Існує чотири основних види діелектричних втрат.
Втрати, зумовлені поляризацією. Спостерігаються в речовинах з релаксаційної поляризацією (діелектрики з дипольної структурою і діелектрики з іонною структурою і нещільної упаковкою іонів). В сегнетоелектриках втрати пов'язані з наявністю спонтанної поляризації. До цього ж виду втрат відносять резонансні втрати, які проявляються в діелектриках при високих частотах.
Діелектричні втрати, зумовлені наскрізний електропровідністю. Характерні для діелектриків, що мають поверхневу або об'ємну електропровідності (великі значення). Ці втрати не залежать від частоти і збільшуються з підвищенням температури.
Іонізаційні втрати. Характерні для газоподібних діелектриків. Виявляються при напруженості поля, що перевищують значення напруженості, при якому починається іонізація газу.
Діелектричні втрати, зумовлені неоднорідністю структури діелектрика. Виявляються в шаруватих діелектриках, пластмасах з наповнювачем, кераміці, Залежить від складу діелектрика.
Діелектричні втрати в газах. Джерелом діелектричних втрат в газі в основному може бути тільки електропровідність, так як орієнтація дипольних молекул газів при їх поляризації не супроводжується діелектричними втратами. При напруженості поля нижче того значення, при якому починається іонізація газу, діелектричні втрати незначні. На малюнку 1.19 показана залежність tg # 61540; від напруги для діелектрика з газовими включеннями. При напруженості поля вище точки іонізації «С» починається іонізація. Молекули газу іонізуються і ростуть втрати на іонізацію, досягаючи максимуму при напрузі Umax ≈2Uі. При напрузі пробою Umax всі повітряні включення іонізовані і енергія на іонізацію нових включень не потрібно, tg d зменшується.
Іонізація газу, що заповнює пори твердого діелектрика, може привести до розігріву і руйнування виробів, що включають газові включення (особливо це стосується кераміки). Іонізація повітря відбувається з виділенням озону і оксидів азоту, що веде до хімічного руйнування твердої ізоляції, що містить газові включення.
Діелектричні втрати в рідких діелектриках. У рідких неполярних діелектриках діелектричні втрати викликані електропровідністю, тому вони визначаються наскрізним струмом, значення якого залежить від питомої провідності. З ростом температури провідність експоненціально зростає, отже, зростають і діелектричні втрати.
З ростом частоти в неполярних діелектриках ємнісний струм, що протікає через діелектрик, зростає, наскрізний струм залишається без змін, отже, з ростом частоти діелектричні втрати падають. Для полярних діелектриків (совол) діелектричні втрати викликані електропровідністю і поляризацією, які обумовлюють значення наскрізних струмів і струмів абсорбції. При низьких температурах в'язкість діелектриків настільки велика, що диполі не можуть орієнтуватися по полю ( "заморожені"). Провідність рідини мала, тому малі значення наскрізних струмів і струмів абсорбції, отже і втрати малі (видно на графіку ріс.1.20). З ростом температури в'язкість діелектрика зменшується, час релаксації полярних молекул стає менше, і вони беруть участь в поляризації. Так як орієнтація молекул відбувається з тертям, то на роботу, затрачену для цього, йде енергія, яка і розсіюється в діелектрику. При цьому зростає активна складова струму абсорбції. При певній температурі в'язкість рідини зменшується до того значення, при якому диполі повертаються на максимальний кут і стають протилежно орієнтованими полю, при цьому tg # 61540; (Діелектричні втрати) максимальні.
При подальшому підвищенні температури тепловий рух дезорієнтується, тобто діелектричні втрати зменшуються. Подальше підвищення температури викликає зростання провідності рідкого діелектрика, при цьому зростає наскрізний струм, отже, зростають і втрати. На низьких частотах діелектричні втрати в полярних діелектриках визначаються електропровідністю, тобто не змінюється з часом наскрізним струмом. Діелектричні втрати, викликані струмом абсорбції в цьому випадку малі, так як число поворотів диполів в одиницю часу мало. При підвищення частоти підвищується реактивна складова струму, і діелектричні втрати зменшуються, аж до мінімуму. З ростом частоти збільшується число поворотів диполів, зростають втрати викликані струмом абсорбції, втрати досягають свого максимуму. При подальшому зростанні частоти для повороту диполів стає недостатньо часу, струм абсорбції зменшується, і з ним зменшуються діелектричні втрати, аж до мінімальних.
Діелектричні втрати в твердих діелектриках. Діелектричні втрати в твердих діелектриках залежать від структури, від будови діелектрика і його складу.
Діелектричні втрати в діелектриках з молекулярною структурою залежать від виду молекул. Діелектрики з неполярними молекулами, які не мають домішок, мають малими діелектричними втратами (церезин, поліетилен, полістирол, політетрафторетилен фторопласт 4).
Тверді діелектрики молекулярної структури з полярними молекулами - це матеріали на основі целюлози (папір, картон), полярні полімери, (поліметилметакрилат, фенолформальдегідні смоли). Вони володіють високими втратами, залежними від температури, які обумовлені дипольно-релаксаційної поляризацією.
Значення діелектричних втрат твердих діелектриків з іонним структурою залежить від упаковки іонів кристалічної решітки. У діелектриків з щільною упаковкою іонів без домішок діелектричні втрати незначні, але з підвищенням температури в таких діелектриках виникають втрати, пов'язані з електропровідністю (корунд). Але при невеликих кількостях домішок діелектричні втрати різко збільшуються. Речовини з нещільної упаковкою іонів (муллит, кордеіріт, # 61538; -глінозем). У цих речовинах діелектричні втрати високі, викликані наявністю релаксаційної поляризації.
Діелектричні втрати в аморфних діелектриках іонної структури (неорганічні скла). Втрати пов'язані з електропровідністю і поляризациями. Можливі два варіанти втрат:
а) втрати, які мало залежать від температури і зростаючі прямо пропорційно частоті. Вони обумовлені релаксационной поляризацією і сильно виражені у всіх технічних стеклах. Для зниження втрат виробляють термічну обробку - отжиг або загартування - для зміни структури скла.
б) втрати, помітно зростають з температурою по експонентному закону і мало залежать від частоти. Ці втрати викликаються пересуванням слабосвязанних іонів. Обумовлені електропровідністю, з'являються при температурах 50 ° С - 100 о С. Чим більшу електропровідність має скло, тим при більш низькій температурі спостерігається зростання діелектричних втрат.
Діелектричні втрати в неорганічних стеклах визначаються вхідними в скло оксидами. Наявність в склі лужних оксидів викликає значне підвищення діелектричних втрат (ріс.1.21). Введення важких оксидів знижує діелектричні втрати.
Діелектричні втрати в твердих неоднорідних діелектриках. До них належать матеріали, до складу яких входить не менше 2-х компонентів (кераміка, слюда, просочена папір). Втрати залежать від хімічного складу компонентів, що входять в діелектрик, від кількісного співвідношення і залишкових повітряних включень. Так, залежність tg # 61540; від температури для паперу, просоченої компаундом (ріс.1.22), має два максимуми: перший характеризує дипольно-радикальні втрати самого паперу, другий обумовлений дипольно-релаксаційним втратами просочує компаунда.
У сегнетоелектриків діелектричні втрати викликані спонтанної (мимовільної) поляризацією. Вище точки Кюрі (125 °) діелектричні втрати (tg d) падають, а до цього досить високі. Зміни tg d від температури і частоти в цьому випадку такі ж, як і у твердих полярних діелектриків.