介电常数和介质损耗正切
介电常数和损耗角正切的关系
介电常数和损耗角正切的关系介电常数和损耗角正切是电磁学中两个重要的物理量，它们之间存在一定的关系。
本文将对介电常数和损耗角正切的概念进行解释，并探讨它们之间的关系。
介电常数是一个衡量物质对电场响应的物理量。
它定义为物质中电场强度与电位移之比。
介电常数越大，说明物质对电场的响应越强，即物质在电场中的极化程度越高。
常见的介电常数有真空的介电常数ε0和其他物质的相对介电常数εr。
损耗角正切是衡量介质对电磁波的吸收和能量损耗能力的物理量。
它是介质中电场的相位差与介质中电场的衰减之比。
损耗角正切越大，说明介质对电磁波的吸收和能量损耗能力越强。
介电常数和损耗角正切之间的关系可以通过介电常数复数形式来描述。
介电常数可以分为实部和虚部，分别表示介质的极化能力和能量损耗能力。
虚部越大，说明介质对电磁波的吸收能力越强，即损耗角正切越大。
在介质中，电磁波的传播速度取决于介质的介电常数。
当电磁波通过介质时，会与介质中的分子或原子相互作用，导致电磁波的能量损耗。
这种能量损耗会引起电磁波的相位差，进而导致损耗角正切的增加。
需要注意的是，介电常数和损耗角正切并不是相互独立的物理量。
介质的极化程度越高，介质对电磁波的吸收能力越强，损耗角正切也越大。
因此，介质的介电常数和损耗角正切之间存在一定的正相关关系。
在实际应用中，我们经常需要了解介质的介电常数和损耗角正切的数值。
通过测量和实验，可以得到不同介质的介电常数和损耗角正切。
这些数据对于电磁场的分析和设计具有重要的意义。
介电常数和损耗角正切是电磁学中两个重要的物理量，它们描述了介质对电场的响应和能量损耗能力。
介质的介电常数和损耗角正切之间存在一定的关系，通过测量和实验可以得到它们的数值。
对于电磁场的分析和设计，这些数据具有重要的应用价值。
电介质材料的介电常数和损耗的频率特性
〈一〉实验目的 〈二〉实验仪器 〈三〉实验原理 〈四〉操作步骤 〈五〉数据处理
〈一〉实验目的
1．熟练掌握MODEL TH2816型宽频LCR数字电桥的使用；
2．测量几种介质材料的介电常数 和介质损耗角正切 （tan）与频率的关系，从而了解它们的 、tan 的频
原因，并分析产生误差的可能性； 4. 比较不同偏压下的ε , tg δ与频率关系曲线的异同，
并分析原因。
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介电损耗值，即 tan /， 又称介质损耗因数。δ是电 介质的电位移D由于极化弛豫而落后电场E的一个相位角。 由于介质的各种极化机构在不同的频率范围有不同的响应和
不同频率下产生不同的电导率，所以介质的介电常数和介电
损耗都是随频率的变化而变化。如不考虑边缘效应，平板试
样的电容量可用下式表示：
（5）选择不同的测量频率，测出不同频率下的电容C和损 耗tg δ的值。（可设置的频率范围为：20 Hz — 150 kHz）
（6）再分别将内偏调到5V, 10V重复测量。
〈五〉数据处理
1. 由测量数据，进行转换:C→ε＇； 2. 用origin软件绘图，绘出 ε＇~ f和 tg δ ~ f关系曲线； 3. 对所得曲线进行分析：分析，tan与频率变化的
电介质的介电损耗一般用损耗角正切tan 表示，并定义
为： 介质损耗的功率（即有功功率）
tan
无功功率
。在直流电场下，电介质内只有
泄漏电流所产生的电导损耗；但在交变电场中，除电导损耗
外还存在着各种形式的极化所产生的损耗，即松弛极化损耗。
介质损耗因数 介电损耗角正切
介质损耗因数与介电损耗角正切一、引言在电介质物理学和电气工程领域，介质损耗因数和介电损耗角正切是两个关键的参数，用于描述电介质在交流电场下的电气性能。
介质损耗因数用于衡量电介质在交流电场作用下的能量损耗程度，而介电损耗角正切则反映了能量的损耗与存储之间的平衡关系。
这两个参数在评估电介质材料性能、优化电气设备和改善电力传输效率等方面具有重要意义。
