Диэлектрические свойства льда 1

Диэлектрическая постоянная льда I была впервые исследована Эррера в 1924 г. и затем поликристаллический лед и монокристалл льда I были исследованы Хамбелом (1953), Оти и Коулом (1952). В этих работах на монокристалле была получена анизотропия диэлектрической постоянной, составляющая приблизительно 15% при Зависимость диэлектрической постоянной льда I от температуры представлена на рис. 22 и в табл. 17. Статическая диэлектрическая

Таблица 17 Некоторые электрические характеристики льда I при Т —10°С

постоянная льда I больше, чем для воды при и растет с понижением температуры вплоть до температуры жидкого азота.

В переменных электрических полях представляет собой комплексную функцию частоты

Рис. 22. Зависимость диэлектрической постоянной льда I от температуры для оси оси С кристалла льда

Рис. 23 Зависимость времени диэлектрической релаксации и времени упругой деформации льда I от температуры

Физический смысл комплексной диэлектрической проницаемости состоит в смещении вектора электрической индукции по фазе относительно вектора напряженности Е из-за того, что в диэлектриках с ориентационной поляризуемостью поляризация Р осуществляется с конечным временем релаксации

Если процесс релаксации диэлектрика в электрическом поле описывается одним временем релаксации, то зависимость от частоты и выражается формулами

и время релаксации экспоненциально зависит от энергии активации (3.8) и температуры.

Как в случае льда так и в случае льда зависимость времени релаксации имеет вид

где предэкспоненциальный множитель, энергия активации, сек, а ккал/моль для сек, а ккал/моль для для для при см во льду I из сект.

Зависимость времени диэлектрической релаксации для льда I от температуры и Коул, 1952) и зависимость времени упругой деформации Шиллер (Раннел, 1969) для льда I (рис. 23) показывают, что время диэлектрической релаксации больше в 1,45 раза во льду I, чем время упругой релаксации, в то время как энергии активации обоих процессов практически одинаковы.

Диэлектрические свойства льда I были объяснены Бьеррумом (1952) и Гренишаром (1957) с помощью ориентационных дефектов кристалла. Гренишар объяснил и анизотропию диэлектрической постоянной кристалла разницей в механизме движения ориентационного дефекта по кристаллу в направлении оси перпендикулярном направлении.