Erityispiirteet eristävillä materiaaleilla (kaava & vakio)

Voimme ensin käydä läpi dielektristen materiaalien kuvauksen. Ne eivät itse asiassa johtaa sähköä. Ne ovat eristäjiä, joiden sähköjohtavuus on hyvin pieni. Siksi meidän täytyy tietää ero dielektrisen materiaalin ja eristämateriaalin välillä. Ero on, että eristäjät estävät virtan kulkeutumisen, mutta dielektriset keräävät sähköenergiaa. Kondensaattoreissa ne toimivat sähköeristäjinä.

Seuraavaksi voimme siirtyä aiheeseen. Eristämateriaalien dielektriset ominaisuudet sisältävät murtopotentiaali tai dielektrinen vahvuus, dielektriset parametrit kuten permittiivisyys, johtavuus, häviökulma ja tehotekijä. Muut ominaisuudet sisältävät sähköiset, lämpötilalliset, mekaaniset ja kemialliset parametrit. Voimme keskustella pääominaisuuksista yksityiskohtaisemmin alla.

Dielektrinen vahvuus tai murtopotentiaali

Dielektrinen materiaali sisältää vain muutamia elektronit normalessa toimintatilassa. Kun sähköinen vahvuus kasvaa tietylle arvolle, se johtaa murtoon. Tällöin eristävät ominaisuudet vaurioituvat, ja se lopulta muuttuu johtimeksi. Sähkökentän vahvuus murron hetkellä kutsutaan murtopotentiaaliksi tai dielektriseksi vahvuudeksi. Sitä voidaan ilmaista vähimmäisellä sähköstressinä, joka johtaa materiaalin murtoon tietyissä olosuhteissa.

Sitä voi vähentää ikääntyminen, korkea lämpötila ja kosteus. Se annetaan kaavalla
Dielektrinen vahvuus tai Murtopotentiaali =
V→ Murtopotentiaali.
t→ Dielektrisen materiaalin paksuus.
Suhteellinen permittiivisyys
Tätä kutsutaan myös spesifiseksi induktiiviseksi kapasiteettiksi tai dielektriseksi vakiona. Tämä antaa meille tietoa kondensaattorin kapasiteetista, kun dielektriä käytetään. Sitä merkitään εr. Kondensaattorin kapasiteetti liittyy levyn väliin tai voimme sanoa dielektristen paksuuteen, leikkausalan alueeseen ja dielektrisen materiaalin luonteeseen. Korkealla dielektrisellä vakiolla varustettu dielektrinen materiaali suositaan kondensaattoreille.
Suhteellinen permeavuus tai dielektrinen vakio =

Näemme, että jos korvaamme ilma minkä tahansa dielektrisen mediun, kapasiteetti (kondensaattori) paranee. Jotkut dielektristen materiaalien dielektriset vakiot ja dielektriset vahvuudet annetaan alla.

Taulukko nro.1

Häviötekijä, häviökulma ja tehotekijä

Kun dielektriseen materiaaliin annetaan vaihtovirta, ei tapahdu energian käyttöä. Tämä saavutetaan täydellisesti vain tyhjiössä ja puhtaissa kaasuissa. Tässä näemme, että ladattava virta edeltää annettua jännitteä 90o, mikä näkyy kuvassa 2A. Tämä tarkoittaa, ettei ole energiahäviötä eristäjissä. Mutta useimmissa tapauksissa on energiaa hukattavana eristäjissä, kun vaihtovirta annetaan. Tätä häviötä kutsutaan dielektriseksi häviöksi. Praktisissa eristäjissä, vuotovirta ei koskaan edeltä jännitettä 90o (kuva 2B). Kulma, jonka muodostaa vuotovirta, on vaihekulma (φ). Se on aina alle 90. Saamme myös häviökulman (δ) tästä laskemalla 90- φ.

Vastineverkko, jossa on kapasitanssi ja vastus rinnakkain, esitetään alla.

Tästä saamme dielektrisen tehohäviön kaavalla

X → Kapasitanssi reaktanssi (1/2πfC)
cosφ → sinδ
Useimmissa tapauksissa, δ on pieni. Joten voimme ottaa sinδ = tanδ.

Joten, tanδ tunnetaan dielektristen tehotekijänä.

Tiedon dielektrisen materiaalin ominaisuuksien tärkeys on suunnittelussa, valmistuksessa, toiminnassa ja kierrätyksessä dielektrisiä (eristäviä) materiaaleja, ja sitä voidaan määrittää laskemalla ja mitaten.

Lause: Kunnioita alkuperäistä, hyviä artikkeleita on jakaa, jos on oikeudenvastaista oliota poistaa.