Właściwości dielektryczne materiałów izolacyjnych (wzór i stała)

możemy najpierw przejść przez Opis materiałów dielektrycznych. Faktycznie nie przewodzi elektryczności. Są to izolatory o bardzo niskiej przewodności elektrycznej. Musimy więc znać różnicę między materiałem dielektrycznym a materiałem izolacyjnym. Różnica polega na tym, że izolatory blokują przepływ prądu, ale dielektryki gromadzą energię elektryczną. W kondensatorach pełni funkcję izolatorów elektrycznych.

następnie możemy przejść do tematu. Właściwości dielektryczne izolacji obejmują napięcie przebicia lub wytrzymałość dielektryczną, parametry dielektryczne, takie jak przenikalność, przewodność, kąt strat i współczynnik mocy. Pozostałe właściwości obejmują parametry elektryczne, termiczne, mechaniczne i chemiczne. Poniżej szczegółowo omówimy główne właściwości.

Wytrzymałość dielektryczna lub napięcie przebicia

materiał dielektryczny ma tylko niektóre elektrony w normalnych warunkach pracy. Gdy wytrzymałość elektryczna jest zwiększona ponad określoną wartość, powoduje rozpad. Oznacza to, że właściwości izolacyjne są uszkodzone i w końcu staje się przewodnikiem. Natężenie pola elektrycznego w momencie awarii nazywa się napięciem przebicia lub wytrzymałością dielektryczną. Można to wyrazić w minimalnym naprężeniu elektrycznym, które spowoduje rozpad materiału pod pewnymi warunkami.

można go zmniejszyć przez starzenie, wysoką temperaturę i wilgoć. Jest on podany jako
Wytrzymałość dielektryczna lub napięcie przebicia =
V→ potencjał przebicia.
T→ grubość materiału dielektrycznego.
względna przenikalność
nazywana jest również jako specyficzna zdolność indukcyjna lub Stała dielektryczna. To daje nam informacje o pojemności kondensatora, gdy dielektryk jest używany. Jest oznaczony jako ostry dyżur. Pojemność kondensatora jest związana z separacją płyt lub możemy powiedzieć grubość dielektryków, pole przekroju płyt i charakter zastosowanego materiału dielektrycznego . Materiał dielektryczny o wysokiej stałej dielektrycznej jest preferowany dla kondensatora.
względna przepuszczalność lub Stała dielektryczna =

widzimy, że jeśli zastąpimy powietrze dowolnym medium dielektrycznym, pojemność (Kondensator) ulegnie poprawie. Stała dielektryczna i wytrzymałość dielektryczna niektórych materiałów dielektrycznych podano poniżej.

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. Tutaj widzimy, że prąd ładowania będzie przewodził napięciu przyłożonemu o 90o, co pokazano na rysunku 2A. oznacza to, że nie ma utraty mocy w izolatorach. Ale w większości przypadków występuje rozproszenie energii w izolatorach, gdy stosuje się prąd zmienny. Strata ta jest znana jako strata dielektryczna. W praktycznych izolatorach prąd upływowy nigdy nie doprowadzi do napięcia przyłożonego o 90o (rysunek 2B). Kąt utworzony przez prąd upływu jest kątem fazowym (φ). Zawsze będzie mniej niż 90. Otrzymamy również kąt strat (δ) z tego jako 90 – φ.

równoważny Obwód z pojemnością i rezystorem w układzie równoległym przedstawiono poniżej.

z tego uzyskamy utratę mocy dielektrycznej jako

x → reaktancja pojemnościowa (1/2nfc)
cosφ → sinδ
w większości przypadków δ jest mały. Więc możemy przyjąć sinδ = tanδ.

tak więc tanδ jest znany jako współczynnik mocy dielektryków.

wiedza o właściwościach materiału dielektrycznego ma znaczenie w projektowaniu, wytwarzaniu, funkcjonowaniu i recyklingu materiałów dielektrycznych (izolacyjnych) i może być określona za pomocą obliczeń i pomiarów.