Mis on dielektrilised omadused eristavate materjalide jaoks?

Mis on dielektriomadused eraldusmaterjalide puhul?

Dielektri definitsioon

Dielektrik defineeritakse kui materjal, mis ei juhta elektrit, kuid saab hoida elektrilist energiat, parandades seadmete nagu kondensaatorite toimivust

Murdmispanek

Dielektrimaterjalil on tavalistes töötingimustes vaid mõned elektronid. Kui elektrilise tugevuse suurendatakse mingi kindla väärtuse peale, tekib murdmis. See tähendab, et eraldusomadused kahanevad ja see lõpuks muutub joontorunaks. Elektrivälja tugevus murdmisel nimetatakse murdmispanekuks või dielektri tugevuseks. Selle saab väljendada minimaalset kui elektriline pingeline, mis tekitab materjali murdmise mingi tingimusel.

Selle võib vähendada vananemise, kõrge temperatuuri ja niiskuse tõttu. See antakse järgmiselt:

Dielektri tugevus või murdmispanek 

V→ Murdmispotentiaal.

t→ Dielektrimaterjali paksus.

Suhteline permittivsus

Seda nimetatakse ka spetsiifilise induktiivsuseks või dielektri konstandiks. See annab meile teavet kondensaatori kapatsitansi kohta, kui kasutatakse dielektrikut. Selle tähistatakse εr-iga. Kondensaatori kapatsitans on seotud plaatide eraldi asumisega või me võime öelda, dielektri paksusega, plaatide ristlõikepindala ja kasutatava dielektrimaterjali omadustega. Kondensaatorite jaoks soovitatakse kasutada materjale, millel on kõrge dielektri konstant.

Suhteline permeabilitas või dielektri konstant = 

Näeme, et kui me asendame õhku mingi dielektri keskkonnaga, paraneb kondensaatori (kapatsitansi) heaolu.Mõnedele dielektrimaterjalidele antakse allpool nende dielektri konstant ja dielektri tugevus.

Kaaluv tegur, kaotuste nurk ja võimsustegur

Kui dielektrimaterjalile antakse vaikevool, ei toimu energia tarbimist. See saavutatakse täpselt ainult vakuumi ja puhtsete gaaside abil. Siin näeme, et laadimisvool eelneb rakendatud voltagile 90o, mis on näidatud joonis 2A-s. See viitab sellele, et insulatorites ei tekita kaotusi. Kuid enamikel juhtudel tekib energia kaotus insulatorites, kui rakendatakse vaikevooli. Selle kaotuse nimetatakse dielektri kaotuseks. Praktikas ei eelnä vahevool kunagi rakendatud voltagile 90o (joonis 2B). Vahevooli moodustanud nurk on faasinurk (φ). See on alati väiksem kui 90. Saame ka kaotuste nurga (δ) 90- φ.

Vastav ekvivalentne voogdiagramm on näidatud allpool kondensaatoriga ja vastendiga paralleelselt paigutatuna.

Sellest saame dielektri võimsuse kaotuse järgmiselt:

X → Kapatsiiti reageerimine (1/2πfC)

cosφ → sinδ

Enamikel juhtudel on δ väike. Seega võime võtta sinδ = tanδ.

Seega, tanδ on teada kui dielektri võimsustegur.

Dielektrimaterjalide omaduste mõistmine on oluline nende disainimisel, valmistamisel, töötlemisel ja taaskasutamisel, hindamisi tavaliselt tehakse arvutustega ja mõõtmistega.