(или набором времен). Время релаксации - единственный макропараметр, который может быть получен непосредственно из эксперимента. Основной характеристикой всякого диэлектрика является диэлектрическая проницаемость ε. В переменном поле это величина комплексная 
. Величина 
выражает диэлектрическую проницаемость в обычном общепринятом смысле 
, где α - поляризуемость диэлектрика. 
- мнимая часть диэлектрической проницаемости. связанная с действительной частью тока, текущего через диэлектрик, причем в состав действительной части тока входит не только ток сквозной проводимости, но и действительная часть тока за счет процесса поляризации. и являются существенно важными для описания поляризационных явлений в диэлектриках. Наряду с ними часто используется такая характеристика как тангенс угла диэлектрических потерь 
. Участки частотной зависимости , где она уменьшается с ростом частоты, называют областью дисперсии . Физически области дисперсии соответствуют такие состояния в образце диэлектрика, когда поляризационные заряды не успевают следовать за приложенным электрическим полем. Вклад отстающих от поля релаксаторов в общую поляризацию диэлектрика становится меньше. Это и приводит к снижению . На частотной зависимости может наблюдаться несколько таких спадов (ступенек), каждый из которых соответствует «отключению» очередного механизма поляризации.
Наряду с комплексной диэлектрической проницаемостью и тангенсом угла диэлектрических потерь релаксационную поляризацию можно описывать и с помощью комплексной удельной проводимости
(1)
Принято считать, что 
в частотной области выше 
имеет насыщение, а 
характеризуется экстремумами в ее частотной зависимости (максимумом и минимумом). Однако при изменении соотношения 
характер (ω) меняется. С уменьшением высоты максимума уменьшаются, а при некоторых отношениях он и вовсе исчезает.
В самом деле, с учетом уравнения Дебая
(2),
Экстремумы этой функции находятся из уравнения
(3)
Корни уравнения действительны, пока дискриминант D положителен. При D=0 максимумы и минимумы функции сливаются, возникает точка перегиба.
(4)
Равенство нулю дискриминанта имеет место при 
, а при 
экстремумы этой функции отсутствуют. Это обстоятельство и соображения, которые были приведены нами в /1/, позволяют выделить две области соотношения вклада в поляризацию образца диэлектрика быстрых и медленных процессов - при релаксационный процесс можно условно назвать «слабым», а при 
- «сильным». Для сильного процесса экстремумы в зависимости (ω) имеются, для слабого - нет.
Для образцов с сильным релаксационным процессом наличие процесса релаксационной поляризации может быть обнаружено по зависимостям (). Подобно тому, как в диаграмме Коула-Коула в зависимостях 
имеются максимумы, в зависимостях они 
тоже присутствуют.
По исследованию частотных зависимостей (ω) при разных температурах могут быть определены энергии активации дебаевского релаксационного процесса. С учетом уравнения Дебая
(5)
в частотной зависимости имеют место экстремумы, описываемые уравнением
(6)
Уравнение является биквадратным. Меньший положительный корень соответствует максимуму, а больший - минимуму в зависимости (ω) . Разумеется, уравнение будет иметь действительные корни только в случае развития сильного релаксационного процесса. Положим 
, в этом случае уравнение существенно упрощается, и определим частоты экстремума. В этом случае для максимума частота 
, а для минимума 
. Таким образом, как и в случае исследования экстремумов 
и 
, максимумы и минимумы (ω) дают линейную зависимость 
, и по наклону прямой может быть определена энергия активации процесса.
В температурной зависимости максимумы отсутствуют.
Таким образом, энергия активации процесса релаксационной поляризации может быть определена при исследованиях частотных и температурных зависимостей и 
, и частотных зависимостей .
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Богатин А.С., Лисица И.В., Богатина С.А.. Письма в ЖТФ,том 28, вып.18, с.61-66.
Библиографическая ссылка
Куропаткина С.А., Богатина В.Н., Богатин А.С. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ КАК ХАРАКТЕРИСТИКА РЕЛАКСАЦИОННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ // Современные наукоемкие технологии. – 2007. – № 6. – С. 102-103;URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=25075 (дата обращения: 03.12.2024).