介质电损耗是什么

在交变电场作用下，电介质中慢极化滞后于外电场变化，使其极化强度与电场强度存在相位差，从而导致交变电场的功率损耗。同时，实际电介质中存在的漏电流，也会导致电场的功率损耗。电介质的电损耗主要来源于电导损耗和介电损耗。从宏观角度看，电导损耗源于载流子(电子)在电场下的定向移动，即传导电流遵从欧姆定律。介电损耗源于束缚电子在变化电场下的极化，即位移电流。从微观角度看，电介质材料中电荷在交变电场下的输运(形成传导电流)和极化(形成位移电流)行为，反映了电损耗的本质。

电导损耗

在电场下，电介质材料中的自由电子或自由离子做定向迁移产生传导电流，导致电场能量衰减的现象，称为电导损耗。电介质材料的电导主要来源于离子电导和电子电导，因此，电介质材料的电导损耗又分为离子电导损耗和电子电导损耗两种。一般而言，电子或离子浓度以及它们的迁移率都与频率无关。因此，电介质材料的电导损耗通常不会出现高频下发热严重的问题。

介电损耗

由下图可知，全波段下电介质材料的介电响应分为两个类型，分别是出现在10^12Hz以上频段的共振和出现在10^12Hz以下频段的弛豫。

电介质在交变电场下的极化响应

1)共振损耗

在交变电场作用下，电介质材料中的原子、束缚离子或电子将偏离平衡位置，同时也会受到周围物质的恢复力作用，从而形成共振，主要包括芯电子共振、价电子共振、原子(离子)共振。电介质材料的共振在红外至紫外的广泛光频范围内产生能量损耗，称为共振损耗。

2)弛豫损耗

当交变电场频率低于原子振动频率时，恢复力不再具有弹性，而具有黏性的特点。此时，交变电场与电介质材料之间出现一种新型的相互作用关系，对应的介电损耗称为弛豫损耗。在电介质材料中，由于偶极子、热离子和空间电荷受到周围较大的黏滞阻力作用，极化建立时间较长(10^-9~10^-2s)，因此产生极化滞后现象即介质的极化强度的变化滞后于电场强度的变化，从而会消耗一部分能量，形成弛豫损耗。电介质材料中主要的弛豫损耗有偶极弛豫损耗、界面弛豫损耗、空间电荷弛豫损耗和热离子弛豫损耗。

柯尔-柯尔图

共振和弛豫是电介质材料中介电损耗的两个重要类型。其中共振损耗来源于快极化，通常出现在红外以上的光频段；弛豫损耗来源于慢极化，通常出现在红外以下的微波、超声等频段。