Цей метод можливо використовувати при любому механізмі поляризації та любій залежності
(t) (мається на увазі люба форма залежності).Значний вплив на
дипольної рідини має частота. Залежність від частоти має такий вигляд:На низькій частоті
диполі встигають за полем і досить велика і близька до = (для постійної напруги). Коли частота збільшується, молекули не встигають за зміною поля і зменшується до значення ≈ n2, яка обумовлена електронною поляризацією. Частота, при якій це відбувається визначається за формулою:де
– динамічна в’язкість; – радіус молекули;k – постійна Больцмана і рівна 1,38*10 –23 Дж/К
Час релаксації молекул
пов’язаний з частотою відомим співідношеннямДіелектрична проникність полярної рідини знаходиться в межах 3,5...5 і значно більше ніж у неполярної рідини.
Діелектрична проникність твердих діелектриків
Діелектрична проникність твердих тіл залежить від структурних особливостей речовини. В них може існувати любий вид поляризації. Для твердих неполярних діелектриків характерні ті ж закономірності, що й для неполярних газів та рідин. В якості твердого неполярного діелектрика розглянемо парафін.
Діелектрична проникність та показник заломлення деяких неполярних твердих матеріалів
Матеріал | n | n2 | |
Парафін | 1,43 | 2,06 | 1,9…2,2 |
Полістірол | 1,55 | 2,40 | 2,4…2,6 |
Сірка | 1,92 | 3,69 | 3,6…4,0 |
Алмаз | 2,40 | 5,76 | 5,6…5,8 |
При переході парафіну з твердого стану в рідину (при t0 = 540C ) відбувається різке зменшення діелектричної проникності тому, що зменшується щільність речовини.
Залежність
від температури має вигляд (для парафіну):Полярні органічні діелектрики мають дипольні-релаксаційну поляризацію. Ця поляризація сильно залежить від температури і частоти прикладеної напруги. В якості прикладу розглянемо лід.
Діелектрична проникність льоду при низьких частотах і температурі ≈ 00С лід, як і вода має
, однак з пониженням температури швидко зменшується до рівня ≈ 2,85.Діелектрична проникність сегнетоелектриків велика і має яскраву залежність від напруженості поля та температури. Температура, при якій
має максимум називається температурою (точкою) Кюрі.До сегнотоелектриків відносять:
NaKC4 H4 O6 • 4H2 O – сегнетова сіль
= 500...600.ВаТіО3 – тітан барія
= 1500... 2000.В області температур вище точки Кюрі зникають сегнетоелектричні якості (залежність
від напруженості електричного поля).Висновки: При використанні діелектриків різного типу, потрібно вміти розраховувати їх основні параметри в залежності від температури та частоти.