Dielektrik Özellikleri (Formül ve Sabit)

Öncelikle dielektrik malzemelerin açıklamasına geçebiliriz. Aslında bu malzemeler elektriği iletmeyen yalıtkanlardır ve çok düşük elektrik iletkenliğine sahiptir. Bu nedenle dielektrik malzeme ile yalıtım malzemesi arasındaki farkı bilmeliyiz. Fark, yalıtıcıların akım akışını engellediği, ancak dielektriklerin elektrik enerjisini biriktirdiği gerçektir. Kondansatörlerde, dielektrikler elektriksel yalıtkanlar olarak iş görür.

Şimdi konuya gelelim. Yalıtımın dielektrik özellikleri arasında kırılma gerilimi veya dielektrik gücü, permittivite, iletkenlik, kayıp açısı ve güç faktörü gibi dielektrik parametreleri bulunur. Diğer özellikler ise elektrik, termal, mekanik ve kimyasal parametrelerdir. Aşağıda ana özellikler hakkında detaylı bilgi verebiliriz.

Dielektrik Güç veya Kırılma Gerilimi

Dielektrik malzeme, normal çalışma koşullarında sadece bazı elektronlara sahiptir. Elektrik gücü belirli bir değerin üzerindeyse, bu kırılmaya neden olur. Yani, yalıtım özellikleri zarar görür ve sonunda bir iletken haline gelir. Kırılma sırasında olan elektrik alan gücünü kırılma gerilimi veya dielektrik gücü olarak adlandırırız. Bu, malzemenin belirli koşullar altında kırılmasına neden olan minimum elektrik stresi olarak ifade edilebilir.

Yaşlanma, yüksek sıcaklık ve nem tarafından azaltılabilir. Bunun formülü şöyledir:
Dielektrik güç veya Kırılma gerilimi =
V→ Kırılma Potansiyeli.
t→ Dielektrik malzemenin kalınlığı.
Göreceli permittivite
Bu aynı zamanda spesifik indüktif kapasite veya dielektrik sabiti olarak da adlandırılır. Bize dielektrik kullanıldığında kondansatörün kapasitesi hakkında bilgi verir. εr ile gösterilir. Kondansatörün kapasitesi, plakalar arasındaki ayrılık ya da diğer bir deyişle dielektriklerin kalınlığı, plakaların kesit alanı ve kullanılan dielektrik malzemenin karakteriyle ilişkilidir. Yüksek dielektrik sabitine sahip bir dielektrik malzeme kondansatör için tercih edilir.
Göreceli permeabiliti veya dielektrik sabiti =

Havayı herhangi bir dielektrik ortamla değiştirirsek, kapasitans (kondansatör) iyileşeceğine dair görebiliriz. Bazı dielektrik malzemelerin dielektrik sabiti ve dielektrik gücü aşağıdaki gibidir.

Tablo no.1

Kayıp Faktörü, Kayıp Açısı ve Güç Faktörü

Bir dielektrik malzemeye AC beslemesi verildiğinde, güç tüketimi gerçekleşmez. Bu, sadece vakum ve saf gazlarla mükemmel şekilde elde edilir. Şekil 2A'da görüldüğü gibi, şarj akımı uygulanan voltajı 90o önderecektir. Bu, yalıtkanlarda güç kaybının olmadığını gösterir. Ancak çoğu durumda, alternatif akım uygulandığında yalıtkanlarda enerji kaybı olur. Bu kayba dielektrik kayıp denir. Pratik yalıtkanlarda, sızıntı akımı asla voltaja 90o önde olmaz (şekil 2B). Sızıntı akımı tarafından oluşturulan açı faz açısı (φ) olup, her zaman 90'dan küçüktür. Ayrıca 90- φ şeklinde kayıp açısı (δ) de elde ederiz.

Paralel (yan yana) kapasitans ve direnç ile temsil edilen eşdeğer devre aşağıda gösterilmiştir.

Bundan, dielektrik güç kaybını şu şekilde elde ederiz:

X → Kapasitif reaktans (1/2πfC)
cosφ → sinδ
Çoğu durumda, δ küçük olduğundan, sinδ = tanδ alabiliriz.

Bu nedenle, tanδ dielektriklerin güç faktörü olarak bilinir.

Dielektrik (yalıtım) malzemelerinin tasarım, üretimi, işlevi ve geri dönüşümü için dielektrik malzemelerin özelliklerine ilişkin bilginin önemi hesaplama ve ölçüm ile belirlenebilir.

Açıklama: Orijinali saygıya değer, iyi makaleler paylaşılabilir, eğer hak çağrışırsa lütfen silme isteği verin.