Propriedades dielétricas de materiais isolantes (fórmula & constante)

Podemos primeiro passar pela descrição de materiais dielétricos. Na verdade, não conduz electricidade. São isoladores com baixa condutividade eléctrica. Então temos que saber a diferença entre material dielétrico e material isolante. A diferença é que os isoladores bloqueiam o fluxo de corrente, mas os dielétricos acumulam energia elétrica. Em condensadores, funciona como isoladores elétricos.

em seguida, podemos chegar ao tópico. As propriedades dielétricas do isolamento incluem tensão de ruptura ou força dielétrica, parâmetros dielétricos como permissividade, condutividade, ângulo de perda e fator de potência. As outras propriedades incluem parâmetros elétricos, térmicos, mecânicos e químicos. Podemos discutir as propriedades principais em detalhes abaixo.

tensão dieléctrica ou tensão de ruptura

o material dieléctrico tem apenas alguns electrões em condições normais de funcionamento. Quando a força elétrica é aumentada para além de um determinado valor, resulta em avaria. Ou seja, as propriedades isolantes são danificadas e finalmente se torna um condutor. A força do campo elétrico no momento da ruptura é chamada tensão de ruptura ou força dielétrica. Pode ser expressa em tensão elétrica mínima que resultará em avaria do material sob alguma condição.pode ser reduzida por envelhecimento, temperatura elevada e humidade. It is given as
Dielectric strength or Breakdown voltage =
V→ Breakdown Potential.
T→ Espessura do material dielétrico.é também chamada como capacidade indutiva específica ou constante dielétrica. Isto nos dá a informação sobre a capacitância do capacitor quando o dielétrico é usado. É denotado como er. A capacitância do capacitor está relacionado com a separação das placas, ou podemos dizer a espessura de dielétricos, área da seção transversal das chapas e o caráter de material dielétrico usado . Um material dielétrico com alta constante dielétrica é favorecido para capacitor.
permeabilidade relativa ou constante dielétrica=

podemos ver que se substituirmos ar por qualquer meio dielétrico, a capacitância (capacitor) irá melhorar. A constante dielétrica e a força dielétrica de alguns materiais dielétricos são dadas abaixo.

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. Aqui, podemos ver que a corrente de carga irá encabeçar a tensão aplicada por 90o, que é mostrado na figura 2A. isto implica que não há perda de energia nos isoladores. Mas na maioria dos casos, há uma dissipação de energia nos isoladores quando a corrente alternada é aplicada. Esta perda é conhecida como perda dielétrica. Em isoladores práticos, a corrente de fuga nunca conduzirá à tensão aplicada por 90o (figura 2B). O ângulo formado pela corrente de fuga é o ângulo de Fase (φ). Será sempre menos de 90. Nós também obteremos o ângulo de perda (δ) a partir deste como 90 – φ.

O circuito equivalente com capacitância e resistor em colateral (paralelo) são representados abaixo.

a Partir desta, vamos obter o dielétrico perda de energia como

X → reatância Capacitiva (1/2nfC)
cos → sinδ
Na maioria dos casos, δ é pequeno. Para podermos tomar sinδ = tanδ.

so, tanδ is known as power factor of dielectrics.

A importância do conhecimento das propriedades do material dielétrico é o de intrigas, de fabricação, funcionamento e reciclagem do dielétrico (isolante) materiais e pode ser determinado por cálculo e medição.