙火花放电与短气隙火花放电的本质区别在哪里?形成先导过程的条

件是什么?为什么长气隙击穿的平均场强远小于短气隙的?

30)说明巴申定律的实验曲线的物理意义是什么?

31)电晕产生的物理机理是什么?它有哪些有害影响?试列举工程上各种防晕

措施的实例。

32)极性效应的概念是什么?试以棒—板间隙为例说明产生机理。

第一章电介质的极化、电导和损耗第二章气体放电理论

一、选择题

1) B

2) C

3) A

4) C

5) D

6) A

二、填空题

7)答案:辉光放电、电晕放电、刷状放电、火花放电、电弧放电

8)极小(最低)

9)提高

10)光电离

11)棒-棒

12)扩散

13)改善(电极附近)电场分布

14)固体介质

15)101.3

16)低

17)NaCl

18)增加

三、计算问答题

19)答:

极化种类产生场合所需时间能量损耗产生原因

电子式极化任何电介质 10-15s 无束缚电子运行轨

道偏移

10-13s 几乎没有离子的相对偏移离子式极化离子式结构电介

偶极子极化极性电介质 10-10~10-2s 有偶极子的定向排

列夹层极化多层介质的交界

10-15s~数小时有自由电荷的移动面

20)答:极化液体相对介电常数在温度不变时,随电压频率的增大而减小,然后

就见趋近于某一个值,当频率很低时,偶极分子来来得及跟随电场交变转向,介电常数较大,当频率接近于某一值时,极性分子的转向已经跟不上电场的变化,介电常数就开始减小。在电压频率不变时,随温度的升高先增大后减小,因为分子间粘附力减小,转向极化对介电常数的贡献就较大,另一方面,温度升高时分子的热运动加强,对极性分子的定向排列的干扰也随之增强,阻碍转向极化的完成。极性固体介质的相对介电常数与温度和频率的关系类似与极性液体所呈现的规律。

21)答:(1)带电质点不同:电介质为带电离子(固有离子,杂质离子);金属

为自由电子。(2)数量级不同:电介质的γ小,泄漏电流小;金属电导的电流很大。(3)电导电流的受影响因素不同:电介质中由离子数目决定,对所含杂质、温度很敏感;金属中主要由外加电压决定,杂质、温度不是主要因素。

22)答: 设外界光电离因素在阴极表面产生了一个自由电子,此电子到达阳极表

面时由于α过程,电子总数增至d eα个。假设每次电离撞出一个正离子,故

eα-1)个正离子。这些正离子在电场作用下向阴极运动,电极空间共有(d

并撞击阴极.按照系数γ的定义,此(d eα-1)个正离子在到达阴极表面时可撞出γ(d eα-1)个新电子,则(d eα-1)个正离子撞击阴极表面时,至少能从阴极表面释放出一个有效电子,以弥补原来那个产生电子崩并进入阳极的

eα-1)=1电子,则放电达到自持放电。即汤逊理论的自持放电条件可表达为r(d

或γd eα=1。

23)(1)当棒具有正极性时,间隙中出现的电子向棒运动,进入强电场区,开

始引起电离现象而形成电子崩。随着电压的逐渐上升,到放电达到自持、爆发电晕之前,在间隙中形成相当多的电子崩。当电子崩达到棒极后,其中的电子就进入棒极,而正离子仍留在空间,相对来说缓慢地向板极移动。于是在棒极附近,积聚起正空间电荷,从而减少了紧贴棒极附近的电场,而略为加强了外部空间的电场。这样,棒极附近的电场被削弱,难以造成流柱,这就使得自持放电也即电晕放电难以形成。

(2)当棒具有负极性时,阴极表面形成的电子立即进入强电场区,造成电子崩。当电子崩中的电子离开强电场区后,电子就不再能引起电离,而以越来越慢的速度向阳极运动。一部份电子直接消失于阳极,其余的可为氧原子所吸附形成负离子。电子崩中的正离子逐渐向棒极运动而消失于棒极,但由于其运动速度较慢,所以在棒极附近总是存在着正空间电荷。结果在棒极附近出现了比较集中的正空间电荷,而在其后则是非常分散的负空间电荷。负

