Katangian Dielectric ng Mga Materyales na Insulator (Pormula at Konstante)

Maaari tayong unang pumunta sa paglalarawan ng dielectric materials. Wala itong nagiging konduktor ng kuryente. Sila ay insulator na may napakababang electrical conductivity. Kaya kailangan nating malaman ang pagkakaiba sa pagitan ng dielectric material at insulating material. Ang pagkakaiba ay ang insulators ay nakakablock ng flow ng current ngunit ang dielectrics ay nakakapagtayo ng electrical energy. Sa capacitors, ginagampanan nito ang tungkulin bilang electrical insulators.

Sa susunod, maaari tayong lumapit sa paksa. Ang dielectric properties of insulation ay kasama ang breakdown voltage o dielectric strength, dielectric parameters tulad ng permittivity, conductivity, loss angle at power factor. Ang iba pang properties ay kasama ang electrical, thermal, mechanical at chemical parameters. Maaari nating talakayin ang pangunahing properties sa detalye sa ibaba.

Dielectric Strength o Breakdown Voltage

Ang dielectric material ay may ilang elektron lamang sa normal na kondisyon ng operasyon. Kapag ang electric strength ay tinataas pa higit sa tiyak na halaga, nagresulta ito sa breakdown. Ito ay ang insulating properties ay nasira at ito ay naging isang conductor. Ang electrical field strength sa oras ng breakdown ay tinatawag na breakdown voltage o dielectric strength. Ito ay maaaring ipahayag sa pinakamababang electrical stress na magreresulta sa breakdown ng materyal sa ilang kondisyon.

Ito ay maaaring bawasan ng ageing, mataas na temperatura at moisture. Ibinibigay ito bilang
Dielectric strength o Breakdown voltage =
V→ Breakdown Potential.
t→ Thickness ng dielectric material.
Relative permittivity
Tinatawag din itong specific inductive capacity o dielectric constant. Ito ay nagbibigay sa amin ng impormasyon tungkol sa capacitance ng capacitor kapag ginamit ang dielectric. Ito ay ipinapakita bilang εr. Ang capacitance ng capacitor ay may kaugnayan sa separation ng plates o maaari nating sabihin ang thickness ng dielectrics, cross sectional area ng plates at ang character ng dielectric material na ginamit. Ang dielectric material na may mataas na dielectric constant ay paborado para sa capacitor.
Relative permeability o dielectric constant =

Makikita natin na kung palitan natin ang hangin ng anumang dielectric medium, ang capacitance (capacitor) ay magiging mas maayos. Ang dielectric constant at dielectric strength ng ilang dielectric materials ay ibinigay sa ibaba.

Table no.1

Dissipation Factor, Loss Angle at Power Factor

Kapag binigyan ng AC supply ang isang dielectric material, walang power utilization ang nangyayari. Ito ay perpektong nakuha lamang sa pamamagitan ng vacuum at purified gases. Dito, makikita natin na ang charging current ay head ang voltage na ipinapatupad ng 90o na ipinakita sa figure 2A. Ito ang nangangahulugan na walang pagkawala ng power sa insulators. Ngunit sa karamihan ng mga kaso, mayroong dissipation ng energy sa insulators kapag ipinapatupad ang alternating current. Tinatawag itong dielectric loss. Sa praktikal na insulators, ang leakage current ay hindi kailanman lead ang voltage na ipinapatupad ng 90o (figure 2B). Ang angle na nabuo ng leakage current ay ang phase angle (φ). Ito ay laging bababa sa 90. Maaari rin nating makuhang loss angle (δ) mula dito bilang 90- φ.

Ang equivalent circuit na may capacitance at resistor sa collateral (parallel) ay ipinakita sa ibaba.

Mula dito, maaari nating makuhang dielectric power loss bilang

X → Capacitive reactance (1/2πfC)
cosφ → sinδ
Sa karamihan ng mga kaso, ang δ ay maliit. Kaya maaari nating i-consider ang sinδ = tanδ.

Kaya, ang tanδ ay kilala bilang power factor ng dielectrics.

Ang kahalagahan ng kaalaman sa properties of dielectric material ay sa pagplano, paggawa, paggamit at recycling ng dielectric (insulating) materials at ito ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng calculation at measurement.

Pahayag: Respeto sa orihinal, mga magagandang artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may paglabag sa copyright paki-delete.