რა არის დიელექტრული თვისებები იზოლირების მასალების?

რა არის დიელექტრიკული თვისებები იზოლირების მასალების?

დიელექტრიკული განმარტება

დიელექტრიკული მასალა განიხილება როგორც ისეთი მასალა, რომელიც ელექტროენერგიას არ ჩაატარებს, მაგრამ შეიძლება დაინახოს ელექტროენერგია, რითაც გაძლიერდება მაგალითად კონდენსატორების ფუნქციონირება

პროვაჟის დაბრუნების დადება

დიელექტრიკულ მასალაში ნორმალური მუშაობის პირობებში არის მხოლოდ ზოგიერთი ელექტრონი. როდესაც ელექტრო ძალის დონე ზრუნავს გარკვეულ მნიშვნელობას, ეს იწვევს პროვაჟს. ანუ, იზოლირების თვისებები დაზიანდება და ბოლოს ის ხდება პროვაჟი. ელექტრო ველის ძალა პროვაჟის დროს უწოდებენ პროვაჟის დადებას ან დიელექტრიკულ ძალას. ეს შეიძლება გამოისახოს მინიმალური ელექტრო დაჭერით, რომელიც შეიძლება გამოწვევს მასალის პროვაჟს ზოგიერთი პირობის ქვეშ.

ის შეიძლება შეიცვალოს ხელისუფლებით, მაღალი ტემპერატურით და გარემოს სითხეთ. ეს მოიცემა როგორც

დიელექტრიკული ძალა ან პროვაჟის დადება 

V→ პროვაჟის პოტენციალი.

t→ დიელექტრიკული მასალის სიმძიმე.

შესაბამისი პერმიტივობა

ეს ასევე უწოდებენ სპეციფიკურ ინდუქტიურ ემისიტერს ან დიელექტრიკულ მუდმივას. ეს გვაძლევს ინფორმაციას კონდენსატორის კაპაციტანსის შესახებ, როდესაც გამოიყენება დიელექტრიკული მასალა. ეს აღინიშნება როგორც εr. კონდენსატორის კაპაციტანსი დაკავშირებულია პლატების გაშორებით ან სხვა სიტყვებით დიელექტრიკული მასალის სიმძიმით, პლატების მოსახერხებელი სიდიდით და დიელექტრიკული მასალის ხელმისაწვდომი სიდიდით. დიელექტრიკული მასალა მაღალი დიელექტრიკული მუდმივით სასურველია კონდენსატორებისთვის.

შესაბამისი პერმიტივობა ან დიელექტრიკული მუდმივა = 

ჩვენ ვხედავთ, რომ თუ ჩვენ ჩავანაცვლებთ ჰაერს ნებისმიერი დიელექტრიკულ საშუალებით, კაპაციტანსი (კონდენსატორი) გაუმჯობესდება.ზოგიერთი დიელექტრიკული მასალის დიელექტრიკული მუდმივა და დიელექტრიკული ძალა შემდეგია.

დისიპაციის ფაქტორი, დაკარგვის კუთხე და ძალის ფაქტორი

როდესაც დიელექტრიკულ მასალას აძლევენ ა.ჩ. დასართავს, ძალის გამოყენება არ ხდება. ეს იდეალურად ხდება მხოლოდ ვაკუუმში და გამუშავებულ აირებში. აქ, ჩვენ ვხედავთ, რომ დატვირთვის დენი წინასწარ შეიცვლება დასართავი ვოლტაჟით 90o, რაც ჩანს ფიგურაში 2A. ეს ნიშნავს, რომ იზოლატორებში ძალის დაკარგვა არ არის. მაგრამ უმეტესი შემთხვევაში, როდესაც ა.ჩ. დასართავი იყენება, ენერგიის დაკარგვა ხდება იზოლატორებში. ეს დაკარგვა ცნობილია როგორც დიელექტრიკული დაკარგვა. პრაქტიკულ იზოლატორებში, დატვირთვის დენი არასდროს წინასწარ შეიცვლება დასართავი ვოლტაჟით 90o (ფიგურა 2B). კუთხე, რომელიც დატვირთვის დენი ქმნის, არის ფაზის კუთხე (φ). ეს ყოველთვის იქნება ნაკლები 90-ზე. ჩვენ ასევე მივიღებთ დაკარგვის კუთხეს (δ) როგორც 90- φ.

ექვივალენტური სქემა ჩანს ქვემოთ კაპაციტორით და რეზისტორით პარალელურად დალაგებული.

ამით ჩვენ მივიღებთ დიელექტრიკულ ძალის დაკარგვას როგორც

X → კაპაციტიური რეაქტიულობა (1/2πfC)

cosφ → sinδ

უმეტესი შემთხვევაში, δ პატარაა. ასე რომ ჩვენ შეგვიძლია ვიღებთ sinδ = tanδ.

ასე რომ, tanδ ცნობილია როგორც დიელექტრიკული ძალის ფაქტორი.

დიელექტრიკული მასალების თვისებების გაგება კრუიციალურია ისეთი იზოლატორების დიზაინის, წარმოების, ფუნქციონირების და რეციკლირებისთვის, რომელიც ჩვეულებრივ ხდება გამოთვლებით და ზომებით.