本文将详细介绍介质损耗因数和介电损耗角正切的基本概念、测量方法及其在实践中的应用。
二、介质损耗因数介质损耗因数，也称为介质损失角正切，是用于描述电介质在交流电场下能量损耗程度的参数。
该参数是通过比较电介质中能量损耗与无损理想介质的能量损耗得到的。
在交流电场作用下，电介质内部的束缚电荷将被迫移动，并在电场反复变化时与自由电荷相互碰撞，导致能量的损失。
这种能量损耗表现为介质中的热能生成。
介质损耗因数越小，说明电介质在交流电场下的能量损耗越低，其电气性能越好。
三、介电损耗角正切介电损耗角正切是用来描述电介质在交流电场下能量损耗与存储之间平衡关系的参数。
它定义为介质电导率与介质电容率之比的反正切，即：tanδ= δ′/δ″。
其中，δ′和δ″分别为电介质的实部和虚部。
介电损耗角正切反映了电介质在交流电场下能量转换为热能、光能等其他形式的能量的程度。
在实际应用中，介电损耗角正切的测量对于评估绝缘材料性能、预防电气设备过热等方面具有重要意义。
四、介质损耗因数和介电损耗角正切的关系介质损耗因数和介电损耗角正切之间存在密切的关系。
在理想情况下，当电介质没有能量损失时，其介电常数为实数，不存在虚部，因此tanδ= 0。
然而，在实际的电介质材料中，由于能量的损失，介电常数存在虚部，因此tanδ≠0。
介质损耗因数和介电损耗角正切之间的这种关系反映了电介质在交流电场下能量转换的平衡状态。
五、实验测量与应用实验测量是获取介质损耗因数和介电损耗角正切的关键手段。
常用的测量方法包括西林电桥法、变频变压器法和Q表法等。
不同材质的电介质参数
不同材质的电介质参数
1. 空气：相对介电常数约为 1，介质损耗角正切很小，击穿场强约为 3kV/mm。
2. 纸：相对介电常数约为 2-4，介质损耗角正切较小，击穿场强约为 10kV/mm。
3. 聚氯乙烯 PVC）：相对介电常数约为 3-4，介质损耗角正切较小，击穿场强约为 20kV/mm。
4. 聚酯薄膜：相对介电常数约为 3.1，介质损耗角正切较小，击穿场强约为 25kV/mm。
5. 云母：相对介电常数约为 5-8，介质损耗角正切很小，击穿场强约为 150kV/mm。
6. 氧化铝：相对介电常数约为 9-10，介质损耗角正切很小，击穿场强约为 150kV/mm。
这些参数会受到温度、频率等因素的影响。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的电介质材料，并考虑其电介质参数对电路性能的影响。
介电常数和介质损耗角正切-PPT课件
材料极化
四、介电常数和介质损耗角正切
基本概念：
• 介电常数：以绝缘材料为介质与以真空为介质制成同尺寸电 容器的电容量之比值。 表示在单位电场中，单位体积内积蓄的静电能量的大小。是 表征电介质极化并储存电荷的能力，是个宏观物理量。 • 介质损耗 置于交流电场中的介质，以内部发热(温度升高)形 式表现出来的能量损耗。
介电性的应用
tg 大，损耗大，材料发热。 • 电容介质 大，tg 小
作绝缘材料或电容器材料的高聚物,介电损耗越小越好
航空航天材料 小，tg 大，静电小 • 高频焊接：薄膜封口，tg 大
•
需要通过高频加热进行干燥,模塑或对塑料进行高频焊接时,要求 高不用PVC (极性)
影响因素
(1)试样表面状态 表面应清洁，无灰尘、脏物、指印、油脂、脱模剂或 其他影响结果的污物。表面污染极易使电极间的试样产生漏痕，因此试 验前应对试样表面进行清洁处理。 (2)试验点间距选择 如果在同一片试样上做多点试验，则应注意试验点之 间要有足够的距离。该间距的大小应选在前一次试验后飞溅出的污物所 污染的部分以外，否则使结果发生偏差。 (3)环境条件的影响 除保持温度在23±1℃条件下试验外，还应注意周 围的空气尽量不要流动。空气的流动导致液滴落点的偏离，这是试验所 不允许的。因而试验时，电极和样品系统放在一个密封罩内进行.
