Зависимость угла потерь конденсатора от напряжения

При наличии в конденсаторе остаточного воздуха увеличение напряжения, начиная с некоторого критического значения – ионизирующее напряжение, вызывает увеличение угла потерь, обусловленное ионизацией воздушных включений внутри диэлектрика или у краев обкладок (рис. 44). Рабочее напряжение должно быть меньше напряжения начала ионизации .

При быстро развиваются ионизационные процессы и конденсатор выходит из строя за счет перегрева и разрушения диэлектрика под действием разрядов, что характерно для органических диэлектриков. Для неорганических диэлектриков разрушение разрядами может и не сказаться, но остается опасность перегрева, способного привести к оплавлению обкладок, тепловому пробою диэлектрика или к его механическому разрушению за счет напряжений, возникших при неравномерном нагреве.

При наличии в диэлектрике конденсатора междуслойной поляризации наблюдается аномальное явление увеличения с уменьшением напряжения, особенно заметное при повышенных температурах и низкой частоте (рис. 45).

Потери обусловлены колебательным движением ионов в прослойках пропитывающей жидкости, заполняющей зазоры между слоями диэлектрика или между диэлектриком и обкладками. С увеличением напряжения увеличивается амплитуда колебания ионов и растет активная составляющая тока . При некотором напряжении амплитуда колебания ионов достигает значения, равного толщине зазора, и дальнейшее увеличение тока прекращается, тогда как реактивная емкостная составляющая тока продолжает расти и отношение , то есть уменьшается, с ростом напряжения.

Увеличение частоты ослабляет это явление, так как уменьшается путь, который успевают пробежать ионы за каждую половину периода. Повышение температуры, наоборот, увеличивает это явление, так как растет проводимость массы в зазоре, то есть увеличивается количество движущихся в нем ионов. Полярные пропитывающие жидкости обладают увеличенной проводимостью и для них это явление выражено более резко, чем для неполярных жидкостей.

Для сегнетокерамических конденсаторов может наблюдаться резкая зависимость от напряженности (рис. 46). Характер этой зависимости заметно зависит от частоты и температуры