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微波熱效應是微波能量被介質材料吸收而轉化為熱能的現象,表現為微波能在材料中的總損耗。

1 微波熱效應 -微波熱效應

在微波場的作用下,電介質的極性分子從原來雜亂無章的熱運動改變為按電場方向取向的規則運動,而熱運動以及分子間相互作用力的干擾和阻礙則起著類似於內摩擦的作用,將所吸收的電場能量轉化為熱能,使電介質的溫度隨之升高。電場能量的損耗用介質的損耗角正切 tgδ或介電常數的虛部ε″作定量表示。損耗角正切越大,則微波熱效應越顯著。帶有鬆弛離子的電介質和有漏導損耗的介質也會消耗微波電磁場能量而發熱。無極性分子的電介質的損耗角正切很小,其微波熱效應可忽略。電磁波從空氣透射進入介質內部,隨著能量被逐漸消耗並轉化為熱能,其場強通常按指數規律衰減。微波能量減少到表面值的1/e2≈13.6%時的深度稱為穿透深度,可用公式表示為

微波熱效應

式中λ0為自由空間波長,ε′為介電常數的實部。微波場在磁介質中的損耗由兩部分組成:介電損耗與磁損耗。介電損耗仍用介質的損耗角正切表示,它與材料的電阻率有關,電阻率越大,介電損耗越小。磁損耗又稱阻尼損耗,它與導磁率的虛部μ″成正比。若微波電磁場的功率過大,將會使磁介質的溫度過高;若熱平衡系統受到破壞,則會導致材料飽和磁化強度下降,甚至變為順磁材料。

2 微波熱效應 -配圖

3 微波熱效應 -相關連接

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