Sifat Dielektrik dari Bahan Isolasi (Rumus & Konstanta)

Kita bisa mulai dengan deskripsi bahan dielektrik. Sebenarnya, bahan ini tidak menghantarkan listrik. Mereka adalah isolator dengan konduktivitas listrik yang sangat rendah. Jadi, kita harus mengetahui perbedaan antara bahan dielektrik dan bahan isolasi. Perbedaannya adalah isolator mencegah aliran arus, tetapi dielektrik mengumpulkan energi listrik. Dalam kapasitor, bahan dielektrik berfungsi sebagai isolator listrik.

Selanjutnya, kita bisa membahas topik utama. Sifat dielektrik dari isolasi termasuk tegangan putus atau kekuatan dielektrik, parameter dielektrik seperti permitivitas, konduktivitas, sudut hilang, dan faktor daya. Sifat-sifat lainnya termasuk parameter listrik, termal, mekanik, dan kimia. Kita akan membahas sifat-sifat utama secara detail di bawah ini.

Kekuatan Dielektrik atau Tegangan Putus

Bahan dielektrik hanya memiliki beberapa elektron dalam kondisi operasional normal. Ketika kekuatan listrik ditingkatkan melebihi nilai tertentu, hal ini menyebabkan putus. Artinya, sifat isolasi rusak dan akhirnya menjadi konduktor. Kekuatan medan listrik pada saat putus disebut tegangan putus atau kekuatan dielektrik. Ini dapat dinyatakan dalam stres listrik minimum yang akan menyebabkan bahan tersebut putus dalam kondisi tertentu.

Ini dapat dikurangi oleh penuaan, suhu tinggi, dan kelembaban. Ditulis sebagai
Kekuatan dielektrik atau Tegangan putus =
V→ Tegangan Putus.
t→ Ketebalan bahan dielektrik.
Permitivitas relatif
Inilah yang juga disebut kapasitansi spesifik atau konstanta dielektrik. Ini memberikan informasi tentang kapasitansi dari kapasitor ketika dielektrik digunakan. Dinotasikan sebagai εr. Kapasitansi kapasitor terkait dengan jarak antar pelat atau kita bisa katakan ketebalan dielektrik, luas penampang pelat, dan karakter bahan dielektrik yang digunakan. Bahan dielektrik dengan konstanta dielektrik tinggi lebih disukai untuk kapasitor.
Konstanta permeabilitas relatif atau konstanta dielektrik =

Kita dapat melihat bahwa jika kita mengganti udara dengan media dielektrik apa pun, kapasitansi (kapasitor) akan meningkat. Konstanta dielektrik dan kekuatan dielektrik dari beberapa bahan dielektrik diberikan di bawah ini.

Tabel no.1

Faktor Penyebaran, Sudut Hilang, dan Faktor Daya

Ketika bahan dielektrik diberikan suplai AC, tidak ada penggunaan daya yang terjadi. Hal ini hanya dicapai sempurna oleh vakum dan gas murni. Di sini, kita dapat melihat bahwa arus pengisian akan memimpin tegangan yang diterapkan sebesar 90o yang ditunjukkan pada gambar 2A. Ini berarti tidak ada kerugian daya dalam isolator. Namun, dalam banyak kasus, ada penyebaran energi dalam isolator ketika arus bolak-balik diterapkan. Kerugian ini dikenal sebagai kerugian dielektrik. Pada isolator praktis, arus bocor tidak akan memimpin tegangan yang diterapkan sebesar 90o (gambar 2B). Sudut yang dibentuk oleh arus bocor adalah sudut fase (φ). Akan selalu kurang dari 90. Kita juga akan mendapatkan sudut hilang (δ) dari ini sebagai 90- φ.

Rangkaian setara dengan kapasitansi dan resistor paralel ditunjukkan di bawah ini.

Dari ini, kita akan mendapatkan kerugian daya dielektrik sebagai

X → Reaktansi kapasitif (1/2πfC)
cosφ → sinδ
Dalam banyak kasus, δ kecil. Jadi, kita bisa mengambil sinδ = tanδ.

Jadi, tanδ dikenal sebagai faktor daya dielektrik.

Pentingnya pengetahuan tentang sifat bahan dielektrik terletak pada perencanaan, manufaktur, operasi, dan daur ulang bahan dielektrik (isolasi) dan dapat ditentukan melalui perhitungan dan pengukuran.

Pernyataan: Hormati aslinya, artikel yang baik layak dibagikan, jika terdapat pelanggaran silakan hubungi untuk dihapus.