Т

Диэлектрическая проницаемость и показатель преломления некоторых неполярных твердых диэлектриков при температуре 20 “с

Материал	п	п1
Парафин ....	1,43	2,06	1,9—2,2
Полистирол . . .	1,55	2,40	2,4—2,6
Сера .	1,92	3,69	3,6—4,0
Алмаз	2,40	5,76	5,6—5,8

вердые диэлектрики, представляющие собой ион­ные кристаллы с плотной упаковкой частиц, обладают электронной и ионной поля­ризациями и имеют диэлек­трическую проницаемость, изменяющуюся в широких пределах. Температурный ко­эффициент диэлектрическом проницаемости ионных кристаллов в большинстве случаев положителен. Примером одного из таких диэлектриков служит КС1 (рис. 1-6).

Исключением являются кристаллы, содержащие ионы титана (рутил ТЮ₂ и некоторые титанаты), температурный коэффициент диэлектрической проницаемости которых отрицателен. Это объяс­няется преобладающей в них электронной поляризацией, усиленной под влиянием добавочного внутреннего поля при ионном смещении.

Твердые диэлектрики, представляющие собой ионные кристаллы с неплотной упаковкой частиц (например, электротехнический фарфор), в которых наблюдается, помимо электронной и ионной, также и ионно-релаксационная поляризация, характеризуются в большинстве случаев сравнительно невысоким значением диэлек­трической проницаемости и большим положительным температур­ным коэффициентом ТКе, (рис. 1-7).

Насколько различны значения г_г и ТКе_г ионных кристалличе­ских диэлектриков, видно из табл. 1-6.

Д ля неорганических стекол (квазиаморфных диэлектриков) ди­электрическая проницаемость изменяется в пределах, примерьо от 4 до 20, причем ТКе,. стекол положителен.

Рис. 1-5. Зависимость диэлектрической проницаемости от температуры для непо­лярного диэлектрика — парафина

Рис. 1-6. Зависимость диэлектрической проницаемости от температуры для ион­ного кристалла КС1

При наличии в стекле лег­коподвижных щелочных ионов ТКе_г достигает больших значе­ний + (500— 1000). 10-® К'¹.

М

Значение ег и тк ег ионных кристаллов при температуре 20 °с

Кристалл	«г	ТКел- 10*. К-1
Каменная соль . . .	6	.+ 150
Корунд	10	+ 100
Рутил	110	—750
Титанат кальция . .	150	—1500

ожно получить материал и с отрицательным ТКе_г, если ввести в стекло в виде механи­ческой примеси кристалличес­кие компоненты с отрицатель­ным ТКе_г, например рутил.

Полярные органические ди­электрики обнаруживают, как указывалось ранее, дипольно-релаксационную поляризацию в твердом состоянии. К таким диэлектрикам относятся целлюлоза и продукты ее переработки, полярные полимеры. Дипольно-релаксационная поляризация наблюдается также у льда. Диэлектрическая проницае­мость указанных материалов в большой степени зависит от темпе­ратуры и от частоты приложенного напряжения, подчиняясь тем же закономерностям, какие наблюдаются для полярных жидкостей.

Можно отметить, что диэлектрическая проницаемость льда резко меняется в зависимости от температуры и частоты (рис. 1-8). При низких частотах и температуре, близкой к 0 °С, лед, как и вода, имеет е, « 80, однако с понижением температуры г_г быстро падает и доходит до 2,85.

В табл. 1-7 приведены значения диэлектрической проницаемости некоторых твердых тел.

К

является наличие у них диэлек­трического гистерезиса (отста­вание изменений электричес­кого смещения от изменений

ак было сказано выше (см. стр. 22), диэлектрическая прони­цаемость сегнетоэлектриков велика и имеет резко выраженную зависимость от напряженности поля и от температуры. Характерной особенностью сегнетоэлектриков

£_г 70

во

5

£г			/
			г

2В

15

10

5

0 40 30

го 10

В 100 200 Ж “С *с-60-50-40-30-го -10 о

Рис. 1-7 Рис. 1-8

Рис. 1-7. Температурная зависимость диэлектрической проницаемости электро­технического фарфора

Рис. 1-8. Зависимость диэлектрической проницаемости льда от температуры при