介质损耗怎样计算_介质损耗计算公式
介质损耗怎样计算_介质损耗计算公式介质损耗是指电磁波在介质中传播时产生的能量损耗。
介质损耗的计算方法主要有两种：基于电导率的计算方法和基于介电常数和磁导率的计算方法。
1.基于电导率的计算方法：介质的电导率表示了介质中导电性能的好坏程度。
通常情况下，电导率与介质的材料成分和温度有关。
计算介质的电导率可以通过测量介质的电阻率来获得，然后通过以下公式计算介质的电导率G：G=1/ρ其中，G为电导率，ρ为电阻率。
介质的损耗角正切（tanδ）是电导率的另一种表示形式，可以通过以下公式计算：tanδ = G / (ωε)其中，tanδ为损耗角正切，ω为角频率，ε为介质的介电常数。
2.基于介电常数和磁导率的计算方法：介电常数（ε）和磁导率（μ）是电磁波在介质中传播的重要参数。
它们决定了电磁波的相对传播速度和传播路径中的能量损耗。
计算介质的介电常数和磁导率可以通过实验测量得到，然后通过以下公式计算介质损耗：损耗密度（P）=ωε''E^2+ωμ''H^2其中，损耗密度表示单位体积内的能量损耗，ω为角频率，ε''和μ''为介质的虚部介电常数和虚部磁导率，E为电场强度，H为磁场强度。
衰减常数（α）表示单位长度内的能量损耗，可通过以下公式计算：α=2π/λ*√(ε''/2+μ''/2)其中，λ为波长。
总体上说，介质损耗的计算公式与介质的材料性质和测量方法密切相关。
在进行介质损耗的计算时，需要根据具体情况选择合适的计算方法和公式。
同时，需要注意实际测量过程中的误差和实验条件对计算结果的影响。
介电常数和介质损
不允许的。因而试验时，电极和样品系统放在一个密封罩内进行.
介电常数和介质损耗角正切
介电常数和介质损耗角正切
在电场作用下，能产生极化的一切物质又被称之为电介质。电介 质在电子工业中用来做集成电路的基板、电容器等。如果将一块 电介质放入一平行电场中，则可发现在介质表面感应出了电荷， 即正极板附近的电介质感应出了负电荷，负极板附近的介质表面 感应出正电荷。这种电介质在电场作用下产生感生电荷的现象， 称之为电介质的极化。 感应电荷产生的原因在于介质内部质点 (原子、分子、离子)在电场作用下正负电荷重心的分离，变成了偶 极子。不同的偶极子有不同的电偶极矩，电偶极矩的方向与外电 场方向一致。
高分子材料的ε由主链结构中的键的性能和排列所决定。
• 分子结构极性越强, ε和tg越大. 非极性材料的极化程度小,ε和tg都较小.
• 极性取代基团影响更大,其数目越多, ε和tg越大
介电性的应用
tg 大，损耗大，材料发热。 • 电容介质 大，tg 小
作绝缘材料或电容器材料的高聚物,介电损耗越小越好
• 试样发生以下两种情况之一视为破坏: (1)试样表面两电极间的导电通路电流达0.5A以上，且过流继电 器延时2s发生动作； (2)虽过流继电器未发生动作，但试样燃烧了
影响因素
(1)试样表面状态 表面应清洁，无灰尘、脏物、指印、油脂、脱模剂或
其他影响结果的污物。表面污染极易使电极间的试样产生漏痕，因此试
验前应对试样表面进行清洁处理。
(2)试验点间距选择 如果在同一片试样上做多点试验，则应注意试验点之
间要有足够的距离。该间距的大小应选在前一次试验后飞溅出的污物所
污染的部分以外，否则使结果发生偏差。
(3)环境条件的影响
除保持温度在23±1℃条件下试验外，还应注意周
介电常数与损耗角正切
介电常数与损耗⾓正切在微波应⽤当中常常使⽤介电常数和损耗⾓正切衡量材料的介质特性，那么这两者之间有什么关系呢？为什么⽤这两个参数衡量电学特性呢。
下⾯引⽤的讲解，对介质的定义和特性加以说明：在电场作⽤下，能产⽣极化的⼀切物质⼜称之为电介质。
电介质在电⼦⼯业当中⽤来做集成电路的基板，电容器等。
如果将⼀块电介质放⼊⼀平⾏电场当中。
