Wat is die Dielektriese Eienskappe van Isolerende Materiaal?
Wat is die Dielektriese Eienskappe van Isoleringsmateriaal?
Dielektriese Definisie
'n Dielektriese materiaal word gedefinieer as 'n materiaal wat nie elektrisiteit gelewer nie, maar wel elektriese energie kan stoor, wat die funksionaliteit van toestelle soos kondensators verhoog.
Inslagvoltage
Die dielektriese materiaal het slegs 'n beperkte aantal elektrone onder normale bedryfstoestande. Wanneer die elektriese sterkte oor 'n spesifieke waarde verhoog word, lei dit tot inslag. Dit beteken dat die isolerende eienskappe beskadig word en dit uiteindelik 'n geleider word. Die elektriese veldsterkte tydens inslag word inslagvoltage of dielektriese sterkte genoem. Dit kan uitgedruk word as die minimum elektriese spanning wat inslag van die materiaal onder sekere omstandighede veroorsaak.
Dit kan verminder word deur ouderdom, hoë temperatuur en vochtigheid. Dit word gegee as
Dielektriese sterkte of Inslagvoltage
V→ Inslagpotensiaal.
t→ Dikte van die dielektriese materiaal.
Relatiewe permittiwiteit
Dit word ook spesifieke inductiewe kapasiteit of dielektriese konstante genoem. Dit gee ons inligting oor die kapasiteit van die kondensator wanneer die dielektriese materiaal gebruik word. Dit word aangedui as εr. Die kapasiteit van die kondensator is verband hou met die afstand tussen plaatjies, of ons kan sê die dikte van die dielektriese materiaal, die kruissnedige oppervlakte van die plaatjies en die karakter van die gebruikte dielektriese materiaal. 'n Dielektriese materiaal met 'n hoë dielektriese konstante is gunstig vir kondensators.
Relatiewe permeabiliteit of dielektriese konstante =
Ons kan sien dat as ons lug met enige dielektriese medium vervang, die kapasiteit (kondensator) verbeter sal word.Die dielektriese konstante en dielektriese sterkte van sommige dielektriese material word hieronder gegee.
Verliesfactor, Verlieshoek en Vermoegsfaktor
Wanneer 'n dielektriese materiaal 'n wisselstroomvoorsiening ontvang, vind daar geen kragverbruik plaas nie. Dit word perfek bereik slegs deur vakuum en geheelde gasse. Hier kan ons sien dat die laai-stryk die toegepaste spanning met 90o sal leid, soos in figuur 2A gewys word. Dit impliseer dat daar geen kragverlies in isolerders is nie. Maar in die meeste gevalle, is daar 'n verlies van energie in die isolerders wanneer wisselstroom toegepas word. Hierdie verlies staan bekend as dielektriese verlies. In praktiese isolerders, sal die lekkage-stryk nooit die toegepaste spanning met 90o leid nie (figuur 2B). Die hoek gevorm deur die lekkage-stryk is die fasehoek (φ). Dit sal altyd minder as 90 wees. Ons kry ook die verlieshoek (δ) hieruit as 90- φ.
Die ekwivalente skakeling word hieronder getoon met kapasiteit en weerstand parallel gearrangeer.
Hieruit kry ons die dielektriese kragverlies as
X → Kapasitaire reaksie (1/2πfC)
cosφ → sinδ
In die meeste gevalle, is δ klein. So kan ons sinδ = tanδ neem.
So, tanδ word bekend as die vermoegsfaktor van dielektriese material.
Die begrip van die eienskappe van dielektriese material is krities vir die ontwerp, vervaardiging, bedryf en herwinning van hierdie isolerders, met assesseringe tipies deur berekeninge en metings gedoen.
