Ano ang mga Dielectric Properties ng Mga Insulating Materials?

Ano ang mga Dielectric Properties ng Mga Insulating Materials?

Pangangailangan ng Dielectric

Ang dielectric ay tinukoy bilang materyal na hindi nagdudulot ng kuryente ngunit maaaring mag-imbak ng enerhiyang elektrikal, na nagpapahusay ng pagganap ng mga aparato tulad ng capacitors.

Breakdown Voltage

Ang materyal na dielectric ay may ilang elektron lamang sa normal na operasyon. Kapag ang lakas ng elektriko ay lumampas sa isang tiyak na halaga, ito ay nagresulta sa breakdown. Ito ay nangangahulugan na ang mga katangian ng insulator ay nasira at ito ay naging conductor. Ang lakas ng elektrostatika sa oras ng breakdown ay tinatawag na breakdown voltage o dielectric strength. Ito ay maaaring ipahayag sa minimum na electrical stress na magresulta sa breakdown ng materyal sa ilang kondisyon.

Ito ay maaaring bawasan ng pagtanda, mataas na temperatura at moisture. Ito ay ibinibigay bilang

Dielectric strength o Breakdown voltage 

V→ Breakdown Potential.

t→ Habang ng materyal na dielectric.

Relatibong Permittivity

Ito ay tinatawag din bilang specific inductive capacity o dielectric constant. Ito ay nagbibigay sa amin ng impormasyon tungkol sa capacitance ng capacitor kapag ginamit ang dielectric. Ito ay kinatawan bilang εr. Ang capacitance ng capacitor ay may kaugnayan sa paghihiwalay ng platos o maaari nating sabihing ang haba ng dielectrics, cross sectional area ng mga platos at ang katangian ng materyal na dielectric na ginamit. Ang materyal na dielectric na may mataas na dielectric constant ay paborado para sa capacitor.

Relatibong permeability o dielectric constant = 

Makikita natin na kung susundin natin ang hangin ng anumang medium na dielectric, ang capacitance (capacitor) ay magiging mas maayos.Ang dielectric constant at dielectric strength ng ilang materyal na dielectric ay ibinigay sa ibaba.

Dissipation Factor, Loss Angle at Power Factor

Kapag binigyan ng AC supply ang materyal na dielectric, walang paggamit ng lakas. Ito ay perpektong natutukoy lamang sa pamamagitan ng vacuum at pinurify na gas. Dito, makikita natin na ang charging current ay magpapuno sa voltage na inilapat ng 90o na ipinapakita sa figure 2A. Ito ay nangangahulugan na walang pagkawala ng lakas sa insulators. Ngunit sa karamihan ng mga kaso, may pagkawala ng enerhiya sa insulators kapag inilapat ang alternating current. Ang pagkawala na ito ay kilala bilang dielectric loss. Sa praktikal na insulators, ang leakage current ay hindi kailanman magpapuno sa voltage na inilapat ng 90o (figure 2B). Ang angle na nabuo ng leakage current ay ang phase angle (φ). Ito ay laging bababa sa 90. Makakakuha rin tayo ng loss angle (δ) mula dito bilang 90- φ.

Ang equivalent circuit ay ipinapakita sa ibaba kasama ang capacitance at resistor na nakalinya sa parallel.

Mula dito, makakakuha tayo ng dielectric power loss bilang

X → Capacitive reactance (1/2πfC)

cosφ → sinδ

Sa karamihan ng mga kaso, δ ay maliit. Kaya maaari nating itake ang sinδ = tanδ.

Kaya, tanδ ay kilala bilang power factor ng dielectrics.

Ang pag-unawa sa mga katangian ng materyal na dielectric ay mahalaga para sa disenyo, paggawa, operasyon, at recycling ng mga insulators, na karaniwang ginagamit sa pamamagitan ng mga kalkulasyon at pagsukat.