空间电荷由于浓度小,对外电场的影响不大,而正空间电荷将使电场畸变。棒极附近的电场得到增强,因而自持放电条件易于得到满足、易于转入流柱而形成电晕放电。 24)

(1)电场分布情况和作用电压波形的影响 (2)电介质材料的影响 (3)气体条件的影响 (4)雨水的影响 25) 解:查GB311.1-1997的规定可知,35kV 母线支柱绝缘子的1min 干工频耐

受电压应为100kV ,则可算出制造厂在平原地区进行出厂1min 干工频耐受电压试验时,其耐受电压U 应为

0044100154kV 1.110 1.1450010a U U K U H ??==

==?×?× 26)

答:因为容型设备的储存电荷较多,放电实质是一个RC 电路,等效的公式为U (1-e^T )其中时间常数T=R*C ,电容越大,放电的时间越长。 27) 答:图中C1代表介质的无损极化(电子式和离子式极化),C2-R2代表各种

有损极化,而R2则代表电导损耗。

28) 答:① 汤森德理论认为气体放电主要是由于电子碰撞电离和正离子撞击阴

极表面逸出自由电子两个过程;而流注理论认为电子的撞击电离和空间光电离是自持放电的主要因素,它注意到了空间电荷对电场的畸变作用。

② 汤森德理论适用于Pd 较小的情况,流注理论适用于Pd 较大的情况。 29) 答:① 是否有先导过程,长气隙有先导过程,而短气隙火花放电没有先导过程。

② 条件是气隙距离较长时(约1米以上),流注通道中的一部分转变为先导。 ③ 长间隙中,炽热的导电通道是在放电发展过程中建立的,而不是在整个间隙被流注通道贯穿后建立的,所以长间隙击穿的平均场强远小于短间隙击穿的平均场强。

30)

答:气体间隙的击穿电压Uf 是气体压力P 和间隙距离S 乘积的函数,这一规律称为巴申电律。巴申定律的曲线是U 形,其物理意义如下:

假设d 保持不变,当P 增大时,电子的平均自由行程缩短了,相邻两次碰

撞之间,电子积聚到足够动能的几率减小了,故要求Ub增大。反之;当

P减小时,电子在碰撞前积聚到足够动能的几率虽然增大了,但气体很稀

薄,电子在走完全程中与气体分子相撞的总次数却减到很小,Ub也需要

增大。所以Ub呈现最小值,曲线表现为U形。

同样,可假设P保持不变。d值增大时,欲得一定的场强,电压必须增大。当d值减到过小时,场强虽大增,但电于在走完全程中所遇到的撞击

次数己减到很小.故要求外加电压增大,才能击穿。曲线也呈U形

31)答:在极不均匀电场中,最大场强与平均场强相差很大,以至当外加电压及

平均场强还较低时,电极曲率较大处附近空间的局部场强已很大,在这局部场强区中,产生强烈的电离,但由于电极稍远处场强已大为减弱,所以此电离区不可能扩展到很大,只能局限在此电极附近的场强范围内。伴随着电离而存在的复合和反激励,辐射出大量光子,使在黑暗中可以看到在该电极附近空间有蓝色的晕光,这就是电晕。

若出现电晕放电,将带来许多危害。首先是电晕放电将引起功率损耗、能量损耗,这是因为电晕放电时的光、声、热、化学等效应都要消耗能量。

其次,电晕放电还将造成对周围无线电通讯和电气测量的干扰,若用示波器观察,电晕电流为一个个断续的高频脉冲。另外,电晕放电时所产生的一些气体具有氧化和腐蚀作用。而在某些环境要求比较高的场合,电晕放电时所发出的噪声有可能超过环保标准。

防晕措施包括:增大电极的曲率半径,改进电极形状,例如超、特高压线路采用分裂导线;有些高压电器采用空心薄壳的、扩大尺寸的球面或旋转椭圆等形式的电极;发变电站采用管型空心硬母线等。

