介質在電壓作用下的能量損耗

從前面講的電介質的極化和電導可以看出，介質在電壓作用下有能量損耗。一種是由電導引起的損耗；另一種是由某種極化引起的損耗，如極性介質中偶極子轉向極化等。電介質在電壓作用下的能量損耗簡稱介質損耗。

在直流電壓下，由于介質中沒有周期性的極化過程，因此，當外施電壓低于發生局部放電的電壓時，介質中的損耗僅由電導所引起，這時用體積電導率和表面電導率兩個物理量已能夠表達，所以直流電壓下不需要再引入介質損耗這個概念。

在交流電壓下，除電導損耗外，還由于周期性的極化而引起能量損耗。設有交流電壓。作用于某介質。由于介質中有損耗，所以電流/不是純粹的電容電流，而是包含有功和無功兩個分量i_r和i_c，即

i=i_r+i_c

所以電源供給的視在功率W=P+jQ=U（I_r+jI_c）=UI_r+jUI_c。于是介質損耗P=Qtanδ，δ稱介質損失角，它是功率因數角的余角。有損介質的等值電路和相量圖如下圖所示。上述等值電路只有計算上的意義，因為它不能確切地反映物理過程。

有損介質的等值電路及相量圖

在電壓很高或頻率很高的場合，介質損耗將顯著增大，引起介質的溫度上升， 絕緣的電氣性能下降，介質損耗的程度可以用介質損失角正切tanδ來表示。它是一個只與材料特性有關，而與材料尺寸或所加電壓無關的物理量。

發布時間:2021-12-16 訪問次數:2825