Dielektrilised omadused eraldusmaterjalide puhul (valem & konstant)

Saame esmalt läbi dielektriliste materjalide kirjelduse. Nad ei juhista elektrit. Need on eraldajad, millel on väga madal elektrijuhtivus. Seega peame teadma erinevust dielektrilise materjali ja eraldusmaterjali vahel. Eraldajad takistavad voolu liikumist, kuid dielektrid koguvad elektrilist energiat. Kondensaatorites toimivad need kui elektrilisi eraldajaid.

Järgmisena saame teemani. Eraldusmaterjalide dielektrilised omadused hõlmavad murdevoolt või dielektrilist tugevust, dielektrilisi parameetreid nagu permittivsus, juhtivus, kaotusnurk ja tegur. Muid omadusi hõlmavad elektrilised, soojuslikud, mehaanilised ja keemilised parameetrid. Saame allpool arutada põhioiguslikke omadusi üksikasjalikult.

Dielektriline tugevus või murdevool

Dielektriline materjal sisaldab normaalse tööolukorra korral ainult mõnda elektronit. Kui elektriväli tugevust suurendatakse mingi kindla väärtusest, toimub murdmine. See tähendab, et eraldusomadused kahanevad ja see lõpuks muutub juhtivaks. Elektrivälja tugevus murdemisel nimetatakse murdevooliks või dielektriliseks tugevuseks. Sellest saab väljenduda minimaalses elektrilises pinges, mis viib materjali murdemiseni mingite tingimuste korral.

Seda saab vähendada vananemise, kõrge temperatuuri ja niiskuse tõttu. See antakse kujul
Dielektriline tugevus või murdevool =
V→ Murdepinge.
t→ Dielektrilise materjali paksus.
Suhteline permittivsus
Mida nimetatakse ka spetsiifilise induktiivse kapasiteedina või dielektriliseks konstandiks. See annab meile informatsiooni kondensaatori kapasiteedi kohta, kui kasutatakse dielektrikut. Selle tähistatakse εr. Kondensaatori kapasiteet seostatakse plaatide vahega või me võime öelda, dielektri paksusega, plaatide lõikepindala ja kasutatava dielektrilise materjali omadustega. Suure dielektrilise konstandiga dielektriline materjal on soovitatav kondensaatoritele.
Suhteline permeabelsus või dielektriline konstant =

Näeme, et kui asendame õhu mingi dielektrilise keskkonnaga, paraneksid (kondensaatori) kapasiteet. Mõned dielektriliste materjalide dielektrilise konstandi ja dielektrilise tugevuse andmed on järgnevad.

Tabel nr.1

Kaotusfaktor, kaotusnurk ja tegevustegur

Kui dielektrilisele materjalile antakse vaihevool, ei toimu energia tarbimist. See on täpselt saavutatud ainult vakuumis ja puhtedes gaasides. Siin näeme, et laadimisvool eelneb pinge 90oga, mis on näidatud joonisel 2A. See tähendab, et insulatorites ei ole energia kaotust. Kuid enamikul juhtudel toimub energia kaotus insulatorites, kui rakendatakse vaihevool. Seda kaotust nimetatakse dielektriliseks kaotuseks. Praktikas ei eelne lekkevool kunagi pinge 90oga (joonis 2B). Voolu moodustatud nurk on faasinurk (φ). See on alati vähem kui 90. Me saame ka kaotusnurga (δ) sellest 90- φ.

Kaptsitantsi ja vastendite paralleelsed ekvivalentkiired on esitatud allpool.

Sellest saame dielektrilise energiakaotuse kujul

X → Kaptsitantsi vastandus (1/2πfC)
cosφ → sinδ
Enamikul juhtudel on δ väike. Seega võime võtta sinδ = tanδ.

Seega, tanδ nimetatakse dielektriliste materjalide tegevusteguriks.

Dielektriliste materjalide omaduste teadmise tähtsus on dielektriliste (eraldus)materjalide plaanimises, valmistamises, kasutamises ja taaskasutamises ning seda saab määrata arvutuse ja mõõtmise kaudu.

Teade: Austa originaali, hea artikkel on väärt jagamist, kui on tekkinud autoriõiguste rikkumine, palun võta ühendust eemaldamiseks.