第1章电介质的极化、电导和损耗1.1电介质的极化1、电子位移极化：感应电矩消失：外电场消失后，原子核与电子云的引力又使二者重合，感应电矩也随之消失。电子位移极化特点：时间：完成时间极短，约为10-14~10-15s；能量损耗：电子位移极化不引起能量损耗；温度：电子位移极化与温度无关，温度的变化只是通过介质密度才影响到电子位移极化率。频率：电子位移极化基本与频率无关。2、离子位移极化：离子位移极化特点：时间：完成时间短,约为10-12~10-13s；能量损耗：有极微量的能量损耗；温度：随温度的升高而略有增大；频率：极化与频率无关。3、转向极化：有外电场时，每个分子的固有偶极矩有转向电场方向的趋势，顺电场方向作定向排列，它在不同程度上达到平衡，对外呈现宏观电矩，这就是极性分子的转向极化。转向极化特点：时间：完成时间较长，约为10-6~10-2s；能量损耗：有很小的能量损耗；与频率、温度相关。4、空间电荷极化（非弹性，与前三种有所区别）：以最简单的双层介质为例：为整个介电质的等值电容到达稳态时，电容上电流为零，电压分布由电导大小决定。各种极化方式的比较1.2电介质的介电常数1、气体电介质的相对介电常数：2、液体电介质的相对介电常数：①中性液体介质：代表介质：石油、苯、四氧化碳、硅油等。大小：不大，其值在1.8~2.8范围内。②极性液体介质：代表介质：蓖麻油、乙醇、水等。大小：具有较大介电常数，高压绝缘一般不用。影响因素：温度：频率：3、固体电介质的相对介电常数：①中性液体介质：代表介质：石蜡、硫磺等。大小：只有电子式极化和离子式极化，介电常数较小。②极性液体介质：代表介质：树脂、纤维、橡胶、有机玻璃等。大小：相对介电常数都比较大，一般为3~6。1.3电介质的电导电介质的电导与金属的电导有本质上的区别。1、气体电介质的电导：2、液体电介质的电导：①中性液体介质：中性液体介质本身分子的离解很微弱，电导主要由杂质和悬浮于液体介质中的荷电粒子引起，电导较小。②极性液体介质：极性液体杂质的电导不仅由杂质引起，而且与本身分子的离解度有关。强极性液体介质（如水、酒精等），即使高度净化，电导率还是很大，以至于其不能看作电介质，而是离子式导电液。影响因素：3、固体电介质的电导：①中性固体介质：电导主要由杂质引起，电导较小。②离子式结构的固体介质：电导主要由离子在热运动影响下脱离晶格而移动产生的。影响因素：温度：类似于液体电介质。电场强度：类似于液体电介质。杂质：杂质对电导率的影响很大。固体介质除体积电导外，还存在表面电导。1.4电介质中的能量损耗电介质的等效电路：计算用等值电路：2、介质损耗因数的意义：3、气体介质的损耗：当场强小于气体分子电离所需要的值时，气体介质的电导很小，损耗也很小。当场强足够大，气体介质将产生电离，介质损耗大增，且增长很快。4、液体和固体介质中的损耗：中性介质中的极化主要时电子位移极化和离子位移极化，它们是无损的或几乎无损的。这类介质的损耗主要由漏导决定。极性介质的损耗主要包括电导式损耗和电偶式损耗两部分。它与温度、频率等因素有复杂的关系。