则可以发现在介质表⾯感应出了电荷，即正极板附近的电介质感应出了负电荷，负极板附近的介质表⾯感应出正电荷。
这种电介质在电场作⽤下产⽣感⽣电荷的现象被称之为，电介质的极化。
感应电荷产⽣的原因在于介质内部质点（原⼦，分⼦，离⼦）在电场作⽤下正负电荷重⼼的分离，变成了偶极⼦。
不同的偶极⼦有不同的电偶极矩，电偶极矩的⽅向与外电场的⽅向⼀致。
介电常数即：以绝缘材料为介质与以真空为介质制成同尺⼨电容器的电容量之⽐。
（表⽰在单位电场中，单位体积内积蓄的静电能量的⼤⼩，表征电介质极化并储存电荷的能⼒，是⼀个宏观量）。
介质损耗：置于交流电场当中的介质，以内部发热（温度升⾼）形式表现出来的能量损耗。
这个对介质损耗⾓的定义很艺术：对电介质施加交流电压，介质内部流过的电流向量与电压向量之间的夹⾓的余⾓。
介质损耗⾓正切：就是上⾯的⾓度的正切值，表征了每个周期内介质损耗能量与每个周期内介质储存的能量之⽐。
我们可以这样进⾏扩展，我们把介电常数当成是量化的电容值\(\varepsilon = c_0\)。
从上⾯单位化电容量的定义当中可以看出，在不同频率下，电介质的极化性能会有所差别（频率太⾼电⼦极化速度都跟不上电场频率变化），因⽽介电常数也会发⽣变化，⼀般⽽⾔频率越⾼，介电常数越⼩。
损耗⾓正切可以理解为介电常数的实部和虚部之⽐（《微波⼯程》Page80）。
想象，这倒也是合理的，介电常数等效为单位电容值转化为电抗，前⾯会有j⽽添加90度的相移，这样添加⼀个\({-j}\)的量化系数刚好抵消了这个相移转化成了阻抗的单位。
常用绝缘材料的电性能
常用绝缘材料的电性能1.介电常数介电常数是绝缘材料表征其存储能力的重要参数。
它是绝缘材料中电场与介质中本身极化所产生的电场之比。
介质的介电常数一般大于真空介电常数1，在绝缘应用中，常用绝缘材料的介电常数通常在2到15之间。
较高的介电常数意味着绝缘材料可以存储更多的电荷，具有较高的电容性能。
在常用绝缘材料中，空气的介电常数接近于真空的介电常数，约为1、聚乙烯的介电常数约为2.2，聚氯乙烯的介电常数约为3，聚酰亚胺的介电常数约为3.4，云母的介电常数约为6-7，而玻璃的介电常数较高，通常达到9-112.介质损耗角正切介质损耗角正切是绝缘材料中电能转换为热能损耗的参数。
它与介质的损耗性能密切相关。
较低的损耗角正切表示绝缘材料更能有效地存储电能而不产生大量的热能损耗。
在常用绝缘材料中，空气和聚乙烯的损耗角正切非常低，常常小于0.0001、而聚氯乙烯的损耗角正切较高，一般在0.01左右。
聚酰亚胺的损耗角正切约为0.006，云母的损耗角正切为0.002-0.007，玻璃的损耗角正切在0.001-0.01范围内。
3.绝缘电阻绝缘电阻是衡量绝缘材料导电性能的参数。
它表示绝缘材料对电流的阻碍能力，越高则表示绝缘材料的导电性能越差。
常见绝缘材料的绝缘电阻在不同条件下可能有所不同。
例如，在标准温度和湿度条件下，聚氯乙烯的绝缘电阻通常在10^12 Ω·cm以上，聚酰亚胺的绝缘电阻可达10^14 Ω·cm，而云母的绝缘电阻通常在10^12-10^15 Ω·cm范围内。
4.耐电压耐电压是指绝缘材料能够承受的最大电压，它衡量了绝缘材料对电压的耐受能力。
高耐电压意味着绝缘材料能在高电场强度下仍能保持绝缘状态。
综上所述，介电常数、介质损耗角正切、绝缘电阻和耐电压是常用绝缘材料的主要电性能指标。
不同绝缘材料在这些指标上存在差异，需根据具体应用需求选择合适的材料。
介电常数和介质损耗角正切PPT教案
影响因素
(1)湿度 材料的极性越强受湿度的影响越
明显。主要原因是高湿的作用，使水分子扩散到高分 子的分子间，使其极性增加；同时,潮湿的空气作用 于塑料表面,几乎是在几分钟内就使介质表面形成一 个水膜层,它具有离子性质,增加表面电导. 因此,材料
和 的介电常数 介质损耗角正切tgδ都随之增加.
