Влияние температуры на величину диэлектрической проницаемости оценивают температурным коэффициентом диэлектрической проницаемости:
Этот коэффициент равен относительному изменению диэлектрической проницаемости при увеличении температуры на 1 °С.
У неполярных диэлектриков диэлектрическая проницаемость слабо уменьшается с ростом температуры (рис. 1.29, кривая 1), так как уменьшается плотность диэлектрика, а следовательно, количество поляризуемых частиц. Величина aε отрицательна, примерно равна коэффициенту линейного расширения диэлектрика и составляет около —100*10-6 1/К.
У полярных диэлектриков зависимость ε от температуры имеет характерный максимум (рис. 1.29, кривая 2). В области низких температур повышение температуры ведет к ослаблению межмолекулярных сил, что облегчает поворот диполей под действием сил поля. В области высоких температур ε уменьшается из-за возрастания беспорядочных тепловых колебаний. В ионных кристаллах с плотной упаковкой наряду с уменьшением плотности вещества наблюдается возрастание поляризуемости ионов вследствие ослабления упругих связей между ними при тепловом расширении, поэтому диэлектрическая проницаемость с ростом температуры возрастает (aε = + 100-10-61/К). У некоторых кристаллов, содержащих ион титана (рутил ТiO2, перовскит СаТiO3), преобладает электронная поляризация, поэтому с ростом температуры диэлектрическая проницаемость уменьшается (aε = —1500*10-6 1/К для перовскита, aε = -750*10-6 1/К для рутила). Эти диэлектрики применяют в термокомпенсирующих конденсаторах.
В ионных кристаллах с неплотной упаковкой с увеличением температуры возрастает число слабо связанных ионов, поэтому диэлектрическая проницаемость возрастет. Температурный коэффициент таких диэлектриков достигает величины + 100*10-6 1/К.
Наиболее сильная зависимость от температуры наблюдается у сегнетоэлектриков (рис. 1.30), у которых увеличение температуры приводит к ослаблению сил, препятствующих ориентации доменов. Поэтому поляризованность доменов с ростом температуры возрастает, что ведет к увеличению диэлектрической проницаемости. Рост диэлектрической проницаемости происходит до температуры Тк, называемой температурой Кюри. За пределами этой температуры происходит распад доменных структур и резкое уменьшение диэлектрической проницаемости.
Частотная зависимость проницаемости обусловлена инерционностью процессов поляризации. У неполярных диэлектриков, характеризующихся электронной поляризацией, процесс образования упругих диполей протекает практически мгновенно, поэтому диэлектрическая проницаемость не зависит от частоты (рис. 1.31, кривая 1).
У полярных диэлектриков в области низких частот вплоть до частоты/! твердые диполи успевают поворачиваться за половину периода колебаний, поэтому диэлектрическая проницаемость не зависит от частоты (рис. 1.31, кривая 2). На частотах выше f, диполи не успевают следовать за изменениями электрического поля, вследствие чего снижается интенсивность дипольной поляризации и резко уменьшается диэлектрическая проницаемость. На частотах выше/2 процесс дипольной поляризации полностью отсутствует и сохраняется только электронная поляризация.
