综述极化类型：电子位移极化；离子位移极化；离子松弛极化；偶极子转向极化；空间电荷极化；自发极化
极化形式：位移极化（弹性、瞬时完成、不消耗能量） 松弛极化（非弹性、完成需要
时间、消耗能量）
① 电子位移极化（要求：掌握极化率的求解公式）
定义：在外电场作用下，原子外围的电子云相对于原子核发生位移形成的极化 @静态极化率
@利用玻尔原子模型求解电子位移极化率
注：1.电子位移极化发生在原子内部，其电子极化率的大小与原子（或离子）半径大小
有关
2. 电子位移极化建立时间较短，瞬间完成，不消耗能量 3. 电子位移极化与温度无关
4. 在光频范围内，只有电子位移极化能跟上电场的变化，此时的介电常数几乎完
全由电子位移极化率贡献。
物质，?m?1 n????m ?m为磁导率，对于非磁性所以，在光频范围，电介质的相对介电常数εr=n2
② 离子位移极化
正负离子发生相对位移而形成的极化 极化率： 34??a0 ??一维时in?1
3a3 ??4??三维简立方结构中i0A?n?1?
Ａ为马德隆常数，n为电子层斥力指数（7-11）a为正负离子核间距 注：离子位移极化存在于离子晶体中
离子位移极化率与正负离子的核间距有关 建立时间很短，快极化，不消耗能量
与温度有关，T升高时，正负离子核间距增大，极化率增大，但增加的程度不大 ③ 离子松弛极化
介质中存在的某些弱联系的离子在电场的作用下发生沿电场方向的短程跃迁运动引起，故只有在由离子组成的或者含有离子杂质的介质中出现。
?μq2δ2离子松弛极化率：α??
E12KT④ 电子松弛极化
由弱束缚电子引起，松弛极化过程不可逆，有能量的损耗。
弱束缚电子的形成：晶格的热振动、晶格缺陷、杂质的引入、化学组成偏移。出现局部能级，形成弱束缚电子。
频率对松弛极化和位移极化的影响：频率升高，无松弛极化，故介电常数随频率的升高而降低。 ⑤ 转向极化—发生在极性分子介质中
E=0,极性分子随机取向，整体偶极矩等于零。
E≠0，偶极子发生转向，与外场趋于一致。热运动则抵抗这种趋势，最后，沿外场取向的偶极子比和它反向的偶极子数目多，介质整体表现出宏观偶极矩。 转向极化率?or?2?03kT?0??固有偶极矩
⑥ 空间电荷极化
定义：在电场作用下，不均匀介质内部的正负间隙离子分别向负、正极移动，引起体系内各点离子密度变化，即出现点偶极矩
发生处：不均匀介质中，如晶界、相界、晶格畸变、杂质等缺陷区。极化建立时间长，只发生在低频下。 ⑦ 自发极化
并非由外电场造成，极性晶体中的每一个晶胞里存在固有电偶极矩。
4， 介质损耗
加上恒定电场后，通过介质的全部电流所引起的损耗 电容电流：由样品的几何电容的充放电造成，不损耗能量 极化损耗：由慢极化引起的损耗 电导损耗：由介质的电导造成的电流
综述：极化损耗与极化的弛豫过程有关，在恒定电场作用下，从建立极化到稳定状态，首先经历电子位移极化和离子位移极化，这类极化不产生能量的消耗。第二步，电子、离子松弛极化、偶极子转向极化和空间电荷极化，需要经历相当长的时间才能达到稳态。 ① 复介电常数
引述：把交变电压加到一理想的电容器上，通过电容器的电流与外电压相差90度的相位，是一种非损耗性的电流。若试样是弱导电性的，或者极性的，或兼而有之，则电容器不再是理想的，电流与电压的相位相差不再试90度。 合成电流： 电流密度： 复电导率： 复介电常数：
电导（或损耗）既由自由电荷产生，也由束缚电荷产生；一般地，复介电常数最普通的表达式
复相对介电常数?r?：
注： ??和???都是与频率有关的参数；???称为损耗因子，损耗是由???引起的。在
??0时，??才是静态介电常数。
损耗项?:合成电流I和电容电流分量Ic之间的夹角
损耗项??r'' tg????
电容项???r'说明：工程上通常用tgδ来表示交流电压下的介质损耗，而不用损耗因子ε’’来
表示。原因如下:
1)tgδ和ε用电桥法或谐振法可以同时直接测量；
2)tgδ值与测量试样大小和形状无关，为电介质自身特性； 3)tgδ比ε对介电特性的改变敏感得多。
② 介电损耗
电介质在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗，以散发热量的形式表现出来。具体指单位时间单位体积介质内消耗的电能：
??E2 P??E2???tg?E2???0?r注：1.在直流电压下，介质损耗仅由电导引起（与频率无关）
2.在交变电场下，介质损耗不仅与自由电荷的电导有关，还与松弛极化过程有关，
所以它不仅决定于自由电荷电导，还与束缚电荷产生有关（与频率有关的量） 3.工程应用中，常用tgδ来表示交流电压下的介质损耗。
4.消耗的电能转化为热能，温度升高，不利于器件的正常工作，因此，介质损耗
越小越好。
③ 常见的介质损耗
1． 漏电导引起的损耗：在直流、交流电场下都存在。
交流电场为：tg??? ??2． 慢极化引起的损耗
直流电场下，带电质点（或偶极子）沿电场方向作有限位移（或转向），需克服阻力，消耗能量，但比较小，和电导引起的能量损耗可以忽略。 在交流电场下，带电质点（或偶极子）沿电场方向作往返的有限位移（或转向），需克服阻力，会造成很大的能量损耗，且频率越高，损耗的能量越多。 因此，极化损耗只在交流电场下才呈现出来。
④ 介质弛豫和德拜方程
介质在交变电场下，慢极化跟不上电场的变化速率，表现出极化的滞后，系统需要经过一段时间才能达到平衡。
P(t)?P0?P1(t)
P0代表瞬时建立的极化（位移极化）
P1（t）代表松弛极化，渐渐达到一稳定值。通常是由松弛极化、偶极子转向极化和空间电荷极化所致。 德拜方程：
?r*(?)?????(0)???
1?i??展开： ?(0)????r'????
1??2?2
[?(0)???]??
?r\?1??2?2
???[?(0)???]?? tg?????(0)??2?2???
?(0) 代表静态相对介电常数。??0 ??代表光频相对介电常数 。??? 注：所有极化偶极子的弛豫时间具有相同值
??、???和tgδ是与?、?有关的参数，其中?与温度有关且具有以下的关系
ln??U??C （C为常数） kT也就是说， ??、???和tgδ是与?、T有关的参数。介电常数随频率变化的现象，称为弥散现象（德拜方程忽略的介质的漏导） ⑤ ??、???和tgδ与?、T的关系
??随?的关系 ???随?的关系
