電介質(zhì)絕緣特性介電常數(shù)在工程實(shí)際中的意義一、電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)定義

電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)εr用來(lái)表征電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下極化現(xiàn)象的強(qiáng)弱，其物理意義表示極板間放入電介質(zhì)后電容量或電荷量比極板間為真空時(shí)增大的倍數(shù)。二、氣體電介質(zhì)的介電常數(shù)

由于氣體電介質(zhì)的密度很小，所以氣體電介質(zhì)的介電常數(shù)都很小，在工程應(yīng)用中一切氣體電介質(zhì)的εr都可看作1。三、液體電介質(zhì)的介電常數(shù)

中性液體電介質(zhì)。中性液體電介質(zhì)(如變壓器油、苯、硅有機(jī)油等)的相對(duì)介電常數(shù)εr在1.8～2.8范圍內(nèi)。相對(duì)介電常數(shù)具有不大的負(fù)溫度系數(shù)。

極性液體電介質(zhì)。這類電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)較大，其值在3～80，用作絕緣介質(zhì)的εr值一般在3～6。若用作電容器的浸漬劑，可使電容器的比電容增大。但此類液體電介質(zhì)在交變電場(chǎng)中的損耗較大，故高壓絕緣中很少應(yīng)用。

極性電介質(zhì)的εr與溫度有關(guān)，εr在溫度較低時(shí)先隨溫度的升高而增大，以后當(dāng)熱運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)烈時(shí)，εr又隨溫度上升而減小。極性電介質(zhì)的εr與電源頻率有較大的關(guān)系，頻率較低時(shí)，偶極分子能夠跟隨交變電場(chǎng)充分轉(zhuǎn)向，εr較大且其值與頻率大小無(wú)關(guān)。當(dāng)頻率很高時(shí)偶極分子轉(zhuǎn)向跟不上電場(chǎng)方向的改變，極化率減小，因而εr減小。四、固體電介質(zhì)的介電常數(shù)

中性和弱極性固體電介質(zhì)。這類電介質(zhì)只有電子式極化和離子式極化，相對(duì)介電常數(shù)較小，一般為2.0～2.7。相對(duì)介電常數(shù)隨溫度的升高略有下降。石蠟、石棉、聚乙烯、聚丙烯、無(wú)機(jī)玻璃等屬于此類電介質(zhì)。

極性固體電介質(zhì)。這類電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)較大，一般為3～6。εr與溫度、頻率的關(guān)系和極性液體介質(zhì)的相似。樹脂、纖維、橡膠、有機(jī)玻璃、聚氯乙烯等屬于極性固體電介質(zhì)。

離子性電介質(zhì)。固體無(wú)機(jī)化合物多數(shù)屬于離子式結(jié)構(gòu)電介質(zhì)，如云母、陶瓷等，εr一般具有正的溫度系數(shù)，其值約在5～8。

通過(guò)本知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握介電常數(shù)在工程中的實(shí)際意義，為今后的課程學(xué)習(xí)和電介質(zhì)的應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。電介質(zhì)絕緣特性電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)一、電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)定義

電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)εr用來(lái)表征電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下極化現(xiàn)象的強(qiáng)弱，其物理意義表示極板間放入電介質(zhì)后電容量或電荷量比極板間為真空時(shí)增大的倍數(shù)。二、氣體電介質(zhì)的介電常數(shù)

由于氣體電介質(zhì)的密度很小，所以氣體電介質(zhì)的介電常數(shù)都很小，在工程應(yīng)用中一切氣體電介質(zhì)的εr都可看作1。三、液體電介質(zhì)的介電常數(shù)中性液體極性液體四、固體電介質(zhì)的介電常數(shù)

中性弱極性極性離子性四、固體電介質(zhì)的介電常數(shù)

中性和弱極性固體電介質(zhì)。這類電介質(zhì)只有電子式極化和離子式極化，相對(duì)介電常數(shù)較小，一般為2.0～2.7。相對(duì)介電常數(shù)隨溫度的升高略有下降。

