序前言緒言1第1章 電介質中的電場3 1.1 電場的特性3 1.1.1 電場特性的描述3 1.1.2 界麵上的電場4 1.2 電場計算6 1.2.1 嚴格解法6 1.2.2 間接法10 1.2.3 分離變量法12 1.2.4 保角變換法15 1.2.5 電容網絡法16 1.3 繪製場圖17 1.3.1 模型法17 1.3.2 計算機模擬20 1.3.3 場圖的描製21第2章 電介質的極化與損耗24 2.1 電介質極化的宏觀錶徵參數24 2.1.1 電介質的介電常數24 2.1.2 電介質的復介電常數24 2.2 極化的基本類型24 2.2.1 電子位移極化24 2.2.2 離子位移極化26 2.2.3 熱離子極化27 2.2.4 偶極子極化29 2.2.5 界麵極化31 2.3 介質損耗33 2.3.1 概念33 2.3.2 介質損耗角正切的等效電路錶示34 2.3.3 介質損耗對絕緣性能的影響35 2.4 介電譜35 2.4.1 介電頻譜35 2.4.2 介電溫譜36 2.4.3 極化與損耗的一般規律37 2.4.4 時域譜38 2.5 高介材料與低介材料41 2.5.1 高介材料41 2.5.2 低介材料43第3章 電介質的電導46 3.1 氣體介質的電導47 3.1.1 氣體中的載流子47 3.1.2 氣體中離子的遷移率48 3.1.3 氣體的強場電導50 3.2 液體介質的電導50 3.2.1 液體介質的離子電導51 3.2.2 液體介質的電泳電導與華爾敦定律54 3.2.3 液體介質在強電場下的電導55 3.3 固體介質的電導56 3.3.1 固體介質的離子電導56 3.3.2 電介質的能帶模型60 3.3.3 固體介質的電子電導64 3.3.4 固體介質的錶麵電導66 3.4 電接觸特性與空間電荷限製電流68 3.4.1 場助熱電子發射——肖特基效應68 3.4.2 場緻發射——隧道效應電流69 3.4.3 空間電荷限製電流70 3.4.4 電子雪崩電流72 3.4.5 界麵勢壘控製電流72第4章 電介質的擊穿74 4.1 真空中的擊穿74 4.1.1 真空絕緣74 4.1.2 電子發射74 4.1.3 場發射引起的擊穿75 4.1.4 粒子引起的擊穿76 4.1.5 實際中的真空絕緣76 4.1.6 真空絕緣實例77 4.2 氣體電介質的擊穿78 4.2.1 低壓氣體78 4.2.2 高壓氣體82 4.2.3 衝擊電壓下的擊穿87 4.3 液體電介質的擊穿93 4.3.1 液體電介質93 4.3.2 液體電介質的本徵擊穿93 4.3.3 液體絕緣材料的擊穿94 4.3.4 電力變壓器用液體絕緣95 4.4 固體電介質的擊穿97 4.4.1 固體電介質的本徵擊穿97 4.4.2 固體電介質的熱擊穿98 4.4.3 無機電介質材料的電擊穿99 4.4.4 聚閤物絕緣材料的電擊穿107 4.5 擊穿的統計分析110 4.5.1 擊穿實驗數據的特點110 4.5.2 韋布爾分布110 4.5.3 逐級升壓試驗112 4.5.4 帶下限的韋布爾分布112 4.5.5 置信區間113 4.5.6 應用113第5章 局部放電115 5.1 局部放電物理115 5.1.1 局部放電的定義及産生原因115 5.1.2 局部放電的機理116 5.1.3 局部放電導緻材料劣化的基本形式116 5.1.4 局部放電導緻材料劣化的物理過程117 5.2 局部放電的錶徵121 5.2.1 工頻電壓下局部放電的過程121 5.2.2 局部放電的錶徵參數124 5.2.3 影響局部放電特性的諸因素128 5.2.4 直流電壓下的局部放電130 5.2.5 衝擊與衝擊疊加工頻電壓下的局部放電130 5.3 局部放電的測量原理和方法132 5.3.1 局部放電的脈衝電流法及其測試係統132 5.3.2 脈衝電流法測量係統的性能135 5.3.3 電磁波耦閤法136 5.3.4 局部放電的校正137 5.3.5 局部放電的聲測法及其測試係統137 5.3.6 局部放電的其他檢測法及其測試係統139 5.4 局部放電測量的抗乾擾技術139 5.4.1 乾擾的分類139 5.4.2 抗乾擾的主要方法139第6章 電介質的界麵與界麵放電142 6.1 界麵處的電場142 6.1.1 界麵垂直於電場的情況142 6.1.2 界麵平行於電場的情況144 6.1.3 界麵與電場成其他角度146 6.1.4 復閤界麵147 6.2 界麵電場的均勻化147 6.2.1 均勻電極148 6.2.2 電纜連接器149 6.2.3 介電常數均壓150 6.2.4 電容均壓151 6.2.5 電阻均壓152 6.3 沿麵放電153 6.3.1 氣體中絕緣子的沿麵放電153 6.3.2 真空中的固體錶麵154 6.4 界麵放電159 6.4.1 樹枝化放電159 6.4.2 復閤絕緣子的界麵放電160 6.5 半導體器件的錶麵保護162 6.5.1 半導體器件的錶麵電場162 6.5.2 錶麵電場與錶麵空間電荷區的測量165 6.5.3 錶麵保護材料的帶電165第7章 電介質的帶電167 7.1 錶麵電荷167 7.1.1 靜電的影響167 7.1.2 靜電的機理167 7.1.3 靜電的利用與抑製168 7.2 空間電荷168 7.2.1 固體介質中空間電荷的形成168 7.2.2 空間電荷的影響169 7.3 油流帶電169 7.3.1 油流帶電的機理170 7.3.2 油流帶電的測量171 7.4 固體介質帶電的測量175 7.4.1 總電荷量的測量175 7.4.2 麵電荷密度的測量176 7.4.3 空間電荷的測量180 7.4.4 空間電荷的測量實例191第8章 光導電介質193 8.1 光在均勻介質中的傳播193 8.1.1 理想絕緣介質中的光場193 8.1.2 介質對光傳播的影響——摺射率194 8.1.3 群速度與群摺射率196 8.2 電介質的光頻極化與色散197 8.2.1 光頻電子諧振極化198 8.2.2 光頻離子諧振極化199 8.2.3 電介質的光頻色散200 8.3 電介質的光吸收與散射201 8.3.1 介質的本徵吸收202 8.3.2 介質的本徵散射203 8.4 電介質的光子禁帶效應204 8.5 電介質的電光效應205第9章 生物電介質207 9.1 生物體中的電磁現象207 9.2 生物材料各結構層次的介電特性208 9.2.1 生物體中水的介電特性208 9.2.2 稀釋電解質溶液的介電特性209 9.2.3 生物大分子的介電特性210 9.2.4 細胞及細胞膜214 9.2.5 生物組織的介電特性215 9.3 生物電磁效應216 9.3.1 直流均勻場作用——細胞電泳217 9.3.2 電流控製組織再生218 9.3.3 交流非均勻場作用——介電電泳220 9.3.4 微波的熱效應222 9.4 低頻高壓電磁場的影響224參考文獻226
· · · · · · (收起)