Mi az dielektromos veszteség?
Számítási módszer
Az dielektromos veszteségeket meglehetősen bonyolult számítási rendszer alkalmazásával mérni kell. Ez a rendszer több szakaszból áll. Mindenekelőtt ki kell számolni azt a teljesítményt, amely egy dielektrikum rendelkezik, és mi oszlik benne váltakozó feszültség mellett. Ezt a következő képlet határozza meg:
Pa = U * Ia
Az alábbi ábra a kondenzátor (a) sorozatának és párhuzamos (b) csatlakoztatásának és az aktív ellenállásnak a diagramjait, valamint a benne lévő áramok vektordiagramjait mutatja.
Így meghatározható az aktív áram, amelynek számítási képlete a következő:
A második érték az áram teljes értékének vektorának a kapacitásához viszonyított szögének érintője. Ezt a szöget dielektromos veszteségi szögnek is hívják. Ic az dielektromos kapacitás.
A kapott adatokból következtetések levonásával részletesebb képletet kapunk a teljesítmény kiszámításához:
Ebben az esetben az áramot a következő képlettel kell kiszámítani: szögfrekvencia * kondenzátor kapacitása. A megadott képletek alapján az alábbiak szerint számíthatja ki a teljesítményt:
E képlet alapján megfigyelhető, hogy milyen tényezőktől függ egy dielektromos eszköz minősége és megbízhatósága. Ha megnézi a grafikont, láthatja, hogy a tulajdonságok csökkenő szöggel növekednek.
A veszteségek típusai
A gázokban
Gáznemű anyagokban az elektromos vezetőképesség kicsi, és ennek eredményeként a dielektromos veszteségek szintén jelentéktelenek lesznek. A gázmolekulák polarizációjával semmi sem történik. Ebben az esetben az úgynevezett ionizációs görbét kell használni.
Ez az alárendeltség azt jelzi, hogy a feszültség növekedésével a szög is növekszik. És ez azt jelenti, hogy a szigetelés gázellátást tartalmaz. Nagy ionizáció esetén a gázveszteség jelentős, ennek eredményeként melegítés és a szigetelés elpusztulása.
Ezért a szigetelés során nagyon fontos figyelembe venni azt a tényt, hogy nem szabad gázzárásokat zárni. Ehhez speciális feldolgozást használnak. Ennek lényege a következő: a szigetelést vákuumban szárítják. Ezután a pórusokat megtöltjük egy nyomás alatt álló vegyülettel, majd betörés következik be.
Az ionizáció eredményeként nitrogén- és ózon-oxidok jelennek meg, amelyek megsemmisítik a szigetelést.Abban az időben, amikor az ionizációs hatás egyenetlen mezőkön jelenik meg, ez az átvitel során a hatékonyság csökkenéséhez vezet.
Szilárd anyagban
A szilárd dielektrikának vannak bizonyos tulajdonságai, például összetétele, szerkezete és polarizációja, amelyek dielektromos veszteségeket eredményeznek. Például nincsenek kénben, paraffinban vagy polisztirolban, ezért ezeket az anyagokat széles körben használják nagyfrekvenciás dielektrikumként.
A kvarc, só és csillám vezetőképességgel rendelkezik, ezért ezen veszteségek jelentéktelen mennyisége jellemzi őket.
A dielektromos veszteség nem függ az (a) frekvenciától, a hiperbolikus törvény szerint a mezõfrekvenciával együtt csökken. De a hőmérséklettől függnek közvetlenül az exponenciális törvénytől (b).
A kristályos dielektromos elemek, például kerámia vagy márvány jellegzetes indikátora van ennek az értéknek. Ennek oka az a tény, hogy félvezető szennyeződéseket tartalmaznak. Egy ilyen anyagnak megkülönböztető tulajdonsága van: a dielektromos veszteségek közvetlenül kapcsolódnak a környezethez és annak körülményeihez. Ezért, az dielektrikát körülvevő tényezők változásától függően, egy anyag értéke változhat.
Folyadékokban
Ebben az esetben a veszteségek közvetlenül kapcsolódnak az anyag összetételéhez. Ha a folyadékokban nincsenek szennyeződések, akkor semleges lesz, és a veszteség nulla lesz, mivel az elektromos vezetőképesség alacsony.
Polaritással vagy szennyeződésekkel rendelkező folyadékokat használnak bizonyos műszaki célokra, mivel dielektromos veszteségük sokkal nagyobb lesz. Ennek oka az a tény, hogy ezeknek a folyadékoknak vannak sajátos tulajdonságai, például viszkozitása. Mivel ezeket a dipól-polarizáció határozza meg, ezeket a folyadékokat dipóli-polarizációknak nevezzük. A viszkozitás növekedésével az dielektromos veszteségek növekednek.
Ezenkívül a folyadékok bizonyos veszteségfüggést mutatnak a hőmérséklettől. Ha a hőmérsékleti rendszer növekszik, a szög érintője szintén maximális értékre növekszik. Ezután a minimális értékre csökken és újra növekszik. Ennek oka az, hogy a vezetőképesség hőmérséklet hatására változik.
A műszerezés áttekintése
Különleges eszközök vannak a veszteségek mérésére. Ide tartoznak az IPI-10 eszköz, a Tettex eszköz, és ezzel együtt tanulmányozzák a szilárd és folyékony anyagok dielektrikáját. A "Tangent - 3M" nevű automata telepítést használják a szög érintőjének meghatározására a folyadék dielektrikájában (az alább látható). Használjon "Ш2 - 12ТМ" mérőt is.
Végül azt javasoljuk, hogy nézzen meg egy hasznos videót a témáról:
Most már tudja, hogy mi jelent a dielektromos veszteségeket a dielektrikában, hogyan számítják ki és mérik azokat. Reméljük, hogy a nyújtott információ hasznos volt az Ön számára!
Azt is javasoljuk, hogy olvassa el:
Betöltés ...
