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电介质的基本介电现象

1. 电介质的基本特性

1.1 电介质在电场作用下的主要特性

1.1.1 介质电导

• 电介质电导是电介质中存在的少量载流子，贯穿整个介质而构成“漏泄电流”的物理现象。
• 定义：介质电导定义为电介质中存在的少量载流子，贯穿整个介质而构成“漏泄电流”的物理现象。
• 特点：在直流电压作用下有较稳定的电流通过。

1.1.2 介质极化

• 定义：极化是电介质中束缚在分子内部或局部空间不能完全自由运动的电荷，在电场作用下产生局部的迁移而形成感应偶极矩的物理现象。
• 表征：单位体积电介质中形成的总感应电矩——极化强度。

1.1.3 介质损耗

• 在交变电压下，由于极化，使介质中存在电容电流和电导电流。
• 定义：介质损耗是介质在交变电压下，由于极化，使介质中存在电容电流和电导电流的物理现象。

1.1.4 介质击穿

• 定义：在高场强下介质的电导电流将会成指数式激烈上升，导致介质进入高导电的非平衡状态——电介质击穿现象。

1.2 电介质的功能特性

1.2.1 电-机械特性

• 当介质分子在电场作用下发生弹性位移极化时，介质会在电场的方向有一定的伸长。
• 定义：电-机械特性是电介质在电场作用下，将电能转化为机械能的功能效应。

1.2.2 电-热效应

• 介质在电场作用下由于电导电流和极化吸收电流会引起发热。
• 定义：电-热效应是电介质在电场作用下，将电能转化为热能的功能效应。

1.2.3 电-光效应

• 光本质上是极高频率电磁波，当光波穿过电介质时，同样会有介质极化和能量损耗的现象。
• 定义：电-光效应是电介质在电场作用下，将电能转化为光能的功能效应。

1.2.4 电压敏效应

• 具有晶界的复合材料，如ZnO、SiC陶瓷等，其电导电流密度随电场强度呈非线性关系。
• 定义：电压敏效应是电介质在电场作用下，将电能转化为电机械能的功能效应。

1.2.5 电介质电阻正温度系数 (PTC)效应

• 在二十世纪中叶人们发现：有一类材料在常温下为半导电状态，而在材料温度升到某一特定区域，绝缘电阻急剧上升达4-6个数量级。
• 定义：PTC效应是电介质在电场作用下，将电能转化为热能的功能效应。 """