31.Классификация диэлектриков по механизмам поляризации

Классификация диэлектриков по механизмам поляризации. В зависимости от механизма поляризации, поляризацию диэл.можно подразделить на следующие типы:Электронная — смещение электронных оболочек атомов под действием внешнего электрического поля. Самая быстрая поляризация (до 10-15 с). Не связана с потерями.Ионная — смещение узлов кристаллической структуры под действием внешнего электрического поля, причем смещение на величину, меньшую, чем величина постоянной решетки. Время протекания 10-13 с, без потерь.Дипольная (Ориентационная) — протекает с потерями на преодоление сил связи и внутреннего трения. Связана с ориентацией диполей во внешнем электрическом поле.Электронно-релаксационная — ориентация дефектных электронов во внешнем электрическом поле.Ионно-релаксационная — смещение ионов, слабо закрепленных в узлах кристаллической структуры, либо находящихся в междуузлие.Структурная — ориентация примесей и неоднородных макроскопических включений в диэлектрике. Самый медленный тип.Самопроизвольная (спонтанная) — благодаря наличию этого типа поляризации в диэл. проявляются нелинейность свойств, то есть явление гистерезиса. Отличается очень высокими значениями диэлектрической проницаемости (от 900 до 7500 у некоторых видов конденсаторной керамики). Введение спонтанной поляризации, как правило, увеличивет тангенс угла потерь материала (до 10-2)Резонансная — ориентация частиц, собственные частоты которых совпадают с частотами внешнего электрического поля.Миграционная поляризация обусловлена наличием в материале слоев с различной проводимостью, образованию объемных зарядов, особенно при высоких градиентах напряжения, имеет большие потери и является поляризацией замедленного действия.

33.Ионная поляризация

Ионная поляризация. Характерна для твердых тел(NaCl, CsCl) с ионным построением и обусловлена смещением упруго связанных ионов на расстоянии меньше постоянной решетки.Время установления сек. . У большинства ионных диэлектриков с ростом температуры увеличивается, т.к. при этом уменьшается коэффициент упругой связи между ионами и расстояние между ними увеличивается при тепловом расширении материала. = q x = E/ , = / . - коэффициент упругой связи между ионами. x - смещение ионов

34. Дипольно-релаксационная поляризация

Дипольно-релаксационная поляризация. Дипольная (ориентационная) поляризация наблюдается в полярных диэл. (в твердом H2S ). Существующие в отсутствии электрического поля электрические диполи ориентированы хаотично . При включении поля диполи приобретают преимущественную ориентацию. Этот процесс и называют дипольный или ориентационной поляризацией. Переориентация постоянных диполей под действием поля происходит не мгновенно, а постепенно путем поворота их на определенные углы приближающие направление диполей к направлению электрического поля. Дипольная поляризация с ростом температуры уменьшается из-за возрастания энергии теплового движения частиц, снижающей ориентирующее влияние поля. Данный вид поляризации называется также дипольно-релаксационным, т.к. ориентация электрических диполей (при включении поля) или ее ослабление (при снятии поля) происходит постепенно, замедленно, т.е носит релаксационный характер. Такая поляризация связана с потерями энергии и нагревом диэлектрика, поскольку поворот диполей в направлении поля требует некоторого сопротивления со стороны его решетки. В полярных диэлектриках возможна так называемая электронно-релаксационная поляризация, возникающая за счет возбужденных тепловой энергией избыточных "дефектных" электронов или дырок.После приложения поля к диэлектрику P(t) = (1-exp(-t/ )), где P(t) поляризованность в момент t. после снятия внешнего поля уменьшается по закону P(t) = exp(-t/ )