Kita boleh mula dengan penerangan bahan dielektrik. Ia sebenarnya tidak mengalirkan elektrik. Mereka adalah pengasing yang mempunyai kekonduksian elektrik yang sangat rendah. Jadi kita perlu mengetahui perbezaan antara bahan dielektrik dan bahan pengasing. Perbezaannya ialah pengasing menghalang aliran arus tetapi dielektrik mengumpulkan tenaga elektrik. Dalam kapasitor, ia berfungsi sebagai pengasing elektrik.
Seterusnya, kita boleh datang kepada topik. Sifat dielektrik pengasingan termasuk voltan breakdown atau kekuatan dielektrik, parameter dielektrik seperti kebolehmuatan, kekonduksian, sudut kerugian dan faktor kuasa. Sifat-sifat lain termasuk parameter elektrik, termal, mekanikal dan kimia. Kita boleh membincangkan sifat-sifat utama secara terperinci di bawah.
Bahan dielektrik hanya mempunyai beberapa elektron dalam keadaan operasi normal. Apabila kekuatan elektrik ditingkatkan melebihi nilai tertentu, ia menyebabkan breakdown. Itu bermaksud sifat pengasingan rosak dan akhirnya menjadi konduktor. Kekuatan medan elektrik pada masa breakdown dipanggil voltan breakdown atau kekuatan dielektrik. Ia boleh dinyatakan dalam tekanan elektrik minimum yang akan menyebabkan breakdown bahan tersebut di bawah sesuatu keadaan.
Ia boleh dikurangkan oleh penuaan, suhu tinggi dan kelembapan. Ia diberikan sebagai
Kekuatan dielektrik atau Voltan breakdown =
V→ Potensial Breakdown.
t→ Ketebalan bahan dielektrik.
Permeabiliti relatif
Ia juga dipanggil kapasiti induktif spesifik atau pemalar dielektrik. Ini memberikan maklumat tentang kapasitansi kapasitor apabila dielektrik digunakan. Ia ditandakan sebagai εr. Kapasitansi kapasitor berkaitan dengan pemisahan plat atau kita boleh katakan ketebalan dielektrik, luas keratan rentas plat dan sifat bahan dielektrik yang digunakan
. Bahan dielektrik yang mempunyai pemalar dielektrik tinggi difavoritkan untuk kapasitor.
Permeabiliti relatif atau pemalar dielektrik =
Kita dapat melihat bahawa jika kita gantikan udara dengan mana-mana medium dielektrik, kapasitansi (kapasitor) akan meningkat. Pemalar dielektrik dan kekuatan dielektrik beberapa bahan dielektrik diberikan di bawah.
Bahan dielektrik |
Kekuatan dielektrik(kV/mm) |
Pemalar dielektrik |
Udara |
3 |
1 |
Minyak |
5-20 |
2-5 |
Mika |
60-230 |
5-9 |
Jadual no.1
Apabila bahan dielektrik diberikan bekalan AC, tiada penggunaan kuasa yang berlaku. Ia hanya dicapai dengan sempurna oleh vakum dan gas-gas murni. Di sini, kita dapat melihat bahawa arus cas akan mendahului voltan yang dikenakan sebanyak 90o yang ditunjukkan dalam rajah 2A. Ini bermaksud tiada kerugian kuasa dalam pengasing. Tetapi kebanyakan kes, terdapat penyebaran tenaga dalam pengasing apabila arus bolak-balik dikenakan. Kerugian ini dikenali sebagai kerugian dielektrik. Dalam pengasing praktikal, arus kebocoran tidak akan mendahului voltan yang dikenakan sebanyak 90o (rajah 2B). Sudut yang dibentuk oleh arus kebocoran ialah sudut fasa (φ). Ia sentiasa kurang daripada 90. Kita juga akan mendapatkan sudut kerugian (δ) dari ini sebagai 90- φ.
Litar setara dengan kapasitansi dan resistor dalam selari dinyatakan di bawah.
Dari ini, kita akan mendapatkan kerugian kuasa dielektrik sebagai
X → Reaktans kapasitif (1/2πfC)
cosφ → sinδ
Dalam kebanyakan kes, δ adalah kecil. Jadi kita boleh ambil sinδ = tanδ.
Oleh itu, tanδ dikenali sebagai faktor kuasa dielektrik.
Ke pentingan pengetahuan tentang sifat bahan dielektrik adalah dalam merancang, pembuatan, fungsi dan kitar semula bahan dielektrik (pengasing) dan ia boleh ditentukan melalui pengiraan dan pengukuran.
Pernyataan: Hormati asal, artikel yang baik berharga dibagikan, jika terdapat pelanggaran silakan hubungi untuk dihapus.
