डायेलेक्ट्रिक संपत्तियाँ अवरोधी सामग्रियों की (सूत्र और नियतांक)
हम पहले विद्युत अनुवाही सामग्रियों के विवरण को जान सकते हैं। यह वास्तव में विद्युत का चालक नहीं है। ये बहुत कम विद्युत चालकता वाले अचालक हैं। इसलिए हमें विद्युत अनुवाही सामग्री और अचालक सामग्री के बीच का अंतर जानना चाहिए। अंतर यह है कि अचालक विद्युत धारा के प्रवाह को रोकते हैं, लेकिन विद्युत अनुवाही विद्युत ऊर्जा का संचय करते हैं। कैपेसिटर में, यह विद्युत अचालक के रूप में कार्य करता है।
अब, हम विषय पर आ सकते हैं। विद्युत अनुवाही सामग्रियों के गुणधर्म में विद्युत तनाव या विद्युत गुणधर्म शामिल हैं, जैसे कि विद्युत गुणधर्म जैसे परावैद्युतता, चालकता, नुकसान कोण और शक्ति गुणांक। अन्य गुणधर्मों में विद्युत, ऊष्मीय, यांत्रिक और रासायनिक पैरामीटर शामिल हैं। हम नीचे मुख्य गुणधर्मों का विस्तार से विचार कर सकते हैं।
विद्युत तनाव या भांजन वोल्टेज
विद्युत अनुवाही सामग्री में सामान्य संचालन परिस्थितियों में केवल कुछ इलेक्ट्रॉन होते हैं। जब विद्युत तनाव एक विशिष्ट मान से बढ़ जाता है, तो यह भांजन का कारण बनता है। अर्थात, अचालक गुणधर्म नष्ट हो जाते हैं और अंततः यह एक चालक बन जाता है। भांजन के समय विद्युत क्षेत्र की ताकत को भांजन वोल्टेज या विद्युत तनाव कहा जाता है। यह कुछ परिस्थितियों के तहत सामग्री के भांजन के लिए न्यूनतम विद्युत तनाव के रूप में व्यक्त किया जा सकता है।
यह उम्र, उच्च तापमान और नमी से कम हो सकता है। यह दिया गया है
विद्युत तनाव या भांजन वोल्टेज =
V→ भांजन वोल्टेज।
t→ विद्युत अनुवाही सामग्री की मोटाई।
सापेक्ष परावैद्युतता
इसे विशिष्ट प्रेरकता या विद्युत अनुवाही नियतांक भी कहा जाता है। यह हमें जानकारी देता है कि कैपेसिटर की प्रेरकता क्या है जब विद्युत अनुवाही का उपयोग किया जाता है। इसे εr से दर्शाया जाता है। कैपेसिटर की प्रेरकता प्लेटों के बीच की दूरी या विद्युत अनुवाही की मोटाई, प्लेटों का अनुप्रस्थ क्षेत्रफल और उपयोग की गई विद्युत अनुवाही सामग्री की प्रकृति से संबंधित है
। उच्च विद्युत अनुवाही नियतांक वाली विद्युत अनुवाही सामग्री कैपेसिटर के लिए पसंद की जाती है।
सापेक्ष परावैद्युतता या विद्युत अनुवाही नियतांक =
हम देख सकते हैं कि यदि हम हवा को किसी विद्युत अनुवाही माध्यम से प्रतिस्थापित कर दें, तो प्रेरकता (कैपेसिटर) में सुधार होगा। कुछ विद्युत अनुवाही सामग्रियों की विद्युत अनुवाही नियतांक और विद्युत तनाव नीचे दिए गए हैं।
विद्युत अनुवाही सामग्री |
विद्युत तनाव (kV/mm) |
विद्युत अनुवाही नियतांक |
हवा |
3 |
1 |
तेल |
5-20 |
2-5 |
माइका |
60-230 |
5-9 |
टेबल संख्या 1
डिसिपेशन फैक्टर, लॉस एंगल और पावर फैक्टर
जब किसी विद्युत अनुवाही सामग्री को AC विद्युत आपूर्ति दी जाती है, तो कोई ऊर्जा का उपयोग नहीं होता। यह केवल वैक्यूम और शुद्ध गैसों द्वारा पूर्ण रूप से प्राप्त किया जाता है। यहाँ, हम देख सकते हैं कि चार्जिंग करंट द्वारा लगाए गए वोल्टेज 90o द्वारा अग्रिम होगा, जैसा कि चित्र 2A में दिखाया गया है। यह इंगित करता है कि अचालकों में शक्ति का कोई नुकसान नहीं है। लेकिन अधिकांश मामलों में, वैकल्पिक धारा लगाने पर अचालकों में ऊर्जा का नुकसान होता है। यह नुकसान विद्युत अनुवाही नुकसान के रूप में जाना जाता है। व्यावहारिक अचालकों में, लीकेज करंट कभी भी लगाए गए वोल्टेज को 90o से अग्रिम नहीं करेगा (चित्र 2B)। लीकेज करंट द्वारा बनाया गया कोण फेज कोण (φ) है। यह हमेशा 90 से कम होगा। हम इससे 90- φ के रूप में नुकसान कोण (δ) भी प्राप्त कर सकते हैं।
संकल्पनात्मक परिपथ के साथ तारांकन और प्रतिरोधक को नीचे दर्शाया गया है।
