第 二 章 变 化 电 场 中 的 电 介 质2-1什么是瞬时极化、缓慢极化
它们所对应的微观机制代表什么
极化对电场响应的各种情况分别对何种极化有贡献
答案略2-2何谓缓慢极化电流
研究它有何意义
在实验中如何区分自由电荷、束缚电荷随产生的传到电流
答案略2-3何谓时域响应、频域响应
两者的关系如何
对材料研究而言,时域、频域的分析各由什么优缺点
答案略2-4已知某材料的极化弛豫函数f (t )=1τ e−t/τ,同时材料有自由电荷传导,其电导率为γ ,求该材料的介质损耗角正切tg δ
解 :由弛豫函数 f (t )=1τ e−t/τ可知 德拜模型 极化损耗 tg δP ,漏导损耗 tg δG 如果交变电场的频率为 ω ; 则tg δP =(ε s−ε∞)ωτεs+ε∞ϖ2 τ2 tg δG =γωε0( 1ε∞+ ε s−ε∞1+ω2τ2 ) 该材料的介质损耗正切为:tg δ =tg δP+tg δG2-5 在一平板介质(厚度为d ,面积为S )上加一恒定电压V ,得 到通过介质的总电流为I=α +βe−Vt , 已知介质的光频介电常数为 ε ∞ ,求单位体积内的介质损耗、自由电子的电导损耗、极化 弛豫与时间的关系
若施加频率为ω 的交变电场,其值又为多 少
并求出介质极化弛豫函数f (t )
解 :在电场的作用下(恒场)介质中的功率损耗即为介质 损耗 电功 dA=Vdq=VI(t )dt A=∫0tVI (t)dt=∫0t(α+βe−Vt)Vdt=αVt+ β(1−e−Vt) W =∂ A∂t =αV +βVe−Vt=I (t )V 单位体积中的介电损耗 :w=Wds = 1ds (αV +βVe−Vt ) 自由电子电导损耗 : w1=αVds 极化弛豫损耗 : wα=βVds e−Vt 电导率 :R=ρ ds ,I 0=α=VR =sVρd , 电流 :