Физическая энциклопедия - диэлектрические потери

часть энергии перем. электрич. поля Е, к-рая преобразуется в теплоту при переполяризации диэлектрика. Все движения частиц в веществе связаны с диссипацией части энергии, сообщённой частицам электрическим полем; в конечном счёте эта часть энергии превращается в теплоту. Величина «сил трения» и, следовательно, Д. п. тем больше, чем больше скорость ч-ц. Это указывает на зависимость Д. п. от частоты со поля Ж. Если осн. роль в поляризации диэлектрика играют малые смещения эл-нов и ионов, то диэлектрик можно рассматривать как совокупность гармонич. осцилляторов, испытывающих в перем. поле вынужденные колебания.

Потери энергии при таких колебаниях максимальны, если со близка к частоте собственных колебаний осциллятора (резонанс). При выходе частоты из области резонанса амплитуды колебаний и скорости ч-ц быстро уменьшаются, и Д. п. становятся небольшими. При электронном механизме поляризации максимум потерь приходится на оптич. частоты (=1015Гц), поэтому для электротехнич.

и радиотехнич. частот Д. п. ничтожны. При поляризации, обусловленной смещением ионов, максимум Д. п. расположен в ИК диапазоне (1012 -1013 Гц). Ещё меньшие частоты соответствуют максимуму Д. п. при ориентац. поляризации. Если период колебаний внеш. поля меньше, чем время, необходимое для выстраивания дипольных моментов вдоль поля, поляризация почти не успевает устанавливаться и Д.

п. малы. При низких частотах поляризация успевает следовать за полем, т. е. смещения ч-ц велики, но из-за больших величин времени смещений Д. п. также малы. Максимум Д. п. имеет место при наложении перем. поля, период к-рого Т примерно равен времени установления ориентации молекул (времени релаксации). Для воды, где поляризация в основном ориентационная.

Т =10-10 с. Д. п. количественно характеризуются величиной тангенса угла Д. п. tg6 (угол б разность фаз между векторами поляризации Р и напряжённости Е электрич. поля). Реальные диэлектрики обладают конечной электрич. проводимостью s, с наличием к-рой также связана часть Д. п. При низких частотах джоулевы потери, связанные с проводимостью, могут оказаться существенными, т. к. (в отличие от рассмотренных выше) их величина ?0 при wВ®0. Если Д. п. обусловлены только проводимостью, то tgd=4ps/w (в единицах СГСЭ). .