Явление поляризации диэлектриков ф Диэлектрические потери ф Уравнение Дебая ф Ре­лаксационный спектр ф Природа диэлектрических потерь ф Обработка экспериментальных данных ф Процессы электрической релаксации в полимерах

Под действием внешнего электрического поля в диэлектриках (к которым относятся и многие полимеры) нарушается статисти­чески равновесное распределение заряженных частиц, появляется отличный от нуля результирующий электрический момент, возни­кает поляризация. Электрическим или дипольным моментом си­стемы зарядов называют вектор 1 = 2<7г1г- (где qi — заряд /-й части­цы; 1 i — плечо t-го диполя). Вектор дипольного момента каждого элементарного диполя направлен от отрицательного заряда к по­ложительному.

Различают изотропные (к которым могут быть отнесены многие неполярные и полярные полимеры) и анизотропные (к ним относят­ся некоторые многокомпонентные гетерогенные смеси твердых ве­ществ, а также многослойные конструкционные системы) диэлект­рики. Смещение положительных зарядов в изотропных полимер­ных диэлектриках происходит в направлении электрического поля. При этом оказывается справедливым соотношение Р = йа8оЕ, где — скалярная величина, называемая абсолютной диэлектрической восприимчивостью; Е — вектор напряженности электрического по­ля; go = 8,85- 1СН2 Ф/м — электрическая постоянная. Вектор Р на-

/

/

зывают поляризованностью (вектором гюляризации) диэлектрика.

Диэлектрическая проницаемость е показывает, во сколы^ раз сила взаимодействия двух электрических зарядов в данной среде меньше, чем в вакууме.

Для большинства полимеров справедливо следующее соотноше­ние между диэлектрической проницаемостью и аберлютной ди­электрической восприимчивостью: е=1 + Аа. При описании поведе­ния диэлектриков в переменном электрическом поле для удобства математической обработки и физической интерпретации вводится

Рис. 7.1 Рис. 7.2

Рис. 7.1. Характер изменения со временем тока и напряжения для идеально­го диэлектрика

Рис. 7.2. Векторная диаграмма тока и напряжения для неидеального диэлек­трика

понятие комплексной, или обобщенной, диэлектрической прони­цаемости:

е* = е — is".

Здесь г" — коэффициент (или фактор) диэлектрических потерь;

1=К=Г.