32)答在不均匀电场中,电压极性对气隙的击穿电压和气隙击穿发展过程影响很

大,称为极性效应。

当棒具有正极性时:在棒极附近,积聚起正空间电荷,减少了紧贴棒极附近的电场,而略微加强了外部空间的电场,棒极附近难以造成流注,使得自持放电、即电晕放电难以形成,所以棒—板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高 U+(电晕)> U-(电晕)

当棒具有负极性时:电子崩中电子离开强电场区后,不在引起电离,正离子逐渐向棒极运动,在棒极附近出现了比较集中的正空间电荷,使电场畸变棒极附近的电场得到增强,因而自持放电条件就抑郁得到满足、易于转入流注而形成电晕现象,所以棒—板间隙中棒为负极性时击穿电压比正极性时高U+(击穿)< U-(击穿)

介质损耗

电介质在交变电场作用下,所积累的电荷有两种分量:(1)有功功率。一种为所消耗发热的功率,又称同相分量;(2)无功功率,又称异相分量。异相分量与同相分量的比值即称为介质损耗。 通常用正切tanδ表示。tanδ=1/WCR(式中W为交变电场的角频率;C为介质电容;R为损耗电阻)。介电损耗角正切值是无量纲的物理量。可用介质损耗仪、电桥、Q表等测量。对一般陶瓷材料,介质损耗角正切值越小越好,尤其是电容器陶瓷。仅仅只有衰减陶瓷是例外,要求具有较大的介质损耗角正切值。橡胶的介电损耗主要来自橡胶分子偶极化。在橡胶作介电材料时,介电损耗是不利的;在橡胶高频硫化时,介电损耗又是必要的,介质损耗与材料的化学组成、显微结构、工作频率、环境温度和湿度、负荷大小和作用时间等许多因素有关。 电介质损耗(dielectric losses ):电介质中在交变电场作用下转换成热能的能量。这些热会使电介质升温并可能引起热击穿,因此,在电绝缘技术中,特别是当绝缘材料用于高电场强度或高频的场合,应尽量采用介质损耗因数(即电介质损耗角正切tgδ,它是电介质损耗与该电介质无功功率之比)较低的材料。但是,电介质损耗也可用作一种电加热手段,即利用高频电场(一般为0.3~300 兆赫)对电介质损耗大的材料(如木材、纸、陶瓷等)进行加热。这种加热由于热量产生在介质内部,比外部加热的加热速度快、热效率高,且加热均匀。频率高于300兆赫时,达到微波波段,即为微波加热(家用微波炉即据此原理)。 电介质损耗按其形成机理可分为弛豫损耗、共振损耗和电导损耗。前两者分别与电介质的弛豫极化和共振极化过程有关。对于弛豫损耗,当交变电场的频率ω=1/τ时,介质损耗达到极大值,τ为组成电介质的极性分子和热离子的弛豫时间。对于共振损耗,当电场频率等于电介质振子固有频率(共振)时,损失能量最大。电导损耗则是由贯穿电介质的电导电流引起,属焦耳损耗,与电场频率无关。 电容介质损耗和电流电压相位角之间的关系 又称介电相位角。反映电介质在交变电场作用下,电位移与电场强度的位相差。在交变电场作用下,根据电场频率、介质种类的不同,其介电行为可能产生两种情况。对于理想介质电位移与电场强度在时间上没有相位差,此时极化强度与交变电场同相位,交流电流刚好超前电压π/2。对于实际介质而言,电位移与电场强度存在位相差。此时介质电容器交流电流超前电压的相角小于π/2。由此,介质损耗角等于π/2与介质电容器交流电流超差电压的相角之差。 介质损耗角是在交变电场下,电介质内流过的电流向量和电压向量之间的夹角(即功率向量角ф)的余角δ,简称介损角。介质损耗角(介损角)是一项反映高压电气设备绝缘性能的重要指标。介损角的变化可反映受潮、劣化变质或绝缘中气体放电等绝缘缺陷,因此测量介损角是研究绝缘老化特征及在线监测绝缘状况的一项重要内容。 介质损耗检测的意义及其注意问题 (1)在绝缘设计时,必须注意绝缘材料的tanδ 值。若tanδ 值过大则会引起严重发热,使绝缘加速老化,甚至可能导致热击穿。而在直流电压下,tanδ 较小而可用于制造直流或脉冲电容器。

