在電場(chǎng)強度比截至的擊穿場(chǎng)強小得多的電場(chǎng)下，各類(lèi)電介質(zhì)都有極化、電導和損耗等電氣物理現象，不過(guò)氣體介質(zhì)的極化、電導和損耗都很微弱，一般都可忽略不計。所以正真需要注意的只有液體和固體介質(zhì)在這些方面的特性。

電介質(zhì)的極化

電介質(zhì)極化是指外電場(chǎng)作用下，電介質(zhì)顯示電性的現象。理想的絕緣介質(zhì)內部沒(méi)有自由電荷，實(shí)際的電介質(zhì)內部總是存在少量自由電荷，它們是造成電介質(zhì)漏電的原因。 一般情形下，未經(jīng)電場(chǎng)作用的電介質(zhì)內部的正負束縛電荷平均說(shuō)來(lái)處處抵消，宏觀(guān)上并不顯示電性。在外電場(chǎng)的作用下，束縛電荷的局部移動(dòng)導致宏觀(guān)上顯示出電性，在電介質(zhì)的表面和內部不均勻的地方出現電荷，這種現象稱(chēng)為極化，出現的電荷稱(chēng)為極化電荷。這些極化電荷改變原來(lái)的電場(chǎng)。充滿(mǎn)電介質(zhì)的電容器比真空電容器的電容大就是由于電介質(zhì)的極化作用。

電介質(zhì)的極化使得電介質(zhì)內分子的正負電荷發(fā)生位移或取向變化，電介質(zhì)內部出現許多按外電場(chǎng)方向排列的電偶極子，這些電偶極子改變了整個(gè)電介質(zhì)原來(lái)的電場(chǎng)分布。在電介質(zhì)內部可能出現凈余的電荷分布，同時(shí)在電介質(zhì)的表面上有電荷分布，這種電介質(zhì)表面上的電荷稱(chēng)為極化電荷。極化電荷與導體中的自由電荷不同，不能自由移動(dòng)，因此也稱(chēng)為束縛電荷。但是極化電荷也是電荷，它與自由電荷一樣是產(chǎn)生電場(chǎng)的源，極化電荷對原電場(chǎng)有影響，會(huì )引起整個(gè)電介質(zhì)電場(chǎng)的變化。

電介質(zhì)的電導

電介質(zhì)的電導可以分為離子電導和電子電導。離子電導是指電場(chǎng)中由于離子遷移產(chǎn)生的導電現象。帶電的土壤膠體顆粒和土壤溶液中的離子均可導電，體系中離子對電導的貢獻稱(chēng)為離子電導。強電解質(zhì)溶液的電導率、摩爾電導率都與溶液濃度有關(guān)，但強、弱電解質(zhì)溶液表現的規律不盡相同。強電解質(zhì)溶液的電導率先隨濃度的增大而增加，但當濃度增大到一定程度后，由于陰、陽(yáng)離子之間的吸引力增大電導率反而下降，所以在電導率-濃度關(guān)系的曲線(xiàn)上出現一最高點(diǎn)。當電介質(zhì)中出現電子電導電流時(shí)，表明電介質(zhì)已被擊穿，因此，一般電介質(zhì)的電導都是指離子電導。

電介質(zhì)損耗

電介質(zhì)中在交變電場(chǎng)作用下轉換成熱能的能量。這些熱會(huì )使電介質(zhì)升溫并可能引起熱擊穿，因此，在電絕緣技術(shù)中，特別是當絕緣材料用于高電場(chǎng)強度或高頻的場(chǎng)合，應盡量采用介質(zhì)損耗因數(即電介質(zhì)損耗角正切tgδ，它是電介質(zhì)損耗與該電介質(zhì)無(wú)功功率之比)較低的材料。但是，電介質(zhì)損耗也可用作一種電加熱手段，即利用高頻電場(chǎng)(一般為0.3~300 兆赫) 對電介質(zhì)損耗大的材料(如木材、紙、陶瓷等)進(jìn)行加熱。這種加熱由于熱量產(chǎn)生在介質(zhì)內部，比外部加熱的加熱速度快、熱效率高，且加熱均勻。頻率高于 300兆赫時(shí) ，達到微波波段 ，即為微波加熱( 家用微波爐即據此原理)。電介質(zhì)損耗按其形成機理可分為弛豫損耗、共振損耗和電導損耗。前兩者分別與電介質(zhì)的弛豫極化和共振極化過(guò)程有關(guān) 。對于弛豫損耗，當交變電場(chǎng)的頻率 ω=1/τ時(shí)，介質(zhì)損耗達到極大值，τ為組成電介質(zhì)的極性分子和熱離子的弛豫時(shí)間。對于共振損耗，當電場(chǎng)頻率等于電介質(zhì)振子固有頻率(共振)時(shí)，損失能量最大。電導損耗則是由貫穿電介質(zhì)的電導電流引起，屬焦耳損耗，與電場(chǎng)頻率無(wú)關(guān)。

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