Загубите на енергия в диелектричните материали се обуславят от процесите, които настъпват в тях под въздействието на електрическо поле, основен от които е поляризацията. В постоянно ел. поле поляризацията се осъществява еднократно и необходимата енергия за това се изразходва също еднократно. В променливо ел. поле материалът се поляризира непрекъснато в такт с изменението на посоката на интензитета на полето (честотата). Загубите на енергия от поляризацията в променливо ел. поле нарастват значително, когато периодът на изменение на интензитета на полето стане съизмерим с необходимото време за установяване на поляризацията.
Диелектрични загуби - електрическа мощност, изразходвана за нагряването на диелектрика, когато той се намира в електрическо поле. Използва се ъгъла δ, наречен ъгъл на загубите. Той представлява ъгъла, допълващ до 90о фазовия ъгъл φ между тока и напрежението в капацитивна верига.
Паралелна еквивалентна схема:Активното съпротивление R е равно на диелектричните загуби. δ=90о-φ; tgδ=IR/Ic=U/R.1/UωC=1/ωCR, където С е капацитета, а ω – кръговата честота на приложеното напрежение.
Активните загуби Р в материала са: P=UIR=U2/R=U2ωCtgδ, W;
Специфичните загуби Pv (загубите в единица обем): Pv=P/V=(U2ωCtgδ)/Sd=E2ωε0εr, W/m3, където V=Sd е обемът на диелектричния образец. C=ε0εrS/d – капацитета на образеца.
Ако R=1/σ.S/d и C=ε0εrS/d -> tgδ=σ/ωε0εr, отношението на имагинерната към реалната част, т.е tgδ=ε”r/ε’r -> имагинерната част е: ε”r=ε’rtgδ или ε.r=εr-jεrtgδ.
Поляризационни загуби:Релаксационните поляризации се придружават от загуба на енергия, и често се наричат релаксационни загуби. Наблюдават се само в променливо ел. поне и честотната им зависимост се описва от имагинерната част на комплексната диелектрична проницаемост. εrtgδ=(Nα0ωτ)/[ε0(1+ ω2τ2)]: 1) при ω→0, εrtgδ→0, но εr→ 1+Nα0/ε0 =>tgδ→0; 2) при ω→∞, εrtgδ→0, но εr→1=>tgδ→0; 3) при ω→ ω0(ω0=1/τ), εrtgδ→0, εr→Nα0/ε0, но εr=1+Nα0/ε0 =>tgδ=Nα0/2ε0+Nα0; При постоянно поле няма загуби от поляризация. При много високи честоти поляризацията не може да се осъществи и няма да има загуби от нея. Максималните загуби се получават, когато честотата на полето съвпада с честотата, определена от времето за релаксация. В полярните диелектрици се наблюдават по-бавни поляризации в сравнение с тези в неполярните, поради което максималните загуби се получават при по-ниски честоти. Температурната зависимост на tgδ се определя от температурната зависимост на времето за релаксация τ. Времето за релаксация намалява при повишаване на температурата.
