מהן התכונות דיאלקטריות של חומרים מבודדים?

מהן התכונות הדיאלקטיות של חומרים מבודדים?

הגדרת דיאלקטיק

דיאלקטיק מוגדר כחומר שאינו מוליך חשמל אך יכול לאחסן אנרגיה חשמלית, ומשפר את הפונקציונליות של התקנים כמו קבלים

מתח שבירה

לחומר הדיאלקטי יש רק חלק מהאלקטרונים בתנאי פעולה נורמליים. כאשר עוצמת החשמל עולה מערך מסוים, זה מוביל לשבירה. כלומר, תכונות המבודד נפגמות לבסוף הוא הופך למוליך. עוצמת השדה החשמלי בשעה של שבירה נקראת מתח שבירה או חוזק דיאלקטי. ניתן להביע אותו במתח המינימלי שיגרור שבירה של החומר בתנאים מסוימים.

הוא יכול להיות מופחת עקב זקנה, טמפרטורה גבוהה ובצקת. הוא נתון כ

חוזק דיאלקטי או מתח שבירה 

V→ פוטנציאל שבירה.

t→ עובי החומר הדיאלקטי.

קבוע דיאלקטי יחסית

הוא מכונה גם קיבולת אינדוקטיבית ספציפית או קבוע דיאלקטי. זה נותן לנו מידע על הקיבולת של הקבל כשהוא משתמש בחומר דיאלקטי. הוא מסומן כεr. הקיבולת של הקבל קשורה עם ההפרדה בין הלוחות או אפשר לומר בעובי הדיאלקטים, שטח החתך של הלוחות והמאפיינים של החומר הדיאלקטי המשמש. חומר דיאלקטי בעל קבוע דיאלקטי גבוה מועדף לקבלים.

קבוע פרמיאביליות יחסי או קבוע דיאלקטי = 

ניתן לראות שאם נחליף אוויר בכל חומר דיאלקטי, הקיבולת (הקבל) תשתפר.הקבוע הדיאלקטי והמתח השביר של כמה חומרים דיאלקטיים מתוארים להלן.

גורם הדיסיפציה, זווית האובדן ופקטור הספק

כאשר מחברים חומר דיאלקטי לספק חילוף, אין שימוש באנרגיה. זה מושג בצורה מושלמת רק באמצעות ריק וחומרים מזוקקים. כאן, ניתן לראות שהזרם המטען יוביל את המתח המופעל ב-90o כפי שמוצג בתרשים 2A. זה אומר שאין אובדן באנרגיה במבודדים. אבל ברוב המקרים, יש אובדן של אנרגיה במבודדים כאשר מפעילים זרם חילוף. אובדן זה מכונה אובדן דיאלקטי. במבודדים מעשיים, הזרם הנעץ לעולם לא יוביל את המתח המופעל ב-90o (תרשים 2B). הזווית שנוצרת על ידי הזרם הנעץ היא זווית הפרזה (φ). היא תמיד תהיה קטנה מ-90. נקבל גם את זווית האובדן (δ) מהזווית הזו כ-90- φ.

המעגל השקול מוצג להלן עם קיבול ונגד מכוונים מקבילים.

מכאן נקבל את אובדן הספק הדיאלקטי כ

X →.ReactNode חשמלי (1/2πfC)

cosφ → sinδ

ברוב המקרים, δ קטן. אז אנחנו יכולים לקחת sinδ = tanδ.

אז, tanδ מכונה פקטור הספק של הדיאלקטים.

הבנה של תכונות חומרים דיאלקטיים היא קריטית לעיצוב, ייצור, פעולה ומחזורת של מבודדים אלה, עם הערכות בדרך כלל נעשות דרך חישובים מדידות.