Eristysmateriaalien dielektriset ominaisuudet (kaava & vakio)

voimme ensin käydä läpi dielektristen materiaalien kuvauksen. Se ei itse asiassa johda sähköä. Ne ovat eristeitä, joilla on hyvin alhainen sähkönjohtavuus. Joten meidän on tiedettävä ero dielektrisen materiaalin ja eristävän materiaalin välillä. Erona on, että eristeet estävät virran kulun, mutta eristeet keräävät sähköenergiaa. Kondensaattoreissa se toimii sähköeristeinä.

seuraavaksi päästään aiheeseen. Eristeen dielektrisiä ominaisuuksia ovat hajoamisjännite tai Dielektrinen lujuus, dielektriset parametrit kuten permittiivisyys, johtavuus, häviökulma ja tehokerroin. Muita ominaisuuksia ovat sähköiset, termiset, mekaaniset ja kemialliset parametrit. Voimme keskustella tärkeimmistä ominaisuuksista yksityiskohtaisesti alla.

Dielektrinen lujuus tai Hajoamisjännite

dielektrisessä aineessa on vain joitakin elektroneja normaalissa toimintakunnossa. Kun sähkövoima kasvaa yli tietyn arvon, se johtaa hajoamiseen. Toisin sanoen eristysominaisuudet ovat vaurioituneet ja siitä tulee lopulta johdin. Sähkökentän voimakkuutta hajoamishetkellä kutsutaan hajoamisjännitteeksi tai dielektriseksi vahvuudeksi. Se voidaan ilmaista vähintään sähköjännitys, joka johtaa jakautuminen materiaalin joissakin olosuhteissa.

sitä voidaan vähentää ikääntymisen, korkean lämpötilan ja kosteuden vaikutuksesta. Sille annetaan
Dielektrinen lujuus tai Hajoamisjännite=
V→ Hajoamispotentiaali.
t→ dielektrisen materiaalin paksuus.
suhteellista permittiivisyyttä
sitä kutsutaan myös spesifiseksi induktiiviseksi kapasiteetiksi tai dielektrisyysvakioksi. Tämä antaa meille tietoa kapasitanssi kondensaattori, kun Dielektrinen käytetään. Sitä kutsutaan nimellä er. Kondensaattorin kapasitanssi liittyy levyjen erottamiseen tai voidaan sanoa eristeiden paksuus, levyjen poikkipinta-ala ja käytetyn dielektrisen materiaalin luonne . Dielektrinen materiaali, jolla on korkea dielektrisyysvakio suositaan kondensaattori.
Suhteellinen permeabiliteetti eli dielektrisyysvakio =

voimme nähdä, että jos korvaamme ilman jollakin dielektrisellä väliaineella, kapasitanssi (kondensaattori) paranee. Dielektrisyysvakio ja dielektrisyyslujuus joidenkin dielektristen materiaalien on esitetty alla.

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. Tässä voimme nähdä, että latausvirta johtaa 90o: n käyttämää jännitettä, joka on esitetty kuvassa 2a. tämä tarkoittaa, että eristeissä ei ole tehohäviötä. Mutta useimmissa tapauksissa eristeissä on energian häviämistä, kun vaihtovirtaa käytetään. Tätä häviötä kutsutaan dielektriseksi häviöksi. Käytännön eristeissä vuotovirta ei koskaan johda 90o: n jännitettä (kuva 2b). Vuotovirran muodostama kulma on vaihekulma (φ). Se on aina alle 90. Saamme tästä myös häviökulman (δ) 90 – φ: na.

alla on esitetty vastaava piiri kapasitanssilla ja vastuksella vakuudessa (rinnakkain).

tästä saadaan Dielektrinen tehohäviö, sillä

X → kapasitiivinen reaktanssi (1/2nfc)
cosφ → sinδ
useimmissa tapauksissa δ on pieni. Joten voimme ottaa sinδ = tanδ.

joten tanδ tunnetaan dielektristen piirien tehokertoimena.

dielektrisen materiaalin ominaisuuksien tuntemuksen merkitys on dielektristen (eristävien) materiaalien kaavailussa, valmistuksessa, toiminnassa ja kierrätyksessä ja se voidaan määrittää laskemalla ja mittaamalla.