Dielektrické vlastnosti izolačních materiálů (vzorec a konstanta)

můžeme nejprve projít popisem dielektrických materiálů. Ve skutečnosti nevede elektřinu. Jsou to izolátory s velmi nízkou elektrickou vodivostí. Takže musíme znát rozdíl mezi dielektrickým materiálem a izolačním materiálem. Rozdíl je v tom, že izolátory blokují tok proudu, ale dielektrika akumulují elektrickou energii. V kondenzátorech funguje jako elektrické izolátory.

dále se můžeme dostat k tématu. Dielektrické vlastnosti izolace zahrnují průrazné napětí nebo dielektrickou pevnost, dielektrické parametry, jako je permitivita, vodivost, úhel ztráty a účiník. Mezi další vlastnosti patří elektrické, tepelné, mechanické a chemické parametry. Hlavní vlastnosti můžeme podrobně diskutovat níže.

dielektrická pevnost nebo průrazné napětí

dielektrický materiál má v normálním provozním stavu pouze některé elektrony. Když se elektrická síla zvýší nad určitou hodnotu, má za následek poruchu. To znamená, že izolační vlastnosti jsou poškozeny a nakonec se stává vodičem. Síla elektrického pole v době poruchy se nazývá průrazné napětí nebo dielektrická pevnost. To může být vyjádřeno v minimálním elektrickém namáhání, které bude mít za následek rozpad materiálu za určitých podmínek.

může být snížena stárnutím, vysokou teplotou a vlhkostí. Udává se jako
dielektrická pevnost nebo průrazné napětí =
V→ průrazný potenciál.
t→ tloušťka dielektrického materiálu.
relativní permitivita
nazývá se také jako specifická induktivní kapacita nebo dielektrická konstanta. To nám dává informace o kapacitě kondenzátoru při použití dielektrika. Označuje se jako er. Kapacitu kondenzátoru je v souvislosti s oddělením desek nebo můžeme říci, tloušťce dielektrika, plocha průřezu desky a charakter dielektrický materiál používá . Pro kondenzátor je upřednostňován dielektrický materiál s vysokou dielektrickou konstantou.
Relativní permeabilita nebo permitivita =

vidíme, že pokud dosadíme vzduchu s nějaké dielektrikum, kapacita (kondenzátor) se zlepšila. Dielektrická konstanta a dielektrická pevnost některých dielektrických materiálů jsou uvedeny níže.

Table no.1

Dissipation Factor, Loss Angle and Power Factor

When a dielectric material is given an AC supply, no power utilization takes place. It is perfectly achieved only by vacuum and purified gases. Zde vidíme, že nabíjecí proud povede napětí aplikované 90o, které je znázorněno na obrázku 2A. to znamená, že v izolátorech nedochází ke ztrátě výkonu. Ve většině případů však dochází k rozptylu energie v izolátorech při použití střídavého proudu. Tato ztráta se nazývá dielektrická ztráta. V praktických izolátorech svodový proud nikdy nevede napětí aplikované 90o (obrázek 2B). Úhel tvořený svodovým proudem je fázový úhel (φ). Bude to vždy méně než 90. Získáme z toho také úhel ztráty (δ) jako 90 – φ.

ekvivalentní obvod s kapacitní a odporu ve vedlejší (paralelní) jsou zastoupeny níže.

Z tohoto, budeme mít dielektrické ztráty výkonu jako

X → Kapacitní reaktance (1/2nfC)
cosφ → sinδ
Ve většině případů, δ je malé. Takže můžeme vzít sinδ = tanδ.

takže tanδ je známý jako účiník dielektrik.

význam znalosti vlastností dielektrického materiálu je v plánování, výroby, provozu a recyklace dielektrické (izolační) materiály a to může být stanovena na základě výpočtu a měření.