Izoláló anyagok dielektrikus tulajdonságai (Formula & Constant)

Először átnézhetjük a dielektrikus anyagok leírását. Valójában nem vezetnek áramot. Izolátorok, amelyek rendkívül alacsony elektromos vezetőképességűek. Így meg kell ismernünk a dielektrikus anyag és az izolátor közötti különbséget. Az izolátorok blokkolják az áram folyását, míg a dielektrikus anyagok elektromos energiát gyűjtenek. A kondenzátorokban elektromos izolátorokként működnek.

Következőleg a témához térhetünk. Az izoláció dielektrikus tulajdonságai tartalmazzák a felrobbanási feszültséget vagy dielektrikus erőt, valamint a dielektrikus paramétereket, mint például a permittivitást, a vezetőképességet, a veszteségi szöget és a teljesítményfaktort. Más tulajdonságok közé tartoznak az elektromos, hőmérsékleti, mechanikai és kémiai paraméterek. Részletesebben beszélhetünk a főbb tulajdonságokról.

Dielektrikus erősség vagy felrobbanási feszültség

A dielektrikus anyag csak néhány elektront tartalmaz normál használati feltételek mellett. Ha az elektromos erő meghalad egy adott értéket, akkor felrobbanásra kerül sor. Ezzel az izoláló tulajdonságok sérülnek, és végül konduktorként viselkedik. A felrobbanáskor lévő elektromos mező erőssége a felrobbanási feszültség vagy dielektrikus erő. Megadható a minimális elektromos stresszeként, amely bizonyos feltételek mellett a anyag felrobbanását okozza.

Ezt az öregedés, a magas hőmérséklet és a nedvesség csökkentheti. Adott formában:
Dielektrikus erősség vagy Felrobbanási feszültség =
V→ Felrobbanási potenciál.
t→ A dielektrikus anyag vastagsága.
Relatív permittivitás
Ezt specifikus induktív kapacitásnak vagy dielektrikus állandónak is nevezik. Ez információt ad a kondenzátor kapacitásáról, ha dielektrikust használnak. Jelölése εr. A kondenzátor kapacitása a lemezek távolságával, vagy más szóval a dielektrikus anyag vastagságával, a lemezek keretelemével és a használt dielektrikus anyag jellemével van összefüggésben. Magas dielektrikus állandójú dielektrikus anyagot kedvelnek a kondenzátorokhoz.
Relatív permeabilitás vagy dielektrikus állandó =

Látható, hogy ha a levegőt bármilyen dielektrikus médiummal helyettesítjük, a kapacitás (a kondenzátor) javul. Néhány dielektrikus anyag dielektrikus állandója és dielektrikus ereje a következő:

Táblázat 1.

Diszipációs tényező, veszteségi szög és teljesítményfaktor

Ha egy dielektrikus anyagra AC ellátást adunk, nincs energiafelhasználás. Csak vakuum és tiszta gázok esetén teljesen elérhető. Itt látható, hogy a töltési áram 90o-val előzi a feszültséget, ahogy a 2A ábra mutatja. Ez azt jelenti, hogy nincs energiaveszteség az izolátorokban. De a legtöbb esetben energia veszteség történik az izolátorokban, amikor váltakozó áramot alkalmaznak. Ezt dielektrikus veszteségnek nevezik. A gyakorlati izolátorokban a lecsapódó áram soha nem 90o-val előzi a feszültséget (2B ábra). A lecsapódó áram által képzett szög a fázisszög (φ). Mindig kevesebb lesz, mint 90. Innen kapjuk a veszteségi szöget (δ) is, ami 90- φ.

Az egyensúlyi áramkör a kapacitáns és a ellenállás párhuzamosan a következőképpen jelenik meg.

Ebből a dielektrikus teljesítményveszteséget kapunk, mint:

X → Kapacitív reaktancia (1/2πfC)
cosφ → sinδ
A legtöbb esetben δ kicsi. Tehát sinδ = tanδ-t vehetünk.

Így tanδ a dielektrikus anyagok teljesítményfaktora.

A dielektrikus anyagok tulajdonságainak ismerete fontos a dielektrikus (izoláló) anyagok tervezésében, gyártásában, működésében és újrafeldolgozásában, és számítással és méréssel határozható meg.

Nyilatkozat: Tiszteletben tartsa az eredeti cikket, a jó cikkek megosztásra méltóak, ha sértés esetén kérjük, lépjen kapcsolatba a törléséhez.