第三章_电介质电导和击穿ppt1

第三章_电介质电导和击穿ppt1 3 电介质电导和击穿 3.1 概述 3.2 气体电介质的电导和击穿 3.3 固体电介质的电导 3. 4 固体电介质的热击穿 3. 5 固体电介质的电击穿返回 3.1 概述 1(什么是电介质的电导,提高电介质的绝缘性能的基本方法是什么,(掌握) 2(电介质电导类型有哪些,(掌握) 3(什么叫电介质的击穿,它有哪些击穿形式,通常用那些参数评价(掌握) 返回1(什么是电介质的电导,提高电介质的绝缘性能的基本方法是什么,(掌握) 弱联系的带电质点在电场作用下作定向漂移,从而构成传导电流的过程称为电介质的电导。电介质电导的强弱(或者说电介质的绝缘性能) 通常采用电导率或电阻率表示。一般地当 10 m ,即可认为该电介质具有良好的8 绝缘性能。提高电介质的绝缘性能的基本方法是: (1)降低载流子浓度; (2)降低载流子的迁移率。下一页返回2(电介质电导类型有哪些,(掌握)) 电导类型有:离子电导,电子电导,电泳电导。离子电导: 固体电介质的主要电导形式,是介质中带电荷的弱联系的正负离子(或离子空位)。电子电导: 一般电介质物质的禁带较宽,电子(空穴)载流子极少,因而电子电导一般不是电介质电导的主要因素,只在特定条件下才表现得比较明显。电泳电导: 是液体电导的主要形式,载流子是带电的分子团所形成的电导。返回3(什么叫电介质的击穿,它有哪些击穿形式,通常用那些参数评价(掌握) 当外加电场增加到某一临界值时,电导率突然剧增,电介质丧失其固有的绝缘性能,变成导体,这种现象称为击穿。击穿的形式有: 热击穿电击穿电化学击穿通常使用击穿电压、击穿电 回 3.2 场强度、绝缘强度、介电强度、耐电强度、抗电强度等参数或术语评价。返气体电介质的电导和击穿 1(气体电介质伏安特性曲线分为那三个部分,各部分的特征是什么,(掌握) 2(气体为何能导电,如何对其导电过程进行理论分析,(掌握) 3(什么叫气体电介质击穿,气体电介质放电过程有那两种形式,(掌握)

电介质的损耗复习课程

电介质的损耗

第二节电介质的损耗 作用下的能量损耗,由电能转变为其它形式的能,如热能、光能等,统称为介质损耗。它是导致电介质发生热击穿的根源。电介质在单位时间内消耗的能量称为电介质损耗功率,简称电介质损耗。 1 损耗的形式 ①电导损耗: 在电场作用下,介质中会有泄漏电流流过,引起电导损耗。气体的电导损耗很小,而液体、固体中的电导损耗则与它们的结构有关。非极性的液体电介质、无机晶体和非极性有机电介质的介质损耗主要是电导损耗。而在极性电介质及结构不紧密的离子固体电介质中,则主要由极化损耗和电导损耗组成。它们的介质损耗较大,并在一定温度和频率上出现峰值。 电导损耗,实质是相当于交流、直流电流流过电阻做功,故在这两种条件下都有电导损耗。绝缘好时,液、固电介质在工作电压下的电导损耗是很小的,与电导一样,是随温度的增加而急剧增加的。 ②极化损耗: 只有缓慢极化过程才会引起能量损耗,如偶极子的极化损耗。它与温度有关,也与电场的频率有关。极化损耗与温度、电场频率有关。在某种温度或某种频率下,损耗都有最大值。用tg δ来表征电介质在交流电场下的损耗特征。 ` ③游离损耗: 气体间隙中的电晕损耗和液、固绝缘体中局部放电引起的功率损耗称为游离损耗。电晕是在空气间隙中或固体绝缘体表面气体的局部放电现象。但这种放电现象不同于液、固体介质内部发生的局部放电。即局部放电是指液、固体绝缘间隙中,导体间的绝缘材料局部形成“桥路”的一种电气放电,这种局部放电可能与导体接触或不接触。这种损耗称为电晕损耗。 2 介质损耗的表示方法 在理想电容器中,电压与电流强度成 90o ,在真实电介质中,由于 GU 分量,而不是 90o 。此时,合成电流为: ; 故定义:——为复电导率

