Диэлектрические потери характеризуют рассеяние (диссипа­цию) энергии, которая выделяется диэлектриком в виде теплоты при приложении к нему переменного электрического поля. Рассея­ние энергии пропорционально е".

Если к идеальному конденсатору приложить переменное напря­жение U, то вектор тока I опережает напряжение на 90° (рис. 7.1) и потерь энергии не происходит. В случае неидеального диэлект­рика, например полимерного материала, часть энергии W рассеи­вается в виде теплоты. При этом угол ср между векторами тока 1р и напряжения U теперь уже не равен 90° (рис. 7.2). Мерой диэлек­трических потерь может служить тангенс угла 6, дополняющего угол ф до 90°:

tg В = Дкт/^реакт £ /S,

где /акт = 1” и /реакт = Д/—активная и реактивная составляющие тока (рис. 7.2, где /ид — ток в отсутствие потерь).

При наличии электрического поля, меняющегося во времени, диэлектрические потери в полимерах связаны с возникающей в

1ИХполяризацией. Суммарная поляризованность Р диэлектриков, кнмеющих постоянные диполи, в поле Е складывается из ориента - IционнЪй Рор и деформационной Рдеф составляющих:

Р = Рор + Р теф= М (fea. op + ^а. леф) E = NkaE,

^где N — платность молекул в объеме.

Деформационная составляющая поляризации обусловлена сме­шением электфонов (электронная поляризация) и атомных ядер (атомная поляризация). При этом индуцированные диполи возни - Гкают настолько быстро, что смещение успевает проявиться при |дюбых частотах переменного тока (эти процессы протекают син­хронно с изменением направления поля). В случае ориентацион­ной поляризации изменение направления поля создает благопри - u ятные условия для поворота полярных групп, встречающих при этом сопротивление соседних частиц, при этом поляризация насту­пает не мгновенно, а через некоторый конечный промежуток вре - ' мени.

Диэлектрики, в которых практически отсутствуют свободные • ионы и слабо связанные с атомными ядрами электроны, способ­ные перемещаться под влиянием электрического поля, не проводят постоянного тока. Для прохождения переменного тока переноса заряженных частиц не требуется — вполне достаточно небольших колебаний зарядов вблизи некоторого положения равновесия. Сме­щение электронов, атомных ядер, повороты постоянных диполей в диэлектрике под влиянием электрического поля и представляют собой подобные колебания зарядов, которые создают так называе­мые токи смещения.