Dielektriese eienskappe van isolerende materiaal (Formule & Konstante)

Ons kan eers deur die beskrywing gaan van dielektriese material. Dit gelewer nie elektrisiteit nie. Hulle is isolerders met baie lae elektriese geleidbaarheid. Dus moet ons die verskil ken tussen dielektriese materiaal en isolerende materiaal. Die verskil is dat isolerders die vloei van stroom blokkeer, terwyl dielektries elektriese energie ophou. In kapasitors funksioneer dit as elektriese isolerders.

Daarna kan ons by die onderwerp kom. Die dielektriese eienskappe van isolering sluit in breekspanning of dielektriese sterkte, dielektriese parameters soos permittiwiteit, geleidbaarheid, verlieshoek en vermogenfaktor. Ander eienskappe sluit in elektriese, termiese, meganiese en chemiese parameters. Ons kan die hoofeienskappe in detail hieronder bespreek.

Dielektriese Sterkte of Breekspanning

Die dielektriese materiaal het slegs 'n paar elektrone onder normale werksomstandighede. Wanneer die elektriese sterkte oor 'n spesifieke waarde verhoog word, lei dit tot 'n breek. Dit beteken dat die isolerende eienskappe beskadig is en dit uiteindelik 'n geleier word. Die elektriese veld sterkte tydens die breek noem ons breekspanning of dielektriese sterkte. Dit kan uitgedruk word as die minimum elektriese spanning wat onder sekere omstandighede lei tot die breek van die materiaal.

Dit kan verminder word deur ouderdom, hoë temperatuur en vochtigheid. Dit word gegee as
Dielektriese sterkte of breekspanning =
V→ Breekpotensiaal.
t→ Dikte van die dielektriese materiaal.
Relatiewe permittiwiteit
Dit word ook genoem as spesifieke induktiewe kapasiteit of dielektriese konstante. Dit gee ons inligting oor die kapasiteit van die kapasitor wanneer die dielektriese materiaal gebruik word. Dit word aangedui as εr. Die kapasiteit van die kapasitor is verwant aan die skeiding van plaatjies of ons kan sê die dikte van dielektries, dwarsdoorsnee-area van die plaatjies en die karakter van die dielektriese materiaal wat gebruik word. 'n Dielektriese materiaal met 'n hoë dielektriese konstante word vir 'n kapasitor begunstig.
Relatiewe permeabiliteit of dielektriese konstante =

Ons kan sien dat as ons lug met enige dielektriese medium vervang, die kapasiteit (kapasitor) sal verbeter. Die dielektriese konstante en dielektriese sterkte van sommige dielektriese material word hieronder gegee.

Tabel nr.1

Verstrooiingsfaktor, Verlieshoek en Vermogenfaktor

Wanneer 'n dielektriese materiaal 'n AC-spanning ontvang, vind daar geen kragverbruik plaas nie. Dit word perfek bereik slegs deur vakuum en gereinigde gasse. Hier kan ons sien dat die laai-stroom die spanning wat toegepas word, met 90o lei, soos in figuur 2A gewys. Dit impliseer dat daar geen kragverlies in isolerders plaasvind nie. Maar in die meeste gevalle is daar 'n verlies van energie in isolerders wanneer wisselstroom toegepas word. Hierdie verlies staan bekend as dielektriese verlies. In praktiese isolerders sal die lekkage-stroom die toegepaste spanning nooit met 90o lei nie (figuur 2B). Die hoek gevorm deur die lekkage-stroom is die fasehoek (φ). Dit sal altyd minder as 90 wees. Ons kry ook die verlieshoek (δ) hiervan as 90- φ.

Die ekwivalente skakeling met kapasiteit en weerstand in parallel word hieronder verteenwoordig.

Hieruit kry ons die dielektriese kragverlies as

X → Kapasitiewe reaksie (1/2πfC)
cosφ → sinδ
In die meeste gevalle is δ klein. Dus kan ons sinδ = tanδ neem.

Dus, tanδ staan bekend as die kragfaktor van dielektriese material.

Die belangrikheid van die kennis van die eienskappe van dielektriese materiaal is in die beplanning, vervaardiging, funksionering en herwinning van die dielektriese (isolerende) material en dit kan bepaal word deur berekening en meting.

Verklaring: Respek die oorspronklike, goeie artikels waardevol te deel, as dit inbreukpleging is neem kontak vir verwydering.