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文檔簡介

高電壓技術—電介質的極化

極化的定義1極化的基本形式3

極化在工程實際中的應用5

電介質的相對介電常數2

各種極化的特點及影響因素4電介質的極化了解原子的結構及電離的概念學習目標熟記在AC作用下組合絕緣中的E分布（與εr呈反比）了解電子式、離子式及轉向式極化特點及影響因素熟悉夾層式極化的物理過程與等值電路分析（兩個反比）知曉電介質的極化現象及相對介電常數能把電介質極化的知識應用在工程實踐上01極化的定義1.極化的定義一.極化現象及相對介電常數電介質在電場中所發生的束縛電荷的彈性位移及偶極子的轉向現象。平行板電容器的電容量C與平板電極的面積A成正比，而與平板電極間的距離成反比，其比例常數取決于介質的特性。平行板電容器在真空中的電容量為A—極板面積，m2；d—極間距離，m；。（真空的絕對介電常數）02電介質的相對介電常數二.電介質相對介電常數。2.相對介電常數εr在極板上施加直流電壓U，兩極板上分別充上正、負電荷，其電荷量為Q=Q0Q=Q0+ΔQ

電介質的極化(a)極間為真空；(b)極間有介質當平板電極間插入介質后，其電容量增為εr—相對介電常數，表征電介質極化強度20℃，工頻時：（1）真空εr=1，氣體εr≈1（2）液體、固體εr>1,一般在2~10

水：81變壓器油：2.2;云母：5~7;纖維素:6.503極化的基本形式三.極化的基本形式（1）電子式極化1.時間短，2.彈性極化,無能量損耗3.存在于一切材料中1.時間短,2.彈性極化，無能量損耗3.存在于離子結構物質中（2）離子式極化E=0E≠0三.極化的基本形式1.時間較長2.非彈性極化,有能量損耗.3.存在于極性材料中（3）偶極子式極化

氯化聯苯的介電常數與溫度、頻率

的關系（

f1<f2<f3）三.極化的基本形式

t→∞時：

如果電介質不均勻，兩電介質之間電壓要重新分布

電荷重新分配

吸收電流吸收過程的快慢決定于電路的時間常數τ，又∵G很小，∴τ很大，∴極化所需的時間很長。t→0時：（4）夾層式極化1.時間很長2.非彈性極化，有能量損耗3.存在于多種材料的交界面4.當絕緣受潮時，由于電導增大，極化完成時間將大大下降。5.對使用過的大電容設備，應將兩電極短接并徹底放電，以免有吸收電荷釋放出來，危及人身安全。三.極化的基本形式04各種極化的特點及影響因素極化種類產生場合所需時間能量損耗產生原因電子式極化任何電介質極短10-15s無束縛電子運行軌道偏移離子式極化離子式結構電介質很短10-13s無離子的相對偏移偶極子極化極性電介質短10-10～10-2s有偶極子的定向排列夾層極化多層介質的交界面慢10-1s～數小時有自由電荷的移動1.各種極化形式的比較2.影響極化因素：四.各種極化的特點及影響因素εr與電介質的材料，與溫度、頻率等有關。05極化在工程實際中的應用三.相對介電常數εr在工程上的實際意義（4）可用來判斷絕緣狀況（1）選擇絕緣材料時，要考慮該指標。對電容器希望εr大些，對

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