ہم پہلے ڈائی الیکٹرک میٹیریلز کی وضاحت سے گزر سکتے ہیں۔ یہ دراصل برق کا نہیں منتقل کرتا۔ یہ بہت کم برقی کارکردگی والے عایق ہوتے ہیں۔ تو ہمیں ڈائی الیکٹرک میٹیریل اور عایق میٹیریل کے درمیان فرق کو جاننا چاہئے۔ فرق یہ ہے کہ عایقوں کی طرف سے دریافت کی رفتار روک دی جاتی ہے لیکن ڈائی الیکٹرکس برقی توانائی کو جمع کرتے ہیں۔ کینڈسٹرز میں، یہ برقی عایقوں کے طور پر کام کرتے ہیں۔
اب ہم موضوع پر آ سکتے ہیں۔ عایق میٹیریلز کی ڈائی الیکٹرک خصوصیات کی شکست کی ولٹیج یا ڈائی الیکٹرک قوت، ڈائی الیکٹرک پیرامیٹرز جیسے پرمٹیوٹی، کنڈکٹیوٹی، لوسس زاویہ اور پاور فیکٹر شامل ہوتے ہیں۔ دیگر خصوصیات میں برقی، حرارتی، مکینکل اور کیمیائی پیرامیٹرز شامل ہیں۔ ہم نیچے اہم خصوصیات کی تفصیلی بحث کر سکتے ہیں۔
ڈائی الیکٹرک میٹیریل کی صرف کچھ الیکٹرانس نرمال آپریشن کے دوران موجود ہوتے ہیں۔ جب برقی قوت کسی خاص قدر سے زائد ہوجاتی ہے، تو یہ شکست کا باعث بنتی ہے۔ یعنی عایق خصوصیات کو نقصان ہوتا ہے اور آخر کار یہ ایک کنڈکٹر بن جاتا ہے۔ شکست کے وقت کی برقی میدان کی قوت کو شکست کی ولٹیج یا ڈائی الیکٹرک قوت کہا جاتا ہے۔ اسے کسی مخصوص حالت میں میٹیریل کی شکست کا باعث بننے والا کم سے کم برقی استرس کے طور پر ظاہر کیا جا سکتا ہے۔
یہ قدامت، بلند درجہ حرارت اور نمی کی وجہ سے کم ہو سکتا ہے۔ یہ اس طرح دیا جاتا ہے
ڈائی الیکٹرک قوت یا شکست کی ولٹیج =
V→ شکست کی ولٹیج۔
t→ ڈائی الیکٹرک میٹیریل کی موٹائی۔
نسبی پرمٹیوٹی
اسے خاص انڈکٹو کیپیسٹی یا ڈائی الیکٹرک مستقل بھی کہا جاتا ہے۔ یہ ہمیں معلومات دیتی ہے کہ ڈائی الیکٹرک استعمال کیے جانے پر کینڈسٹر کی کیپیسٹنس کے بارے میں۔ اسے εr کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے۔ کینڈسٹر کی کیپیسٹنس کو پلیٹوں کی تقسیم یا ہم کہ سکتے ہیں کہ ڈائی الیکٹرکس کی موٹائی، پلیٹوں کا مقطعی رقبہ اور استعمال کیے جانے والے ڈائی الیکٹرک میٹیریل کی نوعیت سے تعلق ہوتا ہے
۔ ایک ہائی ڈائی الیکٹرک مستقل والے ڈائی الیکٹرک میٹیریل کو کینڈسٹر کے لیے محبوب کیا جاتا ہے۔
نسبی پرمیبلٹی یا ڈائی الیکٹرک مستقل =
ہم دیکھ سکتے ہیں کہ اگر ہم ہوا کو کسی ڈائی الیکٹرک میڈیم سے بدل دیں، تو کیپیسٹنس (کینڈسٹر) بہتر ہو جائے گی۔ کچھ ڈائی الیکٹرک میٹیریلز کی ڈائی الیکٹرک مستقل اور ڈائی الیکٹرک قوت کے متعلق ذیل میں دی گئی ہیں۔
ڈائی الیکٹرک میٹیریل |
ڈائی الیکٹرک قوت (kV/mm) |
ڈائی الیکٹرک مستقل |
ہوا |
3 |
1 |
تیل |
5-20 |
2-5 |
میکا |
60-230 |
5-9 |
جدول نمبر 1
جب کسی ڈائی الیکٹرک میٹیریل کو ایسی سپلائی دی جاتی ہے، تو کوئی بھی طاقت کا استعمال نہیں ہوتا۔ یہ صرف خلاء اور صاف گیسوں کے ذریعے مکمل طور پر حاصل کیا جا سکتا ہے۔ یہاں ہم دیکھ سکتے ہیں کہ چارجنگ کرنٹ ولٹیج کو 90o سے آگے بڑھائے گا جو فگر 2A میں دکھایا گیا ہے۔ یہ ظاہر کرتا ہے کہ عایقوں میں طاقت کا کوئی نقصان نہیں ہوتا۔ لیکن زیادہ تر موارد میں، جب متبادل کرنٹ لاگو کیا جاتا ہے تو عایقوں میں طاقت کا کمی ہوتی ہے۔ اس کو ڈائی الیکٹرک لوسس کہا جاتا ہے۔ عملی عایقوں میں، لیکیج کرنٹ کبھی بھی ولٹیج کو 90o سے آگے نہیں بڑھاتا (فگر 2B)۔ لیکیج کرنٹ کے ذریعے بنائی گئی زاویہ فیز زاویہ (φ) ہے۔ یہ ہمیشہ 90 سے کم ہوتا ہے۔ ہم اس سے لوسس زاویہ (δ) بھی حاصل کر سکتے ہیں جسے 90- φ کہا جاتا ہے۔
کیپیسٹنس اور رزسٹر کے ساتھ کالیٹرل (پیرالل) کی مساوی کرکٹ نیچے دکھائی گئی ہے۔
اس سے ہم ڈائی الیکٹرک طاقت کا نقصان حاصل کر سکتے ہیں
X → کیپیسٹو ریکٹنس (1/2πfC)
cosφ → sinδ
زیادہ تر موارد میں، δ چھوٹا ہوتا ہے۔ تو ہم sinδ = tanδ لے سکتے ہیں۔
تو، tanδ کو ڈائی الیکٹرکس کا پاور فیکٹر کہا جاتا ہے۔