试样的状态调节和测试都应在标准环境.
(2)试验点间距选择 如果在同一片试样上做多点试验，则应注意试验点 之间要有足够的距离。该间距的大小应选在前一次试验后飞溅出的污 物所污染的部分以外，否则使结果发生偏差。
(3)环境条件的影响 除保持温度在23±1℃条件下试验外，还应注意 周围的空气尽量不要流动。空气的流动导致液滴落点的偏离，这是试 验所不允许的。因而试验时，电极和样品系统放在一个密封罩内进行.
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(2) 温度
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影响因素
(3)测试电压
板状试样:电压2KV影响不大,过高则增加附加损耗. 薄膜:电压低于500V.过大使tgδ明显增加. (4) 测试用接触电极 高频下,电极的附加损耗变大,因而电极材料本身的电阻一定要小.
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高 聚 物 的 介 电性能
高聚物
26-28
30 24 15-25 22 15-19
18-6 17-22 25-40 16-20 20
2.2-2.4(1016Hz)
2.0-2.6(1016Hz) 2.5(1016Hz) 3.2-3.6(1016Hz) 4.1 4.0 3.4 3.7 3.0 2.0-2.2 2.9-3.1 2.2
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耐漏电起痕指数(PTI) 材料表面能经受住50滴电解液而没有形成 漏电痕迹的耐电压值，以伏(v)为单位。
介电常数与损耗角正切间的关系
介电常数与耗散因数间的关系介电常数又称电容率或相对电容率，是表征电介质或绝缘材料电性能的一个重要数据，常用ε表示。
介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场，原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值即为介电常数。
其表示电介质在电场中贮存静电能的相对能力，例如一个电容板中充入介电常数为ε的物质后可使其电容变大ε倍。
介电常数愈小绝缘性愈好。
如果有高介电常数的材料放在电场中，场的强度会在电介质内有可观的下降。
介电常数还用来表示介质的极化程度，宏观的介电常数的大小，反应了微观的极化现象的强弱。
气体电介质的极化现象比较弱，各种气体的相对介电常数都接近1，液体、固体的介电常数则各不相同，而且介电常数还与温度、电源频率有关有些物质介电常数具有复数形式，其实部即为介电常数，虚数部分常称为耗散因数。
通常将耗散因数与介电常数之比称作耗散角正切，其可表示材料与微波的耦合能力，耗散角正切值越大，材料与微波的耦合能力就越强。
例如当电磁波穿过电解质时，波的速度被减小，波长也变短了。
介质损耗是指置于交流电场中的介质，以内部发热的形式表现出来的能量损耗。
介质损耗角是指对介质施加交流电压时，介质内部流过的电流相量与电压向量之间的夹角的余角。
介质损耗角正切是对电介质施加正弦波电压时，外施电压与相同频率的电流之间相角的余角δ的正切值--tgδ. 其物理意义是：每个周期内介质损耗的能量//每个周期内介质存储的能量。
介电损耗角正切常用来表征介质的介电损耗。
介电损耗是指电介质在交变电场中,由于消耗部分电能而使电介质本身发热的现象。
原因是电介质中含有能导电的载流子,在外加电场作用下,产生导电电流,消耗掉一部分电能,转为热能。
任何电介质在电场作用下都有能量损耗，包括由电导引起的损耗和由某些极化过程引起的损耗。
用tgδ作为综合反应介质损耗特性优劣的指标，其是一个仅仅取决于材料本身的损耗特征而与其他因素无关的物理量，tgδ的增大意味着介质绝缘性能变差，实践中通常通过测量tgδ来判断设备绝缘性能的好坏。
介电损耗 和正切角
介电损耗和正切角
介电损耗是指在电场作用下，介质内发生的能量损耗。
当交变电场在介质中传播时，由于介质分子中存在电偶极矩的定向运动，导致介质内部发生了能量损耗，这种能量消耗被称为介电损耗。
介电损耗主要由两个部分组成：介质分子的摩擦损耗和电子的导体损耗。
正切角(tanθ) 是指介质的损耗角度，它是介电损耗与介质介电常数和介电导率之间的关系。
正切角越大，介质中的能量损耗越大。
正切角可以用来描述介质中的能量耗散情况，反映了介质对交变电场的阻尼效应。
正切角的大小与介质的性质有关，一般来说，高分子介质（如橡胶、聚合物等）的正切角较大，金属等导体的正切角相对较小。
