Hva er dielektrisk tap?

Alle vet at et dielektrikum er et materiale som forhindrer at elektrisk strøm går gjennom. Det er et enormt antall slike materialer og stoffer. I tillegg til de essensielle egenskapene, har de en rekke andre tilleggsegenskaper. Slike funksjoner inkluderer dielektrisk tap - energien som blir spredt i et materiale under påvirkning av elektriske felt. På grunn av denne energien varmes materialet opp, som et resultat av at dets termiske ødeleggelse og andre skadelige effekter kan oppstå. Deretter vurderer vi hva dielektriske tap i dielektriske er, hvordan de oppstår og med hva som måles.

Innhold:

Beregningsmetode
Typer av tap
I gassene
I faste stoffer
I væsker
Instrumentasjonsoversikt

Beregningsmetode

Dielektriske tap krever måling ved bruk av et ganske komplisert beregningssystem. Dette systemet består av flere trinn. Først av alt er det nødvendig å beregne effekten som en dielektrikum besitter, og hva som forsvinner i den ved en vekslende spenning. Det bestemmes av formelen:

Pa = U * Ia

Figuren nedenfor viser diagrammer av serien (a) og parallell (b) tilkobling av kondensatoren og aktiv motstand, samt vektordiagram over strømningene i dem.

Dermed er det mulig å bestemme den aktive strømmen, hvis beregningsformel vil være som følger:

Den andre verdien er tangenten til vinkelen til vektoren for den fulle verdien av strømmen til dens kapasitet. Denne vinkelen kalles også den dielektriske tapsvinkelen. Ic er den dielektriske kapasitansen.

Ved å trekke konklusjoner fra innhentede data, oppnås en mer detaljert formel for beregning av effekt:

I dette tilfellet beregnes strømmen med formelen: vinkelfrekvens * kondensatorens kapasitans. Basert på de formlene som følger med, kan du beregne effekten som følger:

Basert på denne formelen kan det sees på hvilke faktorer kvaliteten og påliteligheten til en slik enhet som et dielektrikum avhenger. Hvis du ser på grafen, kan du se at egenskapene øker med synkende vinkel.

Typer av tap

I gassene

I gassformige stoffer er den elektriske ledningsevnen liten, og som et resultat vil dielektriske tap også være ubetydelige. Med polarisering av gassmolekyler skjer det ingenting. I dette tilfellet brukes den såkalte ioniseringskurven.

Denne underordningen indikerer at med økende spenning vil også vinkelen øke. Og dette betyr at det er en gassinneslutning i isolasjonen. Ved stor ionisering vil tapet av gass være betydelig og som et resultat oppvarming og ødeleggelse av isolasjon.

Derfor, når du lager isolasjon, er det veldig viktig å ta hensyn til det faktum at det ikke skal være gassinneslutninger. For dette brukes spesiell prosessering. Essensen er som følger: isolasjon tørkes i vakuum. Deretter fylles porene med en forbindelse som er under trykk og deretter innbrudd oppstår.

Som et resultat av ionisering vises oksider av nitrogen og ozon, som ødelegger isolasjonen.I perioder når ioniseringseffekten forekommer på et sted med ujevne felt, fører dette under overføring til en reduksjon i effektiviteten.

I faste stoffer

Et fast dielektrikum har visse egenskaper, så som sammensetning, struktur og polarisering, som fører til dielektriske tap. For eksempel er de fraværende i svovel, paraffin eller polystyren, og derfor brukes disse stoffene mye som et høyfrekvent dielektrikum.

Kvarts, salt og glimmer har gjennom ledningsevne, og derfor er de preget av en ubetydelig mengde av disse tapene.

Det dielektriske tapet avhenger ikke av frekvensen (a), vil avta sammen med feltfrekvensen i henhold til hyperbolsk lov. Men med temperatur er de direkte avhengige av eksponentiell lov (b).

Et krystallinsk dielektrikum som keramikk eller marmor har en karakteristisk indikator på denne verdien. Dette skyldes det faktum at de inneholder urenheter i halvledere. Et slikt materiale har en særegen egenskap: dielektriske tap er direkte relatert til miljøet og dets forhold. Avhengig av endring av faktorer som omgir dielektrikumet, kan verdien av ett materiale derfor variere.

I væsker

I dette tilfellet er tap direkte relatert til materialets sammensetning. Hvis det ikke er forurensninger i væskene, vil det være nøytralt og tapet vil ha en tendens til å være null, siden den elektriske ledningsevnen er lav.

Væsker med polaritet eller med nærvær av urenheter brukes til visse tekniske formål, siden deres dielektriske tap vil være mye høyere. Dette skyldes det faktum at slike væsker har sine egne spesielle egenskaper, for eksempel viskositet. Og siden de bestemmes av dipolpolarisering, kalles disse væskene dipolpolarisasjoner. Med økende viskositet øker dielektriske tap.

I tillegg har væsker en viss avhengighet av tap på temperatur. Når temperaturregimet øker, øker også tangens på vinkelen til en maksimal verdi. Så faller den til minimumsverdien og øker igjen. Dette er fordi konduktiviteten endres under påvirkning av temperatur.

Instrumentasjonsoversikt

Det er spesielle instrumenter for å måle tap. Disse inkluderer IPI-10-enheten, en Tettex-enhet, og dielektrikum av faste og flytende stoffer blir studert med den. En automatisert installasjon med navnet "Tangent - 3M" brukes til å bestemme tangenten på vinkelen i flytende dielektrikk (på bildet nedenfor). Bruk også måler "Ш2 - 12ТМ".