Действие переменного электрического поля
Переменное электрическое поле вызывает продольные колебания свободных зарядов в проводнике и вращательные колебания молекул в диэлектрике. Эти процессы сопровождаются выделением теплоты. Пусть в переменном электрическом поле находится проводник (например, электролит). Высокочастотное поле вызывает колебательное движение ионов, т. е. ток проводимости, сопровождающийся тепловым эффектом. Количество теплоты выразим через напряженность Е электрического поля в проводящем теле, сопротивление которого примем равным
Разделив это равенство на объем тела (S·L), получим, что количество теплоты, выделяющееся за 1 с в 1 м3 ткани пропорционально квадрату амплитуды напряженности электрического поля Ет и обратно пропорционально удельному электрическому сопротивлению р:
Пусть в переменном электрическом поле с амплитудной Е находится диэлектрик с относительной диэлектрической проницаемостью е. Под действием переменного электрического поля происходят ориентационная и структурная поляризации молекул. При этом возникает колебательное движение молекул, сопровождающееся выделением теплоты (диэлектрические потери). Количество выделившейся теплоты зависит от круговой частоты поля ω и угла δ, на который колебания молекул отстают по фазе от колебаний напряженности поля (угол 5 называется углом диэлектрических потерь):
|
Для этого выполним следующие преобразования:
