Mikä on dielektrinen häviö?
Laskentamenetelmä
Dielektriset häviöt vaativat mittauksen melko monimutkaisella laskentajärjestelmällä. Tämä järjestelmä koostuu useista vaiheista. Ensinnäkin on välttämätöntä laskea dielektrisen ominaisuuden teho ja se, mikä hajoaa siinä vaihtojännitteellä. Se määritetään kaavalla:
Pa = U * Ia
Seuraava kuva näyttää kondensaattorin sarja (a) ja rinnakkain (b) kytkemisen ja aktiivisen resistanssin kaaviot sekä niissä olevien virtojen vektorikaaviot.
Siten on mahdollista määrittää aktiivinen virta, jonka laskentakaava on seuraava:
Toinen arvo on virran täyden arvon vektorin kulman tangentti sen kapasiteettiin. Tätä kulmaa kutsutaan myös dielektriseksi häviökulmaksi. Ic on dielektrinen kapasitanssi.
Saatujen tietojen perusteella voidaan päätellä tarkempi kaava tehon laskemiseksi:
Tässä tapauksessa virta lasketaan kaavalla: kulmataajuus * kondensaattorin kapasitanssi. Toimitettujen kaavojen perusteella voit laskea tehon seuraavasti:
Tämän kaavan perusteella voidaan nähdä, mistä tekijöistä tällaisen dielektrisen laitteen laatu ja luotettavuus riippuvat. Jos tarkastelet kuvaajaa, voit nähdä, että ominaisuudet kasvavat pieneneen kulmaa.
Tappioiden tyypit
Kaasuissa
Kaasumaisissa aineissa sähkönjohtavuus on pieni ja sen seurauksena dielektriset häviöt ovat myös merkityksettömiä. Kaasumolekyylien polarisaation kanssa mitään ei tapahdu. Tässä tapauksessa käytetään ns. Ionisaatiokäyrää.
Tämä subordinaatio osoittaa, että jännitteen kasvaessa myös kulma kasvaa. Ja tämä tarkoittaa, että eristykseen sisältyy kaasua. Suuressa ionisoinnissa kaasun menetykset ovat merkittäviä ja seurauksena - kuumeneminen ja eristyksen tuhoutuminen.
Siksi eristettäessä on erittäin tärkeää ottaa huomioon se, että kaasun sulkeumia ei tulisi olla. Tätä varten käytetään erikoisprosessointia. Sen ydin on seuraava: eristys kuivataan tyhjiössä. Sitten huokoset täytetään yhdisteellä, joka on paineen alainen, jolloin tapahtuu murtuminen.
Ionisoitumisen seurauksena syntyy typen ja otsonin oksidit, jotka tuhoavat eristyksen.Aikoina, jolloin ionisaatiovaikutus esiintyy epätasaisten kenttien kuvaajassa, tämä siirron aikana johtaa tehokkuuden heikkenemiseen.
Kiinteissä aineissa
Kiinteällä dielektrisellä tuotteella on tiettyjä ominaisuuksia, kuten koostumus, rakenne ja polarisaatio, jotka johtavat dielektrisiin häviöihin. Niitä ei esiinny esimerkiksi rikki-, parafiini- tai polystyreenissä, siksi näitä aineita käytetään laajalti suurtaajuuseristeinä.
Kvartsi, suola ja kiille ovat johtavuudeltaan, siksi niille on ominaista vähäinen määrä näitä häviöitä.
Dielektrinen häviö ei riipu taajuudesta (a), pienenee yhdessä kenttätaajuuden kanssa hyperbolisen lain mukaisesti. Mutta lämpötilan suhteen ne riippuvat suoraan eksponentiaalisesta laista (b).
Kiteisellä dielektrisellä aineella, kuten keraamisella tai marmorilla, on tämän arvon ominaisindikaattori. Tämä johtuu siitä, että ne sisältävät puolijohde-epäpuhtauksia. Tällaisella materiaalilla on erottuva ominaisuus: dielektriset häviöt liittyvät suoraan ympäristöön ja sen olosuhteisiin. Siksi yhden materiaalin arvo voi vaihdella dielektristä ympäröivien tekijöiden muutoksesta riippuen.
Nesteissä
Tässä tapauksessa häviöt liittyvät suoraan materiaalin koostumukseen. Jos nesteissä ei ole epäpuhtauksia, se on neutraali ja häviöllä on taipumus olla nolla, koska sähkönjohtavuus on alhainen.
Napoja, joissa on napaisuus tai epäpuhtauksia, käytetään tiettyihin teknisiin tarkoituksiin, koska niiden dielektrinen häviö on paljon suurempi. Tämä johtuu siitä, että tällaisilla nesteillä on omat erityisominaisuutensa, esimerkiksi viskositeetti. Ja koska ne määritetään dipolipolarisaatiolla, näitä nesteitä kutsutaan dipolipolarisaatioiksi. Viskositeetin kasvaessa dielektriset häviöt kasvavat.
Lisäksi nesteillä on tietty häviöiden riippuvuus lämpötilasta. Lämpötilatilan noustessa myös kulman tangentti nousee maksimiarvoon. Sitten se laskee minimiarvoon ja nousee jälleen. Tämä johtuu siitä, että johtavuus muuttuu lämpötilan vaikutuksesta.
Instrumentointi Yleiskatsaus
Tappioiden mittaamiseen on olemassa erityisiä instrumentteja. Näitä ovat IPI-10-laite, Tettex-laite ja sen kanssa tutkitaan kiinteiden ja nestemäisten aineiden dielektrisiä aineita. Automaattista asennusta, nimeltään "Tangent - 3M", käytetään kulman tangentin määrittämiseen nestemäisissä dielektrikoissa (kuva alla). Käytä myös mittaria "Ш2 - 12ТМ".
Lopuksi suosittelemme katsomaan hyödyllistä videota aiheesta:
Nyt tiedät mitä dielektrisissä dielektrisissä häviöissä on, miten ne lasketaan ja mitataan. Toivomme, että annetut tiedot olivat hyödyllisiä sinulle!
Suosittelemme myös lukemista:
Ladataan ...
