2.介質(zhì)損耗
    在介質(zhì)損耗方面，又有漏電損耗、電離損耗、極化損耗三種形式。
    (1)漏電損耗。簡單地講，漏電損耗就是介質(zhì)漏龜電流引起的一種電能損耗。
    電容器極板之間裝入絕緣介質(zhì)的目的就是使兩極板相互絕緣，避免兩極板上電荷相互移動(dòng)。但任何絕緣介質(zhì)都不是理想的絕緣體，總會(huì)有極少部分電荷通過介質(zhì)在兩極板間移動(dòng)，任何電容器都存在這種現(xiàn)象。當(dāng)移動(dòng)的電荷極少，不影響電容器正常工作時(shí)，就說介質(zhì)的絕緣電阻很大，是好電容器。當(dāng)移動(dòng)的電荷增加至一定量時(shí)，兩極板間便形成微小電流，這種情況稱為介質(zhì)漏電，這時(shí)的電流稱為漏電流。介質(zhì)漏電就造成電能損耗。
    以圖2-11為例說明。如果電容器漏電，A極板上負(fù)電荷會(huì)通過介質(zhì)移動(dòng)到B極板上與正電荷中和，從而造成A極板負(fù)電荷和B極板上正電荷的數(shù)量減少，這就損耗了電荷。這種因絕緣介質(zhì)漏電產(chǎn)生的損耗，就稱為漏電損耗。

               
    電容器的漏電損耗與介質(zhì)的材料電極特性和厚度有關(guān)，還與工作頻率、環(huán)境溫度有關(guān)。一般介質(zhì)材料越薄、工作頻率與環(huán)境溫度越高，漏電損耗就越大；反之，則越小。可想而知，一個(gè)本可以儲(chǔ)存電的容器，如果出現(xiàn)了漏電損耗，它就不能再儲(chǔ)電，就失去了應(yīng)有的功能，甚至可說它已經(jīng)損壞了。
    電容器的漏電損耗大（即Ps大，tgδ大），將有極大害處。漏電流過大會(huì)使電容器溫度過高而膨脹爆炸。另外，漏電流過大還會(huì)使電路負(fù)載過重?fù)p壞電源。
    (2)電離損耗。一個(gè)電容器的極板邊緣存在著空氣隙，空氣是絕緣強(qiáng)度最差的介質(zhì)，一旦極板氣隙之間的電壓超過電離電壓，極板邊緣就有電荷分離出來，穿過絕緣介質(zhì)最薄弱的空氣隙發(fā)生放電，形成電能損耗，這就是電離損耗。這時(shí)損耗角的正切值tgδ與外加電壓有關(guān)，電壓低于電離電壓時(shí)，tgδ幾乎不變或變化很小，電容器基本不產(chǎn)生電離損耗，一旦外加電壓大于電離電壓，tgδ值就急劇增大，電離損耗遺速變大。
    上述表明，在應(yīng)用電容器時(shí)，外加電壓不能超過它的額定耐壓。否則，將增加電容器的電離損耗，還會(huì)產(chǎn)生短路故障。
    (3)極化損耗。電容器在導(dǎo)通交流電時(shí)，還存在一種由于介質(zhì)內(nèi)偶極子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的損耗，稱為極化損耗。下面介紹極化損耗，也可從中進(jìn)一步理解電容器損耗角正切值tgδ的含義。
    極化損耗一般是由于介質(zhì)極化比較緩慢造成的，介質(zhì)極化一般有三種形式：離子式、電子式及偶極子極化。離子式、電子式極化損耗功率很小，可以忽略不計(jì)。偶極子極化對(duì)功率的損耗隨溫度和頻率變化較大，明顯改變著電容器損耗角正切值tgδ。要了解偶極子極化損耗，應(yīng)先了解偶極子。
    電解電容器正、負(fù)極間介質(zhì)浸過相對(duì)介電常數(shù)s很高的電解液。其中，每個(gè)電解液分子可看做一個(gè)電偶極子。偶極子在沒有外電場作用時(shí)，排列雜亂無章，如圖2-12(a)所示。當(dāng)外加電壓時(shí)，每個(gè)偶極子都要受到一個(gè)電場力矩的作用，并隨外電場轉(zhuǎn)變方向，使所有偶極子作定向排列，偶極子的正極向左，負(fù)極向右，如圖2-12 (b)所示。由于分子熱運(yùn)動(dòng)，各偶極子排列并不十分整齊，但大致相同，如圖2-12 (c)所示。于是介質(zhì)左邊表面就產(chǎn)生大量正電荷，右邊表面就產(chǎn)生大量負(fù)電荷，如圖2-12 (d)所示。介質(zhì)中偶極子的取向越一致，兩邊緣產(chǎn)生的電荷就越多，這種現(xiàn)象就叫介質(zhì)極化現(xiàn)象。
    電容器工作交流電時(shí)，介質(zhì)便處在交變電場中，內(nèi)部偶極子的方向?qū)㈦S交變電場變化而發(fā)生旋轉(zhuǎn)，偶極子旋轉(zhuǎn)要克服偶極子的相互吸引力做功，要消耗能量，產(chǎn)生電容器的損耗功率P_S。
    交流電頻率較低時(shí)，偶極子旋轉(zhuǎn)較慢，克服吸引力做勸少，消耗的能量就少；當(dāng)交流電頻率較高時(shí)，偶極子旋轉(zhuǎn)就快，克服吸引力做功就多，消耗的能量就多。如圖2-12所示的是直流電源，它只表示交流電的一瞬間，這一點(diǎn)讀者應(yīng)加以理解。

     
    上述表明，電容器產(chǎn)生的損耗功率Ps與交流電的頻率直接有關(guān)，交流電頻率較低時(shí)，損耗的功率P_S小，損耗角正切值tgδ就小；交流電頻率較高時(shí)，Ps大，損耗角正切值tgδ就大。反過來講，電容器損耗角正切值tgδ大時(shí)，電容器的損耗就大。
    可見，電容器的損耗并不是一個(gè)定值，不僅與電容器的質(zhì)量有關(guān)，還與工作頻率、工作電壓、工作溫度等因素有關(guān)。但不管是何種形式，何種原因引起的損耗，有一點(diǎn)是一致的，即都要損耗功率PS，表明tgδ=Ps/P_W概括了電容器各方面的損耗，因此常用損耗角正切值tgδ來衡量電容器的損耗。
    tgδ值大的電容器，往往高頻特性差，工作的溫度升高很快，也很高，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)產(chǎn)生曝炸。tgδ值大的電容器，即使耐壓、電容均正常，在電路中也不會(huì)正常工作。在業(yè)余條件下，電容器的tgδ值無法測量。

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