电介质物理基础答案

《电介质物理基础答案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、参 考 答 案 第 一 章 1.       电介质在电场作用下，在介质内部感应出偶极矩、介质表面出现束缚电荷的现象称为电介质的极化。其宏观参数是介电系数ε。    2.   在电场作用下平板介质电容器的介质表面上的束缚电荷所产生的、与外电场方向相反的电场，起削弱外电场的作用，所以称为退极化电场。退极化电场：           平均宏观电场：      充电电荷产生的电场：       3.计算氧的电子位移极化率:按式代入相应的数据进行计算。   4．氖的相对介电系数:      单位体积的粒子数:，而所以:       5．洛伦兹有效电场：

2、      εr与α的关系为：介电系数的温度系数为： 6．时，洛伦兹有效电场可表示为： 7.克----莫方程赖以成立的条件：E”=0。其应用范围：体心立方、面心立方，氯化钠型以及金刚石型结构的晶体；非极性及弱极性液体介质。 8．按洛伦兹有效电场计算模型可得：  E”=0时,    所以         9.温度变化1度时,介电系数的相对变化率称为介电系数的温度系数.     10.如高铝瓷,其主要存在电子和离子的位移极化,而掺杂的金红石和钛酸钙瓷    除了含有电子和离子的位移极化以外,还存在电子和离子的松弛极化。极性介质在光频区将会出现电子和

3、离子的位移极化,在无线电频率区可出现松弛极化、偶极子转向极化和空间电荷极化。 11.极化完成的时间在光频范围内的电子、离子位移极化都称为瞬间极化。而在无线电频率范围内的松弛极化、自发式极化都称为缓慢式极化。电子、离子的位移极化的极化完成的时间非常短，在秒的范围内，当外电场的频率在光频范围内时，极化能跟得上外电场交变频率的变化，不会产生极化损耗；而松弛极化的完成所需时间比较长，当外电场的频率比较高时，极化将跟不上交变电场的频率变化，产生极化滞后的现象，出现松弛极化损耗。 12．参照书中简原子结构模型中关于电子位移极化率的推导方法。   13．  

4、     “-”表示了Eji的方向性。   14．参考有效电场一节。 15．求温度对介电系数的影响，可利用，对温度求导得出：。由上式可知，由于电介质的密度减小，使得电子位移极化率及离子位移极化率所贡献的极化强度都减小，第一项为负值；但温度升高又使离子晶体的弹性联系减弱，离子位移极化加强，即第二项为正值；然而第二项又与第一项相差不多。所以氯化钠型离子晶体的介电系数是随温度的上升而增加，只是增加得非常慢。 16．串联时：    由以上关系可得到：并联时：               17．参考书上有关章节。 18．真空时：   介质中： 伏/米 伏

5、/米） 19．解：         库                库/米                伏/米          第 二 章   1．，宏观表征出来的是一随时间逐渐衰减的吸收电流。   2.在交变电场中，由于电场频率不同，介质的种类、所处的温度不同，介质在电场作用下的介电行为也不同。当介质中存在松弛极化时，介质中的电感应强度D与电场强度E在时间上有一个显著的相位差，D将滞后于E，的简单表示式就不再适用了。且电容器两极板上的电位与真实电荷之间产生相位差，对正弦交变电场来说，电容器的充电电流超前电压的相位角小于。电容器的计算不能

6、用的简单公式了。D与E之间存在相位差时，D滞后于E，存在一相角δ，用复数来描述D与E的关系: 3．①               ②     ③有关曲线图参考书上有关章节。 4.由已知条件：，。解：∴         （1）     当，                当                  ⑵-⑶：     将（3）、（4）代入（1）：               令得时，曲线图参考有关章节。 5．参考有关章节。  6．参考有关章节。  7．参考有关章节。   8．德拜函数为、。德拜函数图参考有关章节。   9．ε’~ε”的关系

7、式:,其柯尔---柯尔图参考有关章节.  10.参考有关章节. 11.参考有关章节.  12.比较tanδ与P,tanδ可用仪表直接测量;     tanδ与P成正比例关系;在多数情况下,介质的介电系数变化不大,当介电系数变化大时,用ε’tanδ    来表示,ε’tanδ称为介质损耗因子。 13.测量介质在整个频段（从低频到高频）的介电系数及损耗，作出ε’与ε”的关系曲线图。根据其图的图型与标准的柯尔---柯尔图相比较，即可判断。 14．因为电子元器件的参数，如ε、tanδ、ρ等都与外场频率、环境温度条件有关。所以在检测时要说明一定的检测条件

8、。   第  三   章 1.      参考有关章节。2.      参考有关章节。3.      参考有关章节。4.      参考有关章节。5.