Диэлектрики в переменном поле

Если электрическое поле Е быстро изменяется во времени, то поляризация диэлектрика не успевает следовать за ним. Между колебаниями Р и Е появляется разность фаз 6. В синусоидальном поле ДП характеризуется тангенсом угла диэлектрических потерь. Угол диэлектрических потерь д — эго угол, дополняющий до — угол сдвига фаз между током и напряжением в емкостной цепи, содержащей исследуемый диэлектрик. Значение tg<5 определяет ту долю электрической энергии, которая необратимо переходит в теплоту (теряется в диэлектрике) за один период колебаний электрического поля.

ДП в этом случае представляют комплексной величиной е = е' — je" . Это говорит о том, что материал в преобразователе приобретает свойства не только реактивной, но и активной проводимости. Составляющие ДП е' и е" зависят от частоты переменного элекгрического поля со.

Тангенс угла диэлектрических потерь tg<5 — величина безразмерная.

Государственный первичный эталон тангенса угла диэлектрических потерь (ГОСТ 8.019−85) воспроизводит угол потерь в диапазоне 1 1(Г⁵ — я/4 рад (значение tg<5 Г10 ⁵ — 1) при электрической ёмкости 1−100 пФ и частоте 1 кГц с CKO S', не превышающим Г 10 рад, при нсисключснной систематической погрешности 0, нс превышающей 5 • 10 ⁷ рад.

Абсолютная величина |е| = -J s'² + е" ² определяет амплитуду.

s'

колебания вектора индукции D, а отношение — - диэлектриче;

s"

ские потери. В постоянном электрическом поле е"= 0, а е'= е.

В переменных электрических полях высоких частот (оптический диапазон) свойства диэлектриков характеризуют показателями преломления п и поглощения к (вместо е' и г").

При измерениях на высокой частоте остаются справедливыми формулы смешения (3.5) — (3.10), выведенные для постоянного электрического поля. Для нахождения ДП и коэффициента диэлектрических потерь смеси необходимо вместо е, подставить в формулу смешения комплексные значения е и выделить из полученного выражения действительную и мнимую части.

Большое изменение диэлектрических свойств происходит в процессе отверждения полимеров.

Диэлектрические свойства материала существенно зависят от наличия и состояния влаги, присутствующей в материале, так как ДП воды (е = 81) существенно больше ДП других веществ.

Эти обстоятельства привели к созданию диэлектрических методов контроля отверждения полимеров и влажности материалов.