电介质的损耗

第二节电介质的损耗 作用下的能量损耗,由电能转变为其它形式的能,如热能、光能等,统称为介质损耗。它是导致电介质发生热击穿的根源。电介质在单位时间内消耗的能量称为电介质损耗功率,简称电介质损耗。 1 损耗的形式 ①电导损耗: 在电场作用下,介质中会有泄漏电流流过,引起电导损耗。气体的电导损耗很小,而液体、固体中的电导损耗则与它们的结构有关。非极性的液体电介质、无机晶体和非极性有机电介质的介质损耗主要是电导损耗。而在极性电介质及结构不紧密的离子固体电介质中,则主要由极化损耗和电导损耗组成。它们的介质损耗较大,并在一定温度和频率上出现峰值。 电导损耗,实质是相当于交流、直流电流流过电阻做功,故在这两种条件下都有电导损耗。绝缘好时,液、固电介质在工作电压下的电导损耗是很小的,与电导一样,是随温度的增加而急剧增加的。 ②极化损耗: 只有缓慢极化过程才会引起能量损耗,如偶极子的极化损耗。它与温度有关,也与电场的频率有关。极化损耗与温度、电场频率有关。在某种温度或某种频率下,损耗都有最大值。用tg δ来表征电介质在交流电场下的损耗特征。` ③游离损耗: 气体间隙中的电晕损耗和液、固绝缘体中局部放电引起的功率损耗称为游离损耗。电晕是在空气间隙中或固体绝缘体表面气体的局部放电现象。但这种放电现象不同于液、固体介质内部发生的局部放电。即局部放电是指液、固体绝缘间隙中,导体间的绝缘材料局部形成“桥路”的一种电气放电,这种局部放电可能与导体接触或不接触。这种损耗称为电晕损耗。 2 介质损耗的表示方法 在理想电容器中,电压与电流强度成90o ,在真实电介质中,由于GU 分量,而不是90o 。此时,合成 电流为: ; 故定义:——为复电导率

电介质击穿

电介质击穿 dielectric breakdown 在强电场作用下,电介质丧失电绝缘能力的现象。分为固体电介质击穿、液体电介质击穿和气体电介质击穿3种。 固体电介质击穿导致击穿的最低临界电压称为击穿电压。均匀电场中,击穿电压与介质厚度之比称为击穿电场强度(简称击穿场强,又称介电强度)。它反映固体电介质自身的耐电强度。不均匀电场中,击穿电压与击穿处介质厚度之比称为平均击穿场强,它低于均匀电场中固体介质的介电强度。固体介质击穿后,由于有巨大电流通过,介质中会出现熔化或烧焦的通道,或出现裂纹。脆性介质击穿时,常发生材料的碎裂,可据此破碎非金属矿石。固体电介质击穿有3种形式:电击穿、热击穿和电化学击穿。电击穿是因电场使电介质中积聚起足够数量和能量的带电质点而导致电介质失去绝缘性能。热击穿是因在电场作用下,电介质内部热量积累、温度过高而导致失去绝缘能力。电化学击穿是在电场、温度等因素作用下,电介质发生缓慢的化学变化,性能逐渐劣化,最终丧失绝缘能力。固体电介质的化学变化通常使其电导增加,这会使介质的温度上升,因而电化学击穿的最终形式是热击穿。温度和电压作用时间对电击穿的影响小,对热击穿和电化学击穿的影响大;电场局部不均匀性对热击穿的影响小,对其他两种影响大。 液体电介质击穿纯净液体电介质与含杂质的工程液体电介质的击穿机理不同。对前者主要有电击穿理论和气泡击穿理论,对后者有气体桥击穿理论。沿液体和固体电介质分界面的放电现象称为液体电介质中的沿面放电。这种放电不仅使液体变质,而且放电产生的热作用和剧烈的压力变化可能使固体介质内产生气泡。经多次作用会使固体介质出现分层、开裂现象,放电有可能在固体介质内发展,绝缘结构的击穿电压因此下降。脉冲电压下液体电介质击穿时,常出现强力气体冲击波(即电水锤),可用于水下探矿、桥墩探伤及人体内脏结石的体外破碎。 气体电介质击穿在电场作用下气体分子发生碰撞电离而导致电极间的贯穿性放电。其影响因素很多,主要有作用电压、电板形状、气体的性质及状态等。气体介质击穿常见的有直流电压击穿、工频电压击穿、高气压电击穿、冲击电压击穿、高真空电击穿、负电性气体击穿等。空气是很好的气体绝缘材料,电离场强和击穿场强高,击穿后能迅速恢复绝缘性能,且不燃、不爆、不老化、无腐蚀性,因而得到广泛应用。为提供高电压输电线或变电所的空气间隙距离的设计依据(高压输电线应离地面多高等),需进行长空气间隙的工频击穿试验。

