Dielektrische Eigenschaften von Isolierstoffen (Formel & Konstante)

Wir können zuerst die Beschreibung von dielektrischen Materialien durchgehen. Es leitet eigentlich keinen Strom. Sie sind Isolatoren mit sehr geringer elektrischer Leitfähigkeit. Wir müssen also den Unterschied zwischen dielektrischem Material und isolierendem Material kennen. Der Unterschied besteht darin, dass Isolatoren den Stromfluss blockieren, die Dielektrika jedoch elektrische Energie akkumulieren. In Kondensatoren fungiert es als elektrische Isolatoren.

Als nächstes können wir zum Thema kommen. Die dielektrischen Eigenschaften der Isolierung umfassen Durchbruchsspannung oder Durchschlagsfestigkeit, dielektrische Parameter wie Permittivität, Leitfähigkeit, Verlustwinkel und Leistungsfaktor. Die anderen Eigenschaften umfassen elektrische, thermische, mechanische und chemische Parameter. Wir können die Haupteigenschaften im Detail unten diskutieren.

Spannungsfestigkeit oder Durchbruchsspannung

Das dielektrische Material hat im normalen Betriebszustand nur einige Elektronen. Wenn die elektrische Stärke über einen bestimmten Wert hinaus erhöht wird, führt dies zu einem Ausfall. Das heißt, die isolierenden Eigenschaften werden beschädigt und es wird schließlich ein Leiter. Die elektrische Feldstärke zum Zeitpunkt des Durchbruchs wird als Durchbruchsspannung oder Durchschlagsfestigkeit bezeichnet. Es kann in minimaler elektrischer Spannung ausgedrückt werden, die unter bestimmten Bedingungen zum Zusammenbruch des Materials führt.

Es kann durch Alterung, hohe Temperatur und Feuchtigkeit reduziert werden. Es wird angegeben als
Spannungsfestigkeit oder Durchbruchsspannung =
V→ Durchschlagspotential.
t→ Dicke des dielektrischen Materials.
Relative Permittivität
Es wird auch als spezifische induktive Kapazität oder Dielektrizitätskonstante bezeichnet. Dies gibt uns die Information über die Kapazität des Kondensators, wenn das Dielektrikum verwendet wird. Es wird als er bezeichnet. Die Kapazität des Kondensators hängt mit der Trennung der Platten zusammen, oder wir können die Dicke der Dielektrika, die Querschnittsfläche der Platten und den Charakter des verwendeten dielektrischen Materials sagen . Für den Kondensator wird ein dielektrisches Material mit hoher Dielektrizitätskonstante bevorzugt.
Relative Permeabilität oder Dielektrizitätskonstante =

Wir können sehen, dass, wenn wir Luft durch ein dielektrisches Medium ersetzen, die Kapazität (Kondensator) verbessert wird. Die Dielektrizitätskonstante und die Dielektrizitätsfestigkeit einiger dielektrischer Materialien sind unten angegeben.

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. Hier können wir sehen, dass der Ladestrom die von 90o angelegte Spannung übersteigt, die in Abbildung 2A dargestellt ist. In den meisten Fällen kommt es jedoch zu einer Energiedissipation in den Isolatoren, wenn Wechselstrom angelegt wird. Dieser Verlust wird als dielektrischer Verlust bezeichnet. In praktischen Isolatoren führt der Leckstrom niemals die von 90o angelegte Spannung (Abbildung 2B). Der durch den Leckstrom gebildete Winkel ist der Phasenwinkel (φ). Es wird immer weniger als 90 sein. Wir erhalten daraus auch den Verlustwinkel (δ) als 90- φ.

Die Ersatzschaltung mit Kapazität und Widerstand parallel (parallel) ist unten dargestellt.

Daraus erhalten wir die dielektrische Verlustleistung als

X → Kapazitive Reaktanz (1 / 2nfC)
cosφ → sinδ
In den meisten Fällen ist δ klein. Wir können also sinδ = tanδ nehmen.

Tanδ ist also als Leistungsfaktor von Dielektrika bekannt.

Die Bedeutung der Kenntnis der Eigenschaften von dielektrischem Material liegt in der Planung, Herstellung, Funktionsweise und dem Recycling der dielektrischen (isolierenden) Materialien und kann durch Berechnung und Messung bestimmt werden.