35. Ионно-релаксационная поляризация.

Ионно-релаксационная поляр. Наблюдается в диэлектриках с ионным типом химических связей, например в неорганических стеклах,керамика, имеющих неплотную упаковку ионов. Слабо связанные ионы вещества под действием приложенного электрического поля среди хаотических тепловых перебросов получают избыточные перебросы в направлении поля, и смещаются на расстояния, существенно превышающие величину смещения ионов при упругой ионной поляризации. (переброс щелочных ионов (Na+,K+) из одного положения в другое в стеклах и переброс гидроксильных групп (ОН-) в целлюлозе).После исчезновения внешнего поля ионы постепенно возвращаются к центрам равновесия. При этом наблюдается необратимое рассеяние энергии в виде тепла,указанный вид поляризации вызывает диэлектрические потери. Для перемещения ионов требуется определенное время, поэтому поляризация происходит с некоторым запаздыванием – релаксацией по отношению к изменению поля. Время установления τ от 0,1 до нескольких секунд.Поляризация этого типа наблюдается при низких частотах.

36.Спонтанная поляризация

Спонтанная поляризация. Характерна для диэлектриков (титанаты бария, кальция, стронция). Возникает при отсутствии внешнего эл. поля. Различают два типа спонтанно поляризованных диэл.: пироэлектрики и сегнетоэлектрики.Пироэлектрики - это кристаллические диэлектрики, обладающие спонтанной электрической поляризацией во всей температурной области существования кристалла вплоть до температуры плавления. Электрические диполи всех элементарных ячеек кристалла ориентированы в одном направлении. Изменить это направление внешним полем невозможно без разрушения кристаллической структуры, поскольку асимметричное расположение ионов в элементарной ячейке, ответственное за спонтанную поляризацию, возникает в момент образования кристалла при его выращивании. По этой причине в пироэлектриках поляризация Р линейно зависит от величины поля Е, то есть пироэлектрики являются линейными диэлектриками.В сегнетоэлектриках спонтанно поляризованное состояние существует в ограниченной области температур, оно исчезает при некоторой критической температуре( точка Кюри). Направление спонтанной поляризации в полярной фазе может быть изменено внешним электрическим полем. Поскольку восприимчивость сегнетоэлектриков зависит от величины поля Е, то зависимость между Р и Е нелинейна, сегнетоэлектрики - нелинейные диэлектрики. Температурная и частотная зависимости диэл.прониц. для сегнетоэлектрика титаната бария BaTiO3:

37.Ток смещения в диэлектриках. Ток сквозной проводимости. Ток абсорбции. Ток утечки.

Ток смещения в диэл. Ток сквозной проводимостиюТок абсорбции.Ток утечки. ТОК СМЕЩЕНИЯ - величина, пропорциональная скорости изменения переменного электрического поля в диэлектрике или вакууме. Ток смещения порождает магнитное поле по тому же закону, что и ток проводимости. =j+ . -полный ток, -ток смещения. = , D- вектор электрич. индукции. В вакууме D = Е, = . Ток смещения, в отличие от токов проводимости, не сопровождаются выделением джоулева тепла. Ток абсорбции - Iабс, вызываемый активными составляющими токов, связанных с установлением замедленных (релаксационных) поляризаций. Во многих диэлектриках, используемых в качестве электрической изоляции, Iабс устанавливается за время меньше 1 мин. Ток проводимости, проходящий через конденсатор при постоянном напряжении на его обкладках в установившемся режиме, называют током утечки.Ток утечки обусловлен наличием в диэлектрике свободных носителей заряда и характеризует качество диэлектрика конденсатора. Этот параметр характерен для вакуумных и оксидных конденсаторов.Максимальный ток в диэлектрике возникает и прекращается через 10-16–10-15 сек. после включения. Он обусловлен упругой электронной поляризацией и называется током смещения Iсм. Установившийся ток в диэл., не изменяющийся со временем, называется сквозным Iск ,током проводимости Iпр или током утечки Iут. Он обусловлен наличием в технических диэлектриках малого количества свободных зарядов. Ток объёмного и поверхностного изменяющийся от максимального значения до значения тока утечки, сопротивлений диэл. называется током абсорбции. Он вызван замедленной поляризацией в сопротивлений, вычислений удельных диэл. Оба тока: смещения и абсорбции - составляют ток объемных и поверхностных сопротивлений используемых диэлектриков поляризации. В различных диэлектриках ток абсорбции спадает с различной скоростью. = = + . -обьемный ток, -сквозной ток.