高頻介電常數(shù)測(cè)試儀高頻介電常數(shù)測(cè)試儀
補(bǔ)充:電介質(zhì)經(jīng)常是絕緣體。其例子包括瓷器(陶器),云母,玻璃,塑料,和各種金屬氧化物。有些液體和氣體可以作為好的電介質(zhì)材料。干空氣是良好的電介質(zhì),并被用在可變電容器以及某些類型的傳輸線。蒸餾水如果保持沒有雜質(zhì)的話是好的電介質(zhì),其相對(duì)介電常數(shù)約為80。
對(duì)于時(shí)變電磁場(chǎng),物質(zhì)的介電常數(shù)和頻率相關(guān),通常稱為介電系數(shù)。介電常數(shù)又叫介質(zhì)常數(shù),介電系數(shù)或電容率,它是表示絕緣能力特性的一個(gè)系數(shù)介電常數(shù),用于衡量絕緣體儲(chǔ)存電能的性能.它是兩塊金屬板之間以絕緣材料為介質(zhì)時(shí)的電容量與同樣的兩塊板之間以空氣為介質(zhì)或真空時(shí)的電容量之比。介電常數(shù)代表了電介質(zhì)的極化程度,也就是對(duì)電荷的束縛能力,介電常數(shù)越大,對(duì)電荷的束縛能力越強(qiáng)。電容器兩極板之間填充的介質(zhì)對(duì)電容的容量有影響,而同一種介質(zhì)的影響是相同的,介質(zhì)不同,介電常數(shù)不同
介質(zhì)損耗:絕緣材料在電場(chǎng)作用下,由于介質(zhì)電導(dǎo)和介質(zhì)極化的滯后效應(yīng),在其內(nèi)部引起的能量損耗。也叫介質(zhì)損失,簡(jiǎn)稱介損。在交變電場(chǎng)作用下,電介質(zhì)內(nèi)流過的電流相量和電壓相量之間的夾角(功率因數(shù)角Φ)的余角δ稱為介質(zhì)損耗角。
損耗因子也指耗損正切,是交流電被轉(zhuǎn)化為熱能的介電損耗(耗散的能量)的量度,一般情況下都期望耗損因子低些好。
概念:
電介質(zhì)在外電場(chǎng)作用下,其內(nèi)部會(huì)有發(fā)熱現(xiàn)象,這說明有部分電能已轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉,電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下,在單位時(shí)間內(nèi)因發(fā)熱而消耗的能量稱為電介質(zhì)的損耗功率,或簡(jiǎn)稱介質(zhì)損耗(diclectric loss)。介質(zhì)損耗是應(yīng)用于交流電場(chǎng)中電介質(zhì)的重要品質(zhì)指標(biāo)之一。介質(zhì)損耗不但消耗了電能,而且使元件發(fā)熱影響其正常工作。如果介電損耗較大,甚至?xí)鸾橘|(zhì)的過熱而絕緣破壞,所以從這種意義上講,介質(zhì)損耗越小越好。
形式
各種不同形式的損耗是綜合起作用的。由于介質(zhì)損耗的原因是多方面的,所以介質(zhì)損耗的形式也是多種多樣的。介電損耗主要有以下形式:
1)漏導(dǎo)損耗
實(shí)際使用中的絕緣材料都不是完善的理想的電介質(zhì),在外電場(chǎng)的作用下,總有一些帶電粒子會(huì)發(fā)生移動(dòng)而引起微弱的電流,這種微小電流稱為漏導(dǎo)電流,漏導(dǎo)電流流經(jīng)介質(zhì)時(shí)使介質(zhì)發(fā)熱而損耗了電能。這種因電導(dǎo)而引起的介質(zhì)損耗稱為“漏導(dǎo)損耗”。由于實(shí)阿的電介質(zhì)總存在一些缺陷,或多或少存在一些帶電粒子或空位,因此介質(zhì)不論在直流電場(chǎng)或交變電場(chǎng)作用下都會(huì)發(fā)生漏導(dǎo)損耗。
2)極化損耗
在介質(zhì)發(fā)生緩慢極化時(shí)(松弛極化、空間電荷極化等),帶電粒子在電場(chǎng)力的影響下因克服熱運(yùn)動(dòng)而引起的能量損耗。
一些介質(zhì)在電場(chǎng)極化時(shí)也會(huì)產(chǎn)生損耗,這種損耗一般稱極化損耗。位移極化從建立極化到其穩(wěn)定所需時(shí)間很短(約為10-16~10-12s),這在無線電頻率(5×1012Hz 以下)范圍均可認(rèn)為是極短的,因此基本上不消耗能量。其他緩慢極化(例如松弛極化、空間電荷極化等)在外電場(chǎng)作用下,需經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間(10-10s或更長(zhǎng))才達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),因此會(huì)引起能量的損耗。
若外加頻率較低,介質(zhì)中所有的極化都能全跟上外電場(chǎng)變化,則不產(chǎn)生極化損耗。若外加頻率較高時(shí),介質(zhì)中的極化跟不上外電場(chǎng)變化,于是產(chǎn)生極化損耗。