Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

ДИЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЕ ПОТЕ́РИ

  • рубрика

    Рубрика: Физика

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 9. Москва, 2007, стр. 115

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: А. П. Леванюк, Д. Г. Санников

ДИЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЕ ПОТЕ́РИ, часть энер­гии пе­ре­мен­но­го элек­трич. по­ля, ко­то­рая пре­об­ра­зу­ет­ся в те­п­ло­ту в ди­элек­три­ке. Все дви­же­ния час­тиц в ве­ще­ст­ве свя­за­ны с дис­си­па­ци­ей час­ти энер­гии, со­об­щён­ной час­ти­цам элек­трич. по­лем. В ко­неч­ном счё­те эта часть энер­гии пре­вра­ща­ет­ся в те­п­ло­ту. Д. п. за­ви­сят от час­то­ты $ω$ переменного электрич. по­ля.

Ес­ли осн. роль в по­ля­ри­за­ции ди­элек­три­ка иг­ра­ют ма­лые сме­ще­ния элек­тро­нов и ио­нов, то ди­элек­трик мож­но рас­смат­ри­вать как со­во­куп­ность гар­мо­нич. ос­цил­ля­то­ров, ис­пы­ты­ваю­щих в пе­ре­мен­ном по­ле вы­ну­ж­ден­ные ко­ле­ба­ния. По­те­ри энер­гии при та­ких ко­ле­ба­ни­ях мак­си­маль­ны, ес­ли $ω$ близ­ка к час­то­те соб­ст­вен­ных ко­ле­ба­ний ос­цил­ля­то­ра (ре­зо­нанс). При вы­хо­де час­то­ты из об­лас­ти ре­зо­нан­са ам­пли­ту­да ко­ле­ба­ний и ско­ро­сти час­тиц бы­ст­ро умень­ша­ют­ся и Д. п. ста­но­вят­ся не­боль­ши­ми. При элек­трон­ном ме­ха­низ­ме по­ля­ри­за­ции мак­си­мум по­терь при­хо­дит­ся на оп­тич. час­тоты (по­ряд­ка 1015 Гц), по­это­му для элек­тро­тех­нич. и ра­дио­тех­нич. час­тот Д. п. ни­чтож­ны. При по­ля­ри­за­ции, обу­слов­лен­ной сме­ще­ни­ем ио­нов, мак­си­мум Д. п. рас­по­ло­жен в ИК-диа­па­зо­не (1012 –1013  Гц). Ещё мень­шие час­то­ты со­от­вет­ст­ву­ют мак­си­му­му Д. п. при ори­ен­та­ци­он­ной по­ля­ри­за­ции. Ес­ли пе­ри­од ко­ле­ба­ний внеш­не­го по­ля мень­ше вре­ме­ни, не­об­хо­ди­мо­го для вы­страи­ва­ния ди­поль­ных мо­мен­тов вдоль по­ля, по­ля­ри­за­ция поч­ти не ус­пе­ва­ет ус­та­нав­ли­вать­ся и Д. п. ма­лы. При низ­ких час­то­тах по­ля­ри­за­ция ус­пе­ва­ет сле­до­вать за по­лем, т. е. сме­ще­ния час­тиц ве­ли­ки, но из-за боль­ших ве­ли­чин вре­ме­ни сме­ще­ний Д. п. так­же ма­лы. Мак­си­мум Д. п. име­ет ме­сто при на­ло­же­нии пе­ре­мен­но­го по­ля, пе­ри­од $T$ ко­то­ро­го при­мер­но ра­вен вре­ме­ни ус­та­нов­ле­ния ори­ен­та­ции мо­ле­кул (вре­ме­ни ре­лак­са­ции). Для во­ды, по­ля­ри­за­ция ко­то­рой в осн. ори­ен­та­ци­он­ная, $T$ по­ряд­ка 10–10 с.

Ко­ли­че­ст­вен­ной ха­рак­те­ри­сти­кой Д. п. яв­ля­ет­ся ве­ли­чи­на тан­ген­са уг­ла Д. п. $\mathrm{tg}δ$ (угол $δ$ – раз­ность фаз ме­ж­ду век­то­ра­ми по­ля­ри­за­ции $\boldsymbol P$ и на­пря­жён­но­сти $\boldsymbol E$ элек­трич. по­ля).

Ре­аль­ные ди­элек­три­ки об­ла­да­ют ко­неч­ной элек­трич. про­во­ди­мо­стью σ, с на­ли­чи­ем ко­то­рой так­же свя­за­на часть Д. п. При низ­ких час­то­тах джо­уле­вы по­те­ри, свя­зан­ные с про­во­ди­мо­стью, мо­гут ока­зать­ся су­ще­ст­вен­ны­ми, т. к. их ве­ли­чи­на не рав­на ну­лю при $ω→0$. Ес­ли Д. п. обу­слов­ле­ны толь­ко про­во­ди­мо­стью, то $\mathrm{tg}δ=4πσ/ω$ (в си­сте­ме СГСЭ).

Вернуться к началу