电介质基本物理知识

第一章 电介质基本物理知识 电介质(或称绝缘介质)在电场作用下的物理现象主要有极化、电导、损耗和击穿。 在工程上所用的电介质分为气体、液体和固体三类。目前,对这些电介质物理过程的阐述,以气体介质居多,液体和固体介质仅有一些基本理论,还有不少问题难以给出量的分析,这样就在很大程度上要依靠试验结果和工作经验来进行解释和判断。 第一节电介质的极化 一、极化的含义 电介质的分子结构可分为中性、弱极性和极性的,但从宏观来看都是不呈现极性的。当把电介质放在电场中,电介质就要极化,其极化形式大体可分为两种类型:第一种类型的极化为立即瞬态过程,极化的建立及消失都以热能的形式在介质中消耗而缓慢进行,这种方式称为松电子和离子极化属于第一种,为完全弹性方式,其余的属于松弛极化型。 (一)电子极化 电子极化存在于一切气体,液体和固体介质中,形成极化所需的时间极短,约为1015 s。它与频率无关,受湿度影响小,具有弹性,这种极化无能量损失。 (二)原子或离子的位移极化 当无电场作用时,中性分子的正、负电荷作用中心重合,将它放在电

场中时,其正负电荷作用中心就分离,形成带有正负极性的偶极子。离子式结构的电介质(如玻璃、云母等),在电场作用下,其正负离子被拉开,从而使正负电荷作用中心分离,使分子呈现极性,形成偶极子,形成正负电荷距离。 原子中的电子和原子核之间,或正离子和负离子之间,彼此都是紧密联系的。因此在电场作用下,电子或离子所产生的位移是有限的,且随电场强度增强而增大,电场以清失,它们立即就像弹簧以样很快复原,所以通称弹性极化,其特点是无能量损耗,极化时间约为1013-s。(三)偶极子转向极化 电介质含有固有的极性分子,它们本来就是带有极性的偶极子,它的正负电荷作用中心不重合。当无电场作用时,它们的分布是混乱的,宏观的看,电介质不呈现极性。在电场作用下,这些偶极子顺电场方向扭转(分子间联系比较紧密的),或顺电场排列(分子间联系比较松散的)。整个电介质也形成了带正电和带负电的两级。这类极化受分子热运动的影响也很大。偶极松弛极化的电介质有胶木、橡胶、纤维素等,极化为非弹性的,极化时间约为1010---102-s。 (四)空间电荷极化 介质内的正负自由离子在电场作用下,改变其分布状况,在电极附近形成空间电荷,称为空间电荷极化,其极化过程缓慢。 (五)夹层介质界面极化 由两层或多层不同材料组成的不均匀电介质,叫做夹层电介质。由于各层中的介电常数和电导率不同,在电场作用之下,各层中的电位,

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