極性固體電介質(zhì)。這類電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)較大，一般為3～6。εr與溫度、頻率的關(guān)系和極性液體介質(zhì)的相似。

離子性電介質(zhì)。固體無(wú)機(jī)化合物多數(shù)屬于離子式結(jié)構(gòu)電介質(zhì)，如云母、陶瓷等，εr一般具有正的溫度系數(shù)，其值約在5～8。

通過(guò)本知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)定義，熟悉各種電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)，為今后的課程學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。電介質(zhì)絕緣特性電介質(zhì)極化概念和種類一、電介質(zhì)極化概念

絕緣的作用是將不同電位的導(dǎo)體分隔開，使導(dǎo)體間沒(méi)有電氣連接，從而可以保持不同的電位。具有絕緣作用的材料稱為電介質(zhì)。電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下所發(fā)生的束縛電荷的彈性位移和極性分子的轉(zhuǎn)向現(xiàn)象，稱為電介質(zhì)的極化。與正極板相對(duì)的一端出現(xiàn)負(fù)電荷，與負(fù)極板相對(duì)的一端出現(xiàn)正電荷。二、電介質(zhì)極化的種類（一）電子式極化

（1）概念：在外電場(chǎng)的作用下，物質(zhì)原子里的電子軌道相對(duì)于原子核發(fā)生位移，從而產(chǎn)生感應(yīng)電矩的過(guò)程稱為電子式極化。（2）電子式極化特點(diǎn)（二）離子式極化

（1）概念：在外電場(chǎng)的作用下，電場(chǎng)力使得正、負(fù)離子發(fā)生相對(duì)位移，整個(gè)分子呈現(xiàn)極性。這種極化形式稱為離子式極化。（2）離子式極化特點(diǎn)（三）偶極子式極化

（1）概念：偶極子是一種特殊的分子，其正、負(fù)電荷的作用中心不重合，形成永久性的偶極矩，即單個(gè)偶極子呈現(xiàn)極性。

在外電場(chǎng)作用下，原來(lái)混亂分布的偶極子轉(zhuǎn)向電場(chǎng)方向定向排列，呈現(xiàn)出極性。這種極化方式稱為偶極子式極化。（2）偶極子式極化特點(diǎn)（四）夾層式極化

（1）概念：使夾層電介質(zhì)的交界面處積聚電荷的過(guò)程，稱為夾層式極化（2）夾層式極化特點(diǎn)極化在低頻交流電壓下表現(xiàn)出來(lái)

通過(guò)本知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電介質(zhì)的概念和極化種類，熟悉各自的特點(diǎn)及出現(xiàn)的場(chǎng)合，為今后的課程學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。電介質(zhì)絕緣特性電介質(zhì)極化在工程實(shí)際中的意義一、電介質(zhì)極化概念

絕緣的作用是將不同電位的導(dǎo)體分隔開，使導(dǎo)體間沒(méi)有電氣連接，從而可以保持不同的電位。具有絕緣作用的材料稱為電介質(zhì)。電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下所發(fā)生的束縛電荷的彈性位移和極性分子的轉(zhuǎn)向現(xiàn)象，稱為電介質(zhì)的極化。與正極板相對(duì)的一端出現(xiàn)負(fù)電荷，與負(fù)極板相對(duì)的一端出現(xiàn)正電荷。二、電介質(zhì)極化在工程實(shí)際中的意義1、選擇絕緣材料。如對(duì)電容器應(yīng)選擇εr較大的電介質(zhì)作為絕緣材料，這樣可以減小電容器單位容量的體積和重量。對(duì)于其他電氣設(shè)備如電纜，應(yīng)選擇εr較小的電介質(zhì)，這樣可以減少電纜工作時(shí)的電容電流。2、多層介質(zhì)的合理配合。幾種電介質(zhì)組合使用時(shí)，由于在交流電壓及沖擊電壓作用下，各層介質(zhì)中的電場(chǎng)強(qiáng)度分布與εr成反比，所以要注意選擇各介質(zhì)的εr值，使各層介質(zhì)中的電場(chǎng)分布較均勻。3