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复合电介质原创声明： 本PPT系本人耗时20小时一点一点编辑出来的。公式，图示尤难编辑。力求直观通俗易懂。请使用或观看尊重版权，怀着一颗真诚，渴望知识的心。不得用于任何商业用途。准备知识相量表示法 分析正弦稳态的有效方法是相量法（phasor method)，相量法的基础是用一个称为相量的向量或复数来表示正弦量。假设正弦电压为 U(t)= 现利用它的振幅 和初相 来构成一个复数，复数的模表示电压的振幅，其幅角表示电压的初相，即 +i这种用来表示正弦量得复数，称为相量。表示逆时针转动的角度+1相量是个与时间无关的常数它可以用复平面上用一有向线段表示相量表示动态的正弦量，相量逆时针角速度为+i将电压相量 与旋转因子 相乘。旋转因子可以得到 +1=上式表明正弦电压与电压相量的关系为相量在实轴上的投影，即复介电常数的复习表示嘛？表示相位角加90度，即相位超前90度。所以J与E相位差为90度。为嘛说，位移电流密度与电场相位差为90度时，是非损耗性的纯位移电流密度？你怎么不说是89.9度？介质损耗的能量如何表示？对交变电路的瞬时功率其瞬时功率为平均功率为L长为L，横截面为S，电流为I，内部电场为E的电介质。ISE根据欧姆定律，其单位时间内消耗的能量为P，即功率，单位时间单位体积消耗的能量为 此为特殊情况，推至一般情况 若两极间填充理想电介质，它与真空的唯一区别为其相对介电常数εr，其相关物理量为真空的εr倍：复合电介质 理想复合电介质，电导率 并联： A1A2复合电介质令 为复合电介质等效介电常数 复合电介质d1d2串联： 复合电介质对于m种介质并联 对于m种介质串联 对于分组分混乱分布或“统计”分布的混合物为更好描述这种统计混合物得介电常数，有比较准确的“混合对数定律”两组分的混合物的情况可表示为分别表示介质1,2的体积分数这种电介质的介电常数介于串联与并联之间即混合对数定律n种介质混合物的一般情况实际双层电介质 电介质机会的四种机制，电子位移极化，离子位移极化，偶极子转向极化。和空间电荷极化（夹层极化）。一般说，前三种是由于束缚电荷载体的位移或转向所引起的。空间电荷极化的机理和上述三种完全不同，是由自由电荷载流子（正负离子和电子）的移动产生的。介质中自由载流子的移动，可以被缺陷和不同介质的分界面所捕获，形成空间电荷的局部积累，使得介质中电荷分布不均匀，从而产生电矩，称为空间电荷极化或夹层极化。其中最简单的是双介质的夹层极化。d1d2状况1 加恒定均匀电场即加直流电压U刚加电压时d1d2所以遂，双层电介质的电场按照介电系数分布由于刚加电压，双层介质的自由电荷来不及感应，所以电位移连续。但由于两层电导率不同，电场分布立刻开始改变，当过渡到稳态，稳态电流由介质电导决定，由于电流必须连续，即 由欧姆定律 得，稳态时电场强度按照介质的电导率分布但，从始态过渡到稳态是个过渡过程，做过渡过程中两层介质中的电场是机码样纸的涅？稳态前，电流密度是不相等的过渡状态d1d2假设两介质开始时又有所以，过渡开始时由于传导电流不等，在双层的分界面上开始积聚起自由电荷，正电荷，由于电荷的积累将使两层介质的电场改变。第二层电场增加，第一次电场减小，然后电场的改变又引起电流的改变，二者互为因果，直至电流密度相等，电荷停止积累，于是乎，达到了稳态。电场分布按电导率分布。现确定接通t时间的电场强度由于全电流总是连续的，所以有共用双层界面的结果，易得消去 得令化简得积分得由初始条件得积分常数于是乎同理代入得分界面上积聚的电荷密度为积聚电荷的正负取决于的大小，开始假设所以积聚正电荷，若两者相等，就不积聚电荷，夹层极化消失下面从图示上看双层介质的电压电场分布与变化情况EVV0双层介质电容器的电压分布双层介质电容器的电场分布21x1加上电压，2后续，3断开电压，由图中 等分别与时刻1,2,3对应300x由图得，每一层电场是均匀的，第一层，电场强度随加电压的时间而减小，第二层则增大，是一个电场强度重新分配的过程，这个是不均匀介质的特点本问题是双层界面积聚正电荷的效果E双层介质电容器的电场分布x0再来看看全电流密度得双层介质的电导率为上式第一项表示传导电流密度，第二项随时间而减小，与介质分界面上积聚的电荷有关，称为吸收电流密度全电流密度状况2： 交变电场下的双层电介质迭加原理：如果电压是随时间变化的，V(t)相当于在时刻时，分别加上电压对于线性电介质，可以用迭加原理求出总吸收电流若V为连续变化应用迭加原理求交变电压下的吸收电流密度当外加交变电场对双层介质而言，全电流密度为分别为静态介电系数得到从复合介质的等效复介电常数