Какво е диелектрична загуба?

Всички знаят, че диелектрикът е материал, който предотвратява преминаването на електрически ток. Има огромен брой такива материали и вещества. В допълнение към основните им свойства, те притежават редица други допълнителни свойства. Такива характеристики включват диелектрична загуба - енергията, която се разсейва в материал под въздействието на електрически полета. Благодарение на тази енергия материалът се нагрява, в резултат на което може да настъпи термичното му разрушаване и други неблагоприятни ефекти. На следващо място, ние разглеждаме какви са диелектричните загуби в диелектриците, как възникват и с какво се измерват.

Метод на изчисление

Диелектричните загуби изискват измерване с помощта на доста сложна система за изчисление. Тази система се състои от няколко етапа. На първо място е необходимо да се изчисли мощността, която притежава диелектрикът и какво се разсейва в него при променливо напрежение. Определя се по формулата:

Pa = U * Ia

Фигурата по-долу показва диаграмите от серия (а) и паралелна (б) връзка на кондензатора и активно съпротивление, както и векторни диаграми на токовете в тях.

Кондензаторни и резисторни схеми за свързване

По този начин е възможно да се определи активният ток, чиято формула за изчисление ще бъде следната:

Активен ток

Втората стойност е тангентата на ъгъла на вектора на пълната стойност на тока към неговия капацитет. Този ъгъл също се нарича ъгъл на диелектрична загуба. Ic е диелектричният капацитет.

Изхождайки от изводите от получените данни, се получава по-подробна формула за изчисляване на мощността:

мощност

В този случай токът се изчислява по формулата: ъглова честота * капацитет на кондензатора. Въз основа на предоставените формули можете да изчислите мощността, както следва:

Изчисляване на мощността

Въз основа на тази формула може да се види от какви фактори зависи качеството и надеждността на такова устройство като диелектрик. Ако погледнете графиката, можете да видите, че свойствата се увеличават с намаляващ ъгъл.

Видове загуби

В газовете

В газообразните вещества електрическата проводимост е малка и в резултат диелектричните загуби също ще бъдат незначителни. С поляризацията на газовите молекули нищо не се случва. В този случай се използва така наречената йонизационна крива.

Ионизационна крива

Това подчинение показва, че с увеличаване на напрежението ъгълът също ще се увеличава. А това означава, че в изолацията има включване на газ. В случай на голяма йонизация загубата на газ ще бъде значителна и като резултат - нагряване и унищожаване на изолацията.

Ето защо, когато правите изолация, е много важно да вземете предвид факта, че не трябва да има газови включвания. За това се използва специална обработка. Същността му е следната: изолацията се суши във вакуум. Тогава порите се пълнят със съединение, което е под налягане и след това се получава разпадане.

В резултат на йонизацията се появяват оксиди на азот и озон, които разрушават изолацията.В моменти, когато йонизационният ефект се проявява върху парцел от неравномерни полета, това по време на предаване води до намаляване на ефективността.

В твърди частици

Твърдият диелектрик има определени характеристики, като състав, структура и поляризация, които водят до диелектрични загуби. Например, те липсват в сяра, парафин или полистирен, поради което тези вещества се използват широко като диелектрик с висока честота.

Кварцът, солта и слюдата имат проводимост, поради което те се характеризират с незначителен размер на тези загуби.

Графики на зависимостта

Диелектричната загуба не зависи от честотата (а), ще намалее заедно с полевата честота според хиперболичния закон. Но с температурата те зависят пряко от експоненциалния закон (б).

Кристален диелектрик като керамика или мрамор има характерен индикатор за тази стойност. Това се дължи на факта, че те съдържат полупроводникови примеси. Такъв материал има отличително свойство: диелектричните загуби са пряко свързани с околната среда и нейните условия. Следователно, в зависимост от промяната на факторите, които обграждат диелектрика, стойността на един материал може да варира.

В течности

В този случай загубите са пряко свързани със състава на материала. Ако в течностите няма примеси, тогава тя ще бъде неутрална и загубата ще има тенденция към нула, тъй като електрическата проводимост е ниска.

Течности с полярност или с наличие на примеси се използват за определени технически цели, тъй като тяхната диелектрична загуба ще бъде много по-висока. Това се дължи на факта, че такива течности имат свои собствени специални свойства, например вискозитет. И тъй като се определят чрез диполна поляризация, тези течности се наричат ​​диполни поляризации. С увеличаване на вискозитета диелектричните загуби се увеличават.

Освен това течностите имат известна зависимост на загубите от температурата. Когато температурният режим се увеличи, тангентата на ъгъла също се увеличава до максимална стойност. След това пада до минималната стойност и отново се увеличава. Това е така, защото проводимостта се променя под влияние на температурата.

Преглед на приборите

Има специални инструменти за измерване на загубите. Те включват устройството IPI-10, устройството на Tettex и с него се изучават диелектрици на твърди и течни вещества. Автоматизирана инсталация, наречена "Тангента - 3М", се използва за определяне на допирателната ъгъл в течните диелектрици (на снимката по-долу). Използвайте и метър "Ш2 - 12ТМ".

Tangent-трим

Накрая препоръчваме да гледате полезно видео по темата:

Сега знаете какво представлява диелектричните загуби в диелектриците, как се изчисляват и измерват. Надяваме се предоставената информация да ви е била полезна!

Също така препоръчваме да прочетете:

(4 гласа)
Зареждане...

Добави коментар

Задължителните полета са маркирани *