正切角也与频率有关，在低频和高频时，正切角的大小也会有差异。
最新介电常数和介质损耗角正切
介电常数 （60Hz）
介电损耗角正 切值
（60Hz）
聚乙烯 （高密度） 聚丙烯 聚苯乙烯 聚氯乙烯 尼龙6 尼龙66 涤纶 聚甲醛 聚碳酸酯 聚四氟乙烯 聚砜 丁苯橡胶
1014
>1014 1014 1012-1015 1012-1015 1012 1012-1016 1012 1014 1016 1014 1013
介电常数和介质损耗角正切
介电常数和介质损耗角正切
在电场作用下，能产生极化的一切物质又被称之为电介质。电 介质在电子工业中用来做集成电路的基板、电容器等。如果将一 块电介质放入一平行电场中，则可发现在介质表面感应出了电荷， 即正极板附近的电介质感应出了负电荷，负极板附近的介质表面 感应出正电荷。这种电介质在电场作用下产生感生电荷的现象， 称之为电介质的极化。 感应电荷产生的原因在于介质内部质点 (原子、分子、离子)在电场作用下正负电荷重心的分离，变成了偶 极子。不同的偶极子有不同的电偶极矩，电偶极矩的方向与外电 场方向一致。
介电常数介质损耗
介电常数介质损耗
介电常数和介质损耗是电介质在电场作用下的两个重要参数。
介电常数（permittivity）是指物质保持电荷的能力。
在电场中，介电常数描述了电介质在电场作用下存储静电能的相对能力。
介电常数越大，材料在电场中存储静电能的能力就越强。
介质损耗（dielectric loss）是指电介质在电场作用下发热而损耗的那部分能量。
介质损耗与介电常数之间存在一定的关系，理想的介电材料损耗因子较小。
介质损耗对于用在高压装置、高频设备，特别是用在高压、高频等地方的材料和器件具有特别重要的意义，介质损耗过大，不仅降低整机的性能，甚至会造成绝缘材料的热击穿。
在选择绝缘材料或介质贮能材料时，都需要考虑介电常数和介质损耗。
介电常数通常用介电常数来衡量，而介质损耗则用介质损耗角正切值来表示。
介电常数和介质损耗角正切
材料极化
四、介电常数和介质损耗角正切
基本概念： 基本概念：
• 介电常数：以绝缘材料为介质与以真空为介质制成同尺寸电 介电常数： 容器的电容量之比值。 容器的电容量之比值。 表示在单位电场中，单位体积内积蓄的静电能量的大小。 表示在单位电场中，单位体积内积蓄的静电能量的大小。 是表征电介质极化并储存电荷的能力，是个宏观物理量。 是表征电介质极化并储存电荷的能力，是个宏观物理量。 • 介质损耗 置于交流电场中的介质，以内部发热(温度升高) 置于交流电场中的介质，以内部发热(温度升高) 形式表现出来的能量损耗。 形式表现出来的能量损耗。
相比漏电起痕指数测定
相比漏电起痕指数测定
相比漏电起痕指数测定
• 试样应水平放置在支撑板上，按图将电极装好，并施加1N的 试样应水平放置在支撑板上，按图将电极装好，并施加1N的 1N 压力，用量规检查两电极间的距离为4.0土0.1mm。先对两电极 压力，用量规检查两电极间的距离为4.0土0.1mm。 4.0 25v倍数的适当电压 调整可变电阻,使电极短路电流为1.0 倍数的适当电压, 1.0+ 加25v倍数的适当电压,调整可变电阻,使电极短路电流为1.0+0.1 在两电极供电下， 30+5s的时间间隔下将电解液液滴滴入 A。在两电极供电下，以30+5s的时间间隔下将电解液液滴滴入 两电极间的试样上，直到试样发生破坏或滴下50滴为止。 50滴为止 两电极间的试样上，直到试样发生破坏或滴下50滴为止。 • 试样发生以下两种情况之一视为破坏: 试样发生以下两种情况之一视为破坏: (1)试样表面两电极间的导电通路电流达0.5A以上 试样表面两电极间的导电通路电流达0.5A以上， (1)试样表面两电极间的导电通路电流达0.5A以上，且过流继电 器延时2s发生动作； 2s发生动作 器延时2s发生动作； (2)虽过流继电器未发生动作 虽过流继电器未发生动作， (2)虽过流继电器未发生动作，但试样燃烧了
电介质材料的介电常数及损耗的频率特性
将ε0的值代入（1）式，得到：
C 100 r s 3.6 d ( pF )
由此得
r
3 .6 d C 100s
如果电极呈圆形，当其直径为D米时，介电常数的计算公 式如下： dC r 14.4 2 100 D 其所用单位d ——米， Ｃ
测量几种介质材料的介电常数和介质损耗角正切tan与频率的关系从而了解它们的tanth2816型宽频lcr数字电桥样品介电常数又称电容率是电位移d与电场强度e之比其单位为fm真空的介电常数fm而相对介电常数为同一尺寸的电容器中充入电介质时的电容和不充入电介质时真空下的电容之比
电介质材料的介电常数及损耗 的频率特性
〈五〉数据处理
1.
