диэлектрические потери

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ - энергия перем. электрич. поля, переходящая в теплоту в диэлектрике. Д. п.- одно из проявлений общего явления самопроизвольного перехода энергии упорядоченного движения в энергию хаотич. теплового движения. T. к. любое перем. поле E можно представить в виде совокупности гармонич. полей: , то достаточно вычислить Д. п. для гармонич. поля. Электрич. индукция D меняется при этом по закону: , где t - время,- частота поля, - разность фаз между векторами Е и D. Индукцию D можно представить в виде:

Здесь - вещественная и мнимая части комплексной диэлектрической проницаемости . Используя Максвелла уравнения ,можно показать, что кол-во тепла, выделяющееся в единице объёма диэлектрика в единицу времени, т. е. мощность W потерь энергии электрич. поля, равно:

Подставляя E и D из (*), получим:

(- среднее за период значение Е²). В связи с этим наз. углом Д. п.

Частотная зависимость Д. п. определяется частотной дисперсией диэлектрич. проницаемости. При резонансном характере дисперсии максимум Д. п. приходится на частоту, близкую к резонансной частоте , при релаксац. характере дисперсии он соответствует , где - время релаксации.

При уменьшении величина Д. п. в идеальном диэлектрике стремится к 0 (пропорц. ). Однако реальные диэлектрики всегда обладают проводимостью , с к-рой связаны потери энергии даже в случае эл--статич. поля ( , см. Джоуля - Ленца закон). Потери, обусловленные проводимостью, часто включают в Д. п., принимая для малых частот . В сегнетоэлектриках Д. п. могут быть велики на малых частотах и в отсутствие проводимости благодаря гистерезису сегнетоэлектрическому.

Величина Д. п. кристаллич. диэлектриков существенно зависит от их термич. обработки, совершенства, примесного состава и т. п. Напр., в чистой каменной соли величина Д. п. ничтожна (<0,0002 при ~1 Мгц), а небольшие примеси существенно её увеличивают до ~0,1.

Лит. см. при ст. Диэлектрики, Диэлектрическая проницаемость. А. П. Леванюк, Д. Г. Санников.

   <<      Предметный указатель      >>