电介质的极化现象和导体的静电感应现象又什么区别

香港邮编2023-05-07  24

一、性质不同

1、电介质的极化现象性质:外电场作用下,电介质显示电性的现象。

2、导体的静电感应现象性质:在外电场的作用下导体中电荷在导体中重新分布的现象。

二、特点不同

1、电介质的极化现象特点:理想绝缘介质中没有自由电荷,但实际介质中总是有少量的自由电荷,这是造成介质泄漏的原因。一般来说,无电场介质中的正负束缚电荷平均处处抵消,宏观上看不出电性。

2、导体的静电感应现象特点:当带电物体和不带电导体靠近时,由于电荷之间的相互作用,导体内部的电荷会重新分布。异质电荷被吸引到带电体上,同一种电荷被排斥到远离带电体的导体的另一端。

扩展资料:

电介质的极化使得电介质内分子的正负电荷发生位移或取向变化,电介质内部沿外电场方向排列着许多电偶极子,改变了整个电介质原有的电场分布。

静电感应金属体内的电子向表面移动,使其表面与带电物体的极性电荷相反,存在静电现象和放电现象。如果感应物体是电阻很低的良导体,很容易引起静电放电而造成伤害。

参考资料来源:百度百科-电介质极化

参考资料来源:百度百科-静电感应

电介质的极化

电介质极化是指外电场作用下,电介质显示电性的现象。理想的绝缘介质内部没有自由电荷,实际的电介质内部总是存在少量自由电荷,它们是造成电介质漏电的原因。 一般情形下,未经电场作用的电介质内部的正负束缚电荷平均说来处处抵消,宏观上并不显示电性。在外电场的作用下,束缚电荷的局部移动导致宏观上显示出电性,在电介质的表面和内部不均匀的地方出现电荷,这种现象称为极化,出现的电荷称为极化电荷。这些极化电荷改变原来的电场。充满电介质的电容器比真空电容器的电容大就是由于电介质的极化作用。

电介质的极化使得电介质内分子的正负电荷发生位移或取向变化,电介质内部出现许多按外电场方向排列的电偶极子,这些电偶极子改变了整个电介质原来的电场分布。在电介质内部可能出现净余的电荷分布,同时在电介质的表面上有电荷分布,这种电介质表面上的电荷称为极化电荷。极化电荷与导体中的自由电荷不同,不能自由移动,因此也称为束缚电荷。但是极化电荷也是电荷,它与自由电荷一样是产生电场的源,极化电荷对原电场有影响,会引起整个电介质电场的变化。

电介质的电导

电介质的电导可以分为离子电导和电子电导。离子电导是指电场中由于离子迁移产生的导电现象。带电的土壤胶体颗粒和土壤溶液中的离子均可导电,体系中离子对电导的贡献称为离子电导。强电解质溶液的电导率、摩尔电导率都与溶液浓度有关,但强、弱电解质溶液表现的规律不尽相同。强电解质溶液的电导率先随浓度的增大而增加,但当浓度增大到一定程度后,由于阴、阳离子之间的吸引力增大电导率反而下降,所以在电导率-浓度关系的曲线上出现一最高点。当电介质中出现电子电导电流时,表明电介质已被击穿,因此,一般电介质的电导都是指离子电导。

电介质损耗

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03~300 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。

电容器中间的电介质作用是储存电荷和散热,通常电介质有两部分,分别是固态电介质和液态电介质;

固态电介质是一层金属化的聚丙烯薄膜,固态电介质的主要作用是用来储存电荷,液态电介质与绝缘油性质相同,它的主要作用是散热,防止电容器的局部温度过高被击穿,好的电介质漏电小,绝缘强度高,抗疲劳性好,适应各种恶劣环境工作。

定义:其值等于以预测材料为介质与以真空为介质制成的同尺寸电容器电容量之比,该值也是材料贮电能力的表征。也称为相对电容率。

物理意义:相对介电常数,表征介质材料的介电性质或极化性质的物理参数。不同材料不同温度下的相对介电常数不同,利用这一特性可以制成不同性能规格的电容器或有关元件。能产生电极化现象的物质统称为电介质。

与绝对介电常数的关系:相对介电常数=某介质介电常数与真空介电常数的比值

绝对介电常数又称真空介电常数。(在真空中时),是一个物理常数,符号为ε0,一般情况下为εε0。

扩展资料:

相对介电常数测量方法

相对介电常数εr可以用静电场用如下方式测量:首先在两块极板之间为真空的时候测试电容器的电容C0。然后,用同样的电容极板间距离但在极板间加入电介质后测得电容Cx。然后相对介电常数可以用下式计算

εr=Cx/C0

在标准大气压下,不含二氧化碳的干燥空气的相对电容率εr=100053。因此,用这种电极构形在空气中的电容Ca来代替C0来测量相对电容率εr时,也有足够的准确度。(参考GB/T 1409-2006)

对于时变电磁场,物质的介电常数和频率相关,通常称为介电系数。

原理

介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值即为介电常数(permitivity),又称诱电率 如果有高介电常数的材料放在电场中,场的强度会在电介质内有可观的下降。

电介质经常是绝缘体。其例子包括瓷器(陶器),云母,玻璃,塑料,和各种金属氧化物。有些液体和气体可以作为好的电介质材料。干空气是良好的电介质,并被用在可变电容器以及某些类型的传输线。蒸馏水如果保持没有杂质的话是好的电介质,其相对介电常数约为80。

一个电容板中充入介电常数为ε的物质后电容变大ε倍。

应用

电介质有使空间比起实际尺寸变得更大或更小的属性。例如,当一个电介质材料放在两个电荷之间,它会减少作用在它们之间的力,就像它们被移远了一样。

当电磁波穿过电介质,波的速度被减小,有更短的波长

参考资料:

百度百科-相对介电常数

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