Изоляциондық материалдардың диэлектрикалық қасиеттері не?

Диэлектрик қасиеттері деген не?

Диэлектрик анықтамасы

Диэлектрик - бұл электр энергиясын сақтауға болатын, бірақ электр жүктесін өтуге қабілетті емес материал. Бұл конденсатор сияқты құрылғылардың функционалдылығын жақсартады.

Бұзылу напрямдасы

Диэлектрик материалдар нормалды іске қосуда тек бірнеше электрондарға ие. Электрлық күш деңгейі белгілі бір мәннен жоғарылағанда, бұзылу пайда болады. Бұл, изоляция қасиеттері зияндалады және соңында ол құбылысқа өтуге қабілетті болады. Бұзылу уақытындағы электрлық күш деңгейін бұзылу напрямдасы немесе диэлектрикалық күш деп атайды. Ол, белгілі бір шарттарда материалдың бұзылуына әкелетін ең төменгі электрлық стресс арқылы өрнектеледі.

Ол, жасталу, жогыртқыш температура және су нығытуы арқылы азайтуға болады. Ол төмендегідей беріледі:

Диэлектрикалық күш немесе бұзылу напрямдасы 

V→ Бұзылу потенциалы.

t→ Диэлектрикалық материалдың қалыңдығы.

Салыстырмалы диэлектрикалық құрамдылық

Бұл сондай-ақ спецификалық индуктивтік құрамдылық немесе диэлектрикалық тұрақты деп аталады. Бұл, диэлектрик қолданылғанда конденсатордың құрамдылығы жөніндегі ақпарат береді. Ол εr арқылы белгіленеді. Конденсатордың құрамдылығы тақталардың аралығы, немесе басқа айтқанда, диэлектрикалардың қалыңдығы, тақталардың көлденең ауданы және қолданылатын диэлектрикалық материалдың қасиеттерімен байланысты. Жоғары диэлектрикалық тұрақтыға ие материалдар конденсатор үшін таңдалады.

Салыстырмалы проницаемдік немесе диэлектрикалық тұрақты = 

Егерде ауа ортасын бір диэлектрикалық медиуммен ауыстырсақ, конденсатордың (конденсатор) құрамдылығы жақсарады.Төмендегі таблицада бірнеше диэлектрикалық материалдардың диэлектрикалық тұрақтылығы және диэлектрикалық күші көрсетілген.

Жойылым коэффициенті, жойылым бұрышы және күш коэффициенті

Диэлектрикалық материалға AC түріндегі түркілді берсек, күш пайдаланылмайды. Бұл идеалды түрде вакуумда және жұмсалатын газдарда ғана жасалады. Мұнда, түркілді қосылған напрямдасқа 90° басып, 2A суретте көрсетілген. Бұл, изоляторларда күш жойылымы жоқ екендігін білдіреді. Бірақ көптеген жағдайларда, альтернативті түркілді қолданғанда изоляторларда энергия жойылады. Бұл жойылым диэлектрикалық жойылым деп аталады. Практикалық изоляторларда, түркілді қосылған напрямдасқа 90° баспайды (2B сурет). Түркілді қосылған напрямдасқа басқан бұрыш фаза бұрышы (φ) деп аталады. Ол әрқашан 90°-ден аз болады. Содан, 90- φ бұрышынан біз жойылым бұрышын (δ) алады.

Эквивалентті схема төмендегі сүрөтте параллельді түрде қояндалған конденсатор мен резистормен көрсетілген.

Бұл арқылы, біз диэлектрикалық күш жойылымын алады:

X → Капаситивті реактивтік (1/2πfC)

cosφ → sinδ

Көптеген жағдайларда, δ кішкентай. Сондықтан, sinδ = tanδ деп есептеледі.

Сонымен, tanδ диэлектрикалардың күш коэффициенті деп аталады.

Диэлектрикалық материалдардың қасиеттерін түсіну, оларды құрып, өндіру, қызметкерлерге беру және қайта өңдеу үшін маңызды. Бағалаулар әдетте есептеулер және өлшеулер арқылы жүзеге асырылады.