一、絕緣介質(zhì)

1、概念

不善于傳導(dǎo)電流的物質(zhì)稱為絕緣體，絕緣體又稱為電介質(zhì)，電介質(zhì)即絕緣介質(zhì)，是指用來隔離極板的絕緣材料。

2、特性

絕緣介質(zhì)在某些外界條件，如加熱、加高壓等影響下，會(huì)被“擊穿”，而轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體。在未被擊穿之前，絕緣介質(zhì)也不是絕對(duì)不導(dǎo)電的物體。如果在絕緣介質(zhì)兩端施加電壓，材料中將會(huì)出現(xiàn)微弱的電流。絕緣介質(zhì)在電場(chǎng)作用下的物理現(xiàn)象主要有極化、電導(dǎo)、損耗和擊穿

3、作用

絕緣介質(zhì)在變壓器、電纜等其他設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)中是對(duì)具有不同電位的導(dǎo)體起著絕緣及機(jī)械固定作用；在電容器中，絕緣介質(zhì)還有儲(chǔ)存能量的作用，因此要求電容器所使用的介質(zhì)單位體積（或質(zhì)量）所儲(chǔ)存的能量要大。

4、分類

絕緣介質(zhì)的種類很多，固體的如塑料、橡膠、玻璃，陶瓷等；液體的如各種天然礦物油、硅油、三氯聯(lián)苯等；氣體的如空氣、二氧化碳、六氟化硫等。

二、絕緣介質(zhì)極化

1、極化

極化是指在電場(chǎng)作用下，電介質(zhì)內(nèi)部沿電場(chǎng)方向產(chǎn)生感應(yīng)電偶極矩，電介質(zhì)表面出現(xiàn)束縛電荷的現(xiàn)象。理想的絕緣介質(zhì)內(nèi)部沒有自由電荷，實(shí)際的電介質(zhì)內(nèi)部總是存在少量自由電荷，它們是造成電介質(zhì)漏電的原因。一般情況下，未經(jīng)電場(chǎng)作用的電介質(zhì)內(nèi)部的正負(fù)束縛電荷平均說來處處抵消，宏觀上并不顯示極性。在外電場(chǎng)的作用下，束縛電荷的局部移動(dòng)導(dǎo)致宏觀上顯示出極性，在電介質(zhì)的表面和內(nèi)部不均勻的地方出現(xiàn)電荷，這種現(xiàn)象稱為極化，出現(xiàn)的電荷稱為極化電荷。這些極化電荷改變?cè)瓉淼碾妶?chǎng)。充滿電介質(zhì)的電容器比真空電容器的電容大就是由于電介質(zhì)的極化作用。

2、極化的基本形式

電介質(zhì)極化有四種基本形式：電子極化、原子或離子極化、偶極子轉(zhuǎn)向極化和夾層介質(zhì)界面極化。

1）電子極化

是指在電場(chǎng)作用下，負(fù)電子云相對(duì)原子核位移，使正、負(fù)電荷等效中心分離，形成帶有正、負(fù)極性的偶極子。

2）原子或離子極化

是指在電場(chǎng)作用下，原子中的電子和原子核之間或正離子和負(fù)離子之間沿電場(chǎng)方向相對(duì)位移，其正、負(fù)電荷作用中心分離，形成帶有正、負(fù)極性的偶極子。

3）偶極子轉(zhuǎn)向極化

電介質(zhì)含有固有的極性分子，它們本來就是帶有極性的偶極子，其正、負(fù)電荷作用中心不重合。當(dāng)無電場(chǎng)作用時(shí)，它們的分布是混亂的，宏觀上看，電介質(zhì)不呈現(xiàn)極性；在電場(chǎng)作用下，這些偶極子順電場(chǎng)方向扭轉(zhuǎn)或順電場(chǎng)方向排列，整個(gè)電介質(zhì)就形成了帶正電和帶負(fù)電的兩極。

4）夾層介質(zhì)界面極化

由兩層或多層不同材料組成的不均勻電介質(zhì)叫做夾層電介質(zhì)。由于各層的介電常數(shù)和電導(dǎo)率不同，在電場(chǎng)作用下，各層電介質(zhì)交界面上的電荷必然移動(dòng)，以適應(yīng)電位的重新分布，最后在交界面上積累起電荷，形成帶正電和帶負(fù)電的兩極。