Proprietățile dielectrice ale materialelor izolante (Formula & constantă)
putem trece mai întâi prin descrierea materialelor dielectrice. De fapt, nu conduce electricitatea. Sunt izolatori cu conductivitate electrică foarte scăzută. Deci, trebuie să cunoaștem diferența dintre Materialul dielectric și materialul izolant. Diferența este că izolatorii blochează fluxul de curent, dar dielectricii acumulează energie electrică. În condensatoare, funcționează ca izolatori electrici.
în continuare, putem ajunge la subiect. Proprietățile dielectrice ale izolației includ tensiunea de defalcare sau rezistența dielectrică, parametrii dielectrici precum permitivitatea, conductivitatea, unghiul de pierdere și factorul de putere. Celelalte proprietăți includ parametrii electrici, termici, mecanici și chimici. Putem discuta principalele proprietăți în detaliu mai jos.
rezistența dielectrică sau tensiunea de avarie
Materialul dielectric are doar câțiva electroni în stare normală de funcționare. Atunci când puterea electrică este crescută dincolo de o anumită valoare, aceasta duce la defalcare. Adică, proprietățile izolatoare sunt deteriorate și în cele din urmă devine un conductor. Intensitatea câmpului electric în momentul defectării se numește tensiune de defecțiune sau rezistență dielectrică. Acesta poate fi exprimat în stres electric minim care va duce la defalcarea materialului în anumite condiții.
poate fi redus prin îmbătrânire, temperatură ridicată și umiditate. Acesta este dat ca
puterea dielectrică sau tensiunea de avarie =
V potențial de avarie de la hectar.
t grosime a materialului dielectric.
permitivitate relativă
se mai numește și capacitate inductivă specifică sau constantă dielectrică. Acest lucru ne oferă informații despre capacitatea condensatorului atunci când se utilizează dielectricul. Este notat ca er. Capacitatea condensatorului este legată de separarea plăcilor sau putem spune grosimea dielectricilor, aria secțiunii transversale a plăcