Диэлектрические потери. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Диэлектрические потери - энергия перем. электрич. поля, переходящая в теплоту в диэлектрике. Д. п.- одно из проявлений общего явления самопроизвольного перехода энергии упорядоченного движения в энергию хаотич. теплового движения. T. к. любое перем. поле E можно представить в виде совокупности гармонич. полей:

, то достаточно вычислить Д. п. для гармонич. поля. Электрич. индукция D меняется при этом по закону:

, где t - время,

- частота поля,

- разность фаз между векторами Е и D. Индукцию D можно представить в виде:

Здесь

- вещественная и мнимая части комплексной диэлектрической проницаемости

. Используя Максвелла уравнения ,можно показать, что кол-во тепла, выделяющееся в единице объёма диэлектрика в единицу времени, т. е. мощность W потерь энергии электрич. поля, равно:

(

- среднее за период значение Е²). В связи с этим

наз. углом Д. п.

Частотная зависимость Д. п. определяется частотной дисперсией диэлектрич. проницаемости. При резонансном характере дисперсии максимум Д. п. приходится на частоту, близкую к резонансной частоте

, при релаксац. характере дисперсии он соответствует

, где

- время релаксации.

При уменьшении

величина Д. п. в идеальном диэлектрике стремится к 0 (пропорц.

). Однако реальные диэлектрики всегда обладают проводимостью

, с к-рой связаны потери энергии даже в случае эл--статич. поля (

, см. Джоуля - Ленца закон). Потери, обусловленные проводимостью, часто включают в Д. п., принимая для малых частот

. В сегнетоэлектриках Д. п. могут быть велики на малых частотах и в отсутствие проводимости благодаря гистерезису сегнетоэлектрическому.

Величина Д. п. кристаллич. диэлектриков существенно зависит от их термич. обработки, совершенства, примесного состава и т. п. Напр., в чистой каменной соли величина Д. п. ничтожна (

<0,0002 при

~1 Мгц), а небольшие примеси существенно её увеличивают до

~0,1.

Литература по диэлектрическим потерям

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.