Dielektrik kaybı nedir?
Hesaplama Yöntemi
Dielektrik kayıplar oldukça karmaşık bir hesaplama sistemi kullanarak ölçüm yapılmasını gerektirir. Bu sistem birkaç aşamadan oluşur. Her şeyden önce, bir dielektrikin sahip olduğu gücü ve alternatif bir voltajda neyin yayıldığını hesaplamak gerekir. Formül ile belirlenir:
Pa = U * Ia
Aşağıdaki şekil kapasitör ve aktif direncin seri (a) ve paralel (b) bağlantı şemalarını ve bunların içindeki akımların vektör şemalarını göstermektedir.
Böylece, hesaplama formülü aşağıdaki gibi olacak aktif akımı belirlemek mümkündür:
İkinci değer, akımın tam değerinin vektörünün kapasitesine açısının teğetidir. Bu açıya dielektrik kayıp açısı da denir. Ic dielektrik kapasitanstır.
Elde edilen verilerden sonuçlar çıkarılarak, gücü hesaplamak için daha ayrıntılı bir formül elde edilir:
Bu durumda, akım aşağıdaki formüle göre hesaplanır: açısal frekans * kapasitör kapasitansı. Sağlanan formüllere dayanarak, gücü aşağıdaki gibi hesaplayabilirsiniz:
Bu formüle dayanarak, böyle bir cihazın dielektrik olarak kalite ve güvenilirliğini hangi faktörlere bağlı olduğu görülebilir. Grafiğe bakarsanız, özelliklerin azalan açı ile arttığını görebilirsiniz.
Kayıp türleri
Gazlarda
Gaz halindeki maddelerde elektrik iletkenliği küçüktür ve bunun sonucunda dielektrik kayıpları da önemsiz olacaktır. Gaz moleküllerinin polarizasyonu ile hiçbir şey olmaz. Bu durumda iyonizasyon eğrisi denir.
Bu boyun eğme, artan voltaj ile açının da artacağını gösterir. Ve bu, yalıtımda bir gaz içermesi anlamına gelir. Büyük iyonizasyon durumunda, gaz kaybı önemli olacak ve bunun sonucu olarak - yalıtımın ısıtılması ve imha edilmesi.
Bu nedenle, yalıtım yaparken, gaz kalıntılarının olmaması gerektiğini dikkate almak çok önemlidir. Bunun için özel işleme kullanılır. Özü aşağıdaki gibidir: yalıtım bir vakumda kurutulur. Daha sonra gözenekler basınç altındaki bir bileşik ile doldurulur ve daha sonra alıştırma meydana gelir.
İyonizasyonun bir sonucu olarak, yalıtımı tahrip eden azot ve ozon oksitleri ortaya çıkar.İyonizasyon etkisinin düz olmayan bir alan üzerinde meydana geldiği zamanlarda, iletim sırasında bu verimlilikte bir azalmaya yol açar.
Katılarda
Katı bir dielektrik, dielektrik kayıplarına yol açan bileşim, yapı ve polarizasyon gibi belirli özelliklere sahiptir. Örneğin, kükürt, parafin veya polistirende bulunmazlar, bu nedenle bu maddeler yüksek frekanslı bir dielektrik olarak yaygın olarak kullanılır.
Kuvars, tuz ve mika iletkenliğe sahiptir; bu nedenle, bu kayıpların önemsiz bir miktarı ile karakterize edilirler.
Dielektrik kayıplar frekansa (a) bağlı değildir, hiperbolik yasaya göre alan frekansı ile birlikte azalacaktır. Ancak sıcaklıkla birlikte doğrudan üstel yasaya bağlıdırlar (b).
Seramik veya mermer gibi kristalli bir dielektrik bu değerin karakteristik bir göstergesine sahiptir. Bunun nedeni yarı iletken kirlilikler içermesidir. Böyle bir malzemenin kendine özgü bir özelliği vardır: dielektrik kayıpları doğrudan çevre ve koşulları ile ilgilidir. Bu nedenle, dielektriği çevreleyen faktörlerin değişmesine bağlı olarak, bir malzemenin değeri değişebilir.
Sıvılarda
Bu durumda, kayıplar doğrudan malzemenin bileşimi ile ilgilidir. Sıvılarda safsızlık yoksa, nötr olacak ve elektrik iletkenliği düşük olduğu için kayıp sıfıra düşecektir.
Kutuplu veya safsızlıkların bulunduğu sıvılar, belirli teknik amaçlar için kullanılır, çünkü dielektrik kayıpları çok daha yüksek olacaktır. Bu, bu tür sıvıların kendi özel özelliklerine, örneğin viskoziteye sahip olmasından kaynaklanmaktadır. Ve dipol polarizasyonu ile belirlendiklerinden, bu sıvılara dipol polarizasyonu denir. Artan viskozite ile dielektrik kayıpları artar.
Ek olarak, sıvıların kayıplara sıcaklıkta belirli bir bağımlılığı vardır. Sıcaklık rejimi arttığında, açının tanjantı da maksimum bir değere yükselir. Sonra minimum değere düşer ve tekrar artar. Bunun nedeni, sıcaklığın etkisi altında iletkenliğin değişmesidir.
Enstrümantasyona Genel Bakış
Kayıpları ölçmek için özel aletler vardır. Bunlar arasında IPI-10 cihazı, bir Tettex cihazı ve bununla birlikte katı ve sıvı maddelerin dielektrikleri incelenir. Sıvı dielektriklerdeki açının tanjantını belirlemek için "Teğet - 3M" adlı otomatik bir kurulum kullanılır (aşağıda resmedilmiştir). Ayrıca "Ш2 - 12ТМ" ölçüm cihazını kullanın.
Son olarak, konuyla ilgili faydalı bir video izlemenizi öneririz:
Artık dielektriklerde dielektrik kayıplarını neyin oluşturduğunu, bunların nasıl hesaplandığını ve ölçüldüğünü biliyorsunuz. Sağlanan bilgilerin sizin için yararlı olacağını umuyoruz!
Ayrıca aşağıdakileri de okumanızı öneririz:
Yükleniyor ...