2. 3. 4.
由测量数据，进行转换:C→ε＇；
用origin软件绘图，绘出 ε＇~ f和 tg δ ~ f关系曲线； 对所得曲线进行分析：分析，tan与频率变化的 原因，并分析产生误差的可能性； 比较不同偏压下的ε , tg δ与频率关系曲线的异同， 并分析原因。
电介质的介电损耗一般用损耗角正切tan 表示，并定义 介 质 损 耗 的 功 率 （ 即 有 功 功 率 ） t a n 为： 。在直流电场下，电介质内只有 无 功 功 率 泄漏电流所产生的电导损耗；但在交变电场中，除电导损耗 外还存在着各种形式的极化所产生的损耗，即松弛极化损耗。 i 此时，复介电常数 的虚部与实部的比值，即为 介电损耗值，即 δ是电 /，又称介质损耗因数。 t a n 介质的电位移D由于极化弛豫而落后电场E的一个相位角。 由于介质的各种极化机构在不同的频率范围有不同的响应和 不同频率下产生不同的电导率，所以介质的介电常数和介电 损耗都是随频率的变化而变化。如不考虑边缘效应，平板试 样的电容量可用下式表示： 0 r s C (F ) (1) d
介电常数和介质损耗角正切
2.2-2.4(1016Hz) 2.0-2.6(1016Hz) 2.5(1016Hz) 3.2-3.6(1016Hz) 4.1 4.0 3.4 3.7 3.0 2.0-2.2 2.9-3.1 2.2
<0. 05 0. 001 <0. 005 0.040.08(1016Hz) 0. 01 0. 014 0.021 0.005 0.006 0. 0002 0.01-0.006 0.004
介电性的应用
tg 大，损耗大，材料发热。 • 电容介质 大，tg 小
作绝缘材料或电容器材料的高聚物,介电损耗越小越好
航空航天材料 小，tg 大，静电小 • 高频焊接：薄膜封口，tg 大
•
需要通过高频加热进行干燥,模塑或对塑料进行高频焊接时,要求 高聚物的介电损耗越大越好. •
高频电缆—用PE(非极性)而不用PVC (极性)
(1)湿度
(2) 温度
影响因素
(3)测试电压
板状试样:电压2KV影响不大,过高则增加附加损耗. 薄膜:电压低于500V.过大使tgδ明显增加. (4) 测试用接触电极 高频下,电极的附加损耗变大,因而电极材料本身的电阻一定要小.
高聚物的介电性能
高聚物 ρv体积电阻率 （.m） 击穿强度 (MV/m) 介电常数 （60Hz） 介电损耗角正 切值 （60Hz）
介电常数和介质损耗角正切
介电常数和介质损耗角正切
在电场作用下，能产生极化的一切物质又被称之为电介质。电 介质在电子工业中用来做集成电路的基板、电容器等。如果将一 块电介质放入一平行电场中，则可发现在介质表面感应出了电荷， 即正极板附近的电介质感应出了负电荷，负极板附近的介质表面 感应出正电荷。这种电介质在电场作用下产生感生电荷的现象， 称之为电介质的极化。 感应电荷产生的原因在于介质内部质点 (原子、分子、离子)在电场作用下正负电荷重心的分离，变成了 偶极子。不同的偶极子有不同的电偶极矩，电偶极矩的方向与外 电场方向一致。