电介质的损耗及其影响因素
影响电介质损耗的因素主要有温度、频率和电压。不同的电介质所具有的损耗形式不同，从而温度、频率和电压对电介质损耗的影响也不同。
1)气体电介质的损耗
气体电介质的相对介电常数εr接近1，极化是轻微的，因此气体电介质损耗仅由电导引起。当外加电压低于气体的起始放电电压时，气体电介质的电导也是极小的，所以气体电介质的损耗很小，受温度和频率的影响都不大。因此，实际工程中，常用气体作为标准电容器的介质。当外加电压超过气体的起始放电电压时，气体将发生局部放电，损耗急剧增加，如图3-15所示。
2)液体和固体电介质的损耗
非极性或弱极性的液体、固体及结构较紧密的离子性电介质，它们的极化形式主要是电子位移极化和离子位移极化，没有能量损耗，因此这类电介质的损耗主要由电导引起，tanδ较小。频率对其损耗没有影响，温度对这类介质损耗的影响与温度对电导的影响相似，即tanδ 随温度的升高也是按指数规律增大。
极性液体、固体及结构不紧密的离子性电介质，除具有电导损耗外，还有极化损耗，因此tanδ较大，而且和温度、频率等因素有较复杂的关系，如图3-16所示(曲线1对应于频率f1，曲线2对应于频率f2，f1< f2)。图中曲线有极大值和极小值，首先分析电源频率为f1时的情况，在温度较低(t<t1)时，电导损耗和极化损耗都很小，随温度的升高，偶极子转向容易，从而使极化损耗显著增加，同时电导损耗也随温度升高而略有增加，因此在这一范围内tanδ随温度的升高而增大。当t=t1时，偶极子转向角已达最大值，总的介质损耗达到最太值，当温度继续升高(t1<t<t2)时，分子热运动加剧，阻碍了偶极子在电场作用下做规则排列，转向极化减弱，极化损耗减小，在此阶段虽然电导损耗随温度的升高仍是增加的，但其增加的程度比极化损耗减小的程度小，因此在这一范围内tanδ是随温度升高而减小的，当t=t2时，总损耗达到最小值。当温度进一步升高(t>t2)时，电导损耗随温度的升高而急剧增加，此时总损耗以电导损耗为主，因此随着温度的升高，介质损耗也随之急剧增大。由图3-16可见，当电源频率增高时，整个曲线右移，这是因为在较高的频率下，偶极子来不及充分转向，要使转向极化充分进行，就必须减小粘滞性(即升高温度)。
4.讨论tanδ的意义
1)选择绝缘材料
设计绝缘结构时，必须注意绝缘材料的tanδ，其值过大会引起严重发热，容易使材料劣化，甚至导致热击穿。例如用蓖麻油制造的电容器就因为tanδ大，而仅限于直流或脉冲电压下使用，不能用于交流电压下。
2)在绝缘预防性试验中判断绝缘状况
当绝缘受潮或劣化时，tanδ将急剧上升，也可以通过tanδ与U的关系曲线加以判断是否发生局部放电。
3)介质损耗引起的发热可以利用
当tanδ大的材料需要加热时，可以对材料加交流(工频或高频)电压，利用材料本身介质损耗的发热。如电瓷生产中对泥坯加热即是在泥坯两端加上交流电压，利用介质损耗发热加速泥坯的干燥过程。由于这种方法是利用材料本身介质损耗的发热，所以加热非常均匀。
