Què és la pèrdua dielèctrica?
Mètode de càlcul
Les pèrdues dielèctriques requereixen la mesura mitjançant un sistema de càlcul força complicat. Aquest sistema consta de diverses etapes. Primer de tot, cal calcular la potència que posseeix un dielèctric i què es dissipa en ella a una tensió alterna. Es determina mitjançant la fórmula:
Pa = U * Ia
La figura següent mostra els esquemes de la connexió de la sèrie (a) i la paral·lela (b) del condensador i la resistència activa, així com els esquemes vectorials dels corrents que hi ha.
Així, és possible determinar la corrent activa, la fórmula de càlcul de la qual serà la següent:
El segon valor és la tangent de l’angle del vector del valor complet del corrent a la seva capacitat. Aquest angle també es diu angle de pèrdua dielèctrica. Ic és la capacitança dielèctrica.
A partir de les conclusions obtingudes, s'obté una fórmula més detallada per calcular la potència:
En aquest cas, el corrent es calcula mitjançant la fórmula: freqüència angular * capacitança del condensador. A partir de les fórmules proporcionades, podeu calcular la potència de la següent manera:
A partir d’aquesta fórmula, es pot veure de quins factors depenen la qualitat i la fiabilitat d’un dispositiu com un dielèctric. Si mireu el gràfic, podeu veure que les propietats augmenten amb un angle decreixent.
Tipus de pèrdues
En els gasos
En substàncies gasoses, la conductivitat elèctrica és petita i, per tant, les pèrdues dielèctriques també seran insignificants. Amb la polarització de les molècules de gas, no passa res. En aquest cas, s’utilitza l’anomenada corba d’ionització.
Aquesta subordinació indica que, amb la tensió creixent, l’angle també augmentarà. I això significa que hi ha una inclusió de gas a l’aïllament. En el cas d'una gran ionització, la pèrdua de gas serà important i, com a resultat, la calefacció i la destrucció de l'aïllament.
Per tant, a l’hora d’afegir aïllament, és molt important tenir en compte que no hi ha d’haver inclusions de gas. Per a això, s’utilitza un processament especial. La seva essència és la següent: l’aïllament s’asseca al buit. A continuació, els porus s'omplen amb un compost que es troba a la pressió i després es produeix una entrada.
Com a resultat de la ionització, apareixen òxids de nitrogen i ozó que destrueixen l’aïllament.En moments en què l'efecte d'ionització es produeix en un lloc de camps desiguals, això durant la transmissió comporta una disminució de l'eficiència.
En sòlids
Un dielèctric sòlid té certes característiques, com la composició, l'estructura i la polarització, que condueixen a pèrdues dielèctriques. Per exemple, són absents en sofre, parafina o poliestirè; per tant, aquestes substàncies s’utilitzen àmpliament com a dielèctric d’alta freqüència.
El quars, la sal i la mica tenen una conductivitat i, per tant, es caracteritzen per una quantitat insignificant d'aquestes pèrdues.
Les pèrdues dielèctriques no depenen de la freqüència (a), disminuint juntament amb la freqüència de camp segons la llei hiperbòlica. Però amb la temperatura depenen directament de la llei exponencial (b).
Un dielèctric cristal·lí com la ceràmica o el marbre té un indicador característic d’aquest valor. Això es deu al fet que contenen impureses de semiconductors. Aquest material té una propietat distintiva: les pèrdues dielèctriques estan directament relacionades amb el medi ambient i les seves condicions. Per tant, en funció del canvi de factors que envolten el dielèctric, el valor d’un material pot variar.
En líquids
En aquest cas, les pèrdues estan directament relacionades amb la composició del material. Si no hi ha impureses en els líquids, serà neutre i la pèrdua tendirà a zero, ja que la conductivitat elèctrica és baixa.
Per a determinats propòsits tècnics s'utilitzen líquids amb polaritat o amb presència de impureses, ja que la seva pèrdua dielèctrica serà molt més gran. Això es deu al fet que aquests líquids tenen propietats especials pròpies, per exemple, la viscositat. I com que es determinen per la polarització dipòlica, aquests líquids s’anomenen polaritzacions dipològiques. Amb la viscositat creixent, augmenten les pèrdues dielèctriques.
A més, els líquids tenen una certa dependència de les pèrdues de la temperatura. Quan el règim de temperatura augmenta, la tangent de l’angle també augmenta fins a un valor màxim. Després baixa al valor mínim i torna a augmentar. Això es deu al fet que la conductivitat canvia sota la influència de la temperatura.
Visió general de la instrumentació
Hi ha instruments especials per mesurar les pèrdues. S'inclouen amb ell el dispositiu IPI-10, un dispositiu Tettex i la dielèctrica de substàncies líquides i sòlides. Una instal·lació automatitzada anomenada "Tangent - 3M" s'utilitza per determinar la tangència de l'angle en la dielèctrica líquida (imatge següent). Feu servir també el comptador "Ш2 - 12ТМ".
Per acabar, recomanem veure un vídeo útil sobre el tema:
Ara ja sabeu què constitueixen pèrdues dielèctriques en dielèctrics, com es calculen i es mesuren. Esperem que la informació facilitada us sigui útil!
També recomanem llegir:
Carregant ...
