第二章变化电场中的电介质
21什么是瞬时极化、缓慢极化？它们所对应的微观机制代表什么？极化对电场响应的各种情况分别对何种极化有贡献？答案略
22何谓缓慢极化电流？研究它有何意义？在实验中如何区分自由电荷、束缚电荷随产生的传到电流？答案略
23何谓时域响应、频域响应？两者的关系如何？对材料研究而言，时域、频域的分析各由什么优缺点？答案略
24已知某材料的极化弛豫函数ft1et，同时材料有自由电荷传
导，其电导率为，求该材料的介质损耗角正切tg。解：由弛豫函数ft1et可知德拜模型极化损耗tgP，漏导损耗tgG如果交变电场的频率为；
则
tgP

ss22
tgG

0
1
s122

该材料的介质损耗正切为：tgtgPtgG
25在一平板介质（厚度为d，面积为S）上加一恒定电压V，得到通过介质的总电流为IeVt已知介质的光频介电常数为，求单位体积内的介质损耗、自由电子的电导损耗、极化弛豫与时间的关系。若施加频率为的交变电场，其值又为多
23
f少？并求出介质极化弛豫函数f（t）。解：在电场的作用下（恒场）介质中的功率损耗即为介质损耗
电功dAVdqVItdt
A
t
VItdt
teVtVdtVt1eVt
0
0
WAVVeVtItVt
单位体积中的介电损耗：wW1VVeVtdsds
自由电子电导损耗
：
w1

Vds
极化弛豫损耗
：
w

Vds
eVt
电导率
：
R


ds
I0


VR

sVd

电流：
IeVt
其中
IR为传导电流
另一方面
故有
IreVt为极化电流
Ir
dQrdt
dsrdt
sdPrdt
dPrs0E0et
dt

Ir
s
0E0
et
eVt


1V
E

Vd
s
0sV
2

d
s



d0sV
2
因而，加交变电场w时：
极化损耗
r



s122
：
r1

s122
24
f电导损耗：
r2

0

d0sV
单位体积中的极化损耗功率
：
Wr

12

0
r1
E
2

s02V22d2122
单位体积中的电导损耗功率
：
WG

Vds
WWrWG
弛豫函数：f1etVeVt
26若介质极化弛豫函数ft1et，电导率为，其上施加电场
Et0t0
Etatt0a为常数
求通过介质的电流密度。
解：已知：f1et
t
DT0ET0s0ftxExdx
0t
0s

t1etxxdx0
0t0stet
0t0set1
jt
dDtdt
Et
0
0s
et
t
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