絶縁材料の誘電特性(式と定数)
まず、誘電材料の説明を通過することができます。 それは実際に電気を伝導しません。 それらは非常に低い電気伝導率を持っている絶縁体である。 従って私達は誘電性材料と絶縁体の違いを知らなければなりません。 違いは、絶縁体が電流の流れを遮断するが、誘電体は電気エネルギーを蓄積することである。 コンデンサでは、電気絶縁体として機能します。
次に、我々はトピックに来ることができます。 絶縁材の誘電性の特性は誘電率のような絶縁破壊電圧か絶縁耐力、誘電性変数、伝導性、損失の角度および力率を含んでいます。 他の特性には、電気的、熱的、機械的および化学的パラメータが含まれる。 主な特性については、以下で詳細に説明します。
絶縁耐力または絶縁破壊電圧
誘電体材料は、通常の動作条件でいくつかの電子しか持っていません。
絶縁耐力または絶縁耐圧
電気強さが特定の価値を越えて増加するとき、故障で起因します。 つまり、絶縁性が損なわれ、最終的に導体になります。 絶縁破壊時の電界強度は、絶縁破壊電圧または絶縁耐力と呼ばれます。 それは条件の下で材料の故障で起因する最低の電気圧力で表すことができます。それは老化、高温および湿気によって減らすことができます。
それは老化、高温および湿気によって減らすことができます。
これは、絶縁耐力または絶縁破壊電圧=
V→絶縁破壊電位として与えられます。
t→誘電体材料の厚さ。
比誘電率
比誘電率または比誘電率とも呼ばれます。 これは、誘電体が使用されるときのコンデンサの静電容量に関する情報を提供します。 それはerと表記されます。 コンデンサの静電容量は、プレートの分離に関連しているか、誘電体の厚さ、プレートの断面積、および使用される誘電体材料の特性を言うことができます。 コンデンサには誘電率の高い誘電体材料が好まれている。
相対透磁率または誘電率=
空気を誘電体媒体に置き換えると、容量(コンデンサ)が改善されることがわかります。 いくつかの誘電体材料の誘電率および絶縁耐力を以下に示す。
Dielectric material | Dielectric Strength(kV/mm) | Dielectric Constant |
Air | 3 | 1 |
Oil | 5-20 | 2-5 |
Mica | 60-230 | 5-9 |
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. ここでは、充電電流が90oによって印加される電圧に向かうことがわかります(図2Aに示されています)。 しかし、ほとんどの場合、交流電流が印加されると絶縁体にエネルギーが放散されます。 この損失は誘電損失として知られています。 実用的な絶縁体では、漏れ電流が90oによって印加される電圧をリードすることはありません(図2B)。 漏れ電流によって形成される角度は位相角(φ)である。 それは常に90未満になります。 また、これから損失角(δ)を90-φとして取得します。
並列(並列)に容量と抵抗を持つ等価回路を以下に示します。
このことから、我々はとして誘電体電力損失を取得します
X→容量性リアクタンス(1/2nfc)
cos φ→sin δ
ほとんどの場合、δは小さい。 したがって、sin δ=tan δを取ることができます。
だから、tan δは誘電体の力率として知られています。
誘電体材料の特性の知識の重要性は、誘電体(絶縁)材料の回路図、製造、機能およびリサイクルにあり、それは計算および測定によ