超聲波流量計探頭及換能器原理  九十三

[8]介電損耗

電介質晶體突然受到電場作用時，極化強度并不是一下子就達到最終值，因為盡管分子（電疇）的取向會試圖跟隨電場方向，當它們這樣做時，它們將受到材料的粘滯性所阻，要從電場中吸收能量，表現為經過一段弛豫時間，即極化是一種弛豫現象（極化弛豫）。如果介質受交變電場作用，而交變頻率又比較高，就會使極化追隨不及時而發生滯后，從而引起了所謂的介質損耗，并使動態介電常數與靜態介電常數發生差異。供給電介質的能量有一部分消耗在強迫固有電矩的轉動上并轉變為熱能而被消耗掉，引起介質損耗的另一原因則是介質漏電，尤其在高溫和強電場作用下其表現更為顯著，由于漏電，電能被轉化成熱能而消耗掉（電導損耗）。

我們可以用一個并聯的損耗電阻Rn代表電能在介質中的消耗，則通過介質的電流可分成消耗能量的部分IR和通過介質純電容不消耗能量的部分IC。我們以介質損耗角正切來表示：tgδ=IR/IC=1/ωC0Rn式中ω為交變電場的圓頻率；C0為上了電極的介質樣品的靜電容值；δ即是電流對電壓的滯后角介質損耗角正切又稱為介質損耗、介質損耗因子，它與電場強度、溫度及頻率均有關。

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