Практикум по курсу «материалы и компоненты радиоэлектроники» для высших учебных заведений по специальностям

Рисунок 2.4 - Векторная диаграмма напряжения
и токов в диэлектрике
На диаграмме обозначено: 
I
о
- реактивный ток за счёт мгновенных видов поляризации; 
I
рг
- реактивный ток за счёт релаксационных видов поляризации, 
успевающих за изменением поля; 
I
ск
- сквозной ток или ток утечки; 
I
ра
- активный ток за счёт замедленных видов поляризации, отстающих от 
изменения поля. 
Реактивный ток 
I
r
= I
0
+ I
pr
опережает по фазе напряжение 
U
на 90°. 
Активный ток 
I
а
= I
ск
+ I
ра
совпадает по фазе с напряжением. Полный ток 
I 
сдвинут по фазе относительно напряжения на угол 

.
Угол 

, дополняющий угол 
I
a
I 
U 
I
ск
I
ра
I
pr 
I
0
I
r
I 



---

22 
сдвига фаз 

между током и напряжением до 90°, называется углом 
диэлектрическим потерь. 
Согласно векторной диаграмме тангенс угла диэлектрических потерь 
определяется выражением: 
tg

 = I
a
 / I
r
, (9) 
Из формулы (9) следует, что чем больше активный ток 
I
а
, 
нагревающий 
диэлектрик, тем больше 

 
и 
tg

и, следовательно, больше потери в диэлектрике. 
Таким образом, 
по значению tg

можно количественно оценивать потери в 
диэлектрике
. Для хороших по качеству диэлектриков
 tg

< 10
-4
. 
Поскольку поляризационные процессы зависят от частоты внешнего поля, 
следовательно, и потери и 
tg

будут зависеть от частоты. 
В диэлектрике, находящемся в постоянном электрическом поле, потери 
определяются только током сквозной проводимости и легко могут быть 
определены по величине тока 
I
ск
и приложенному напряжению. Поскольку в 
этом случае реактивного тока не существует, параметр 
tg

не имеет смысла. В 
диэлектрике, помещённом в переменное электрическое поле, частотная 
зависимость 
tg

имеет вид, представленный на рис.2.5. Для наглядности на нём 
представлен фрагмент частотной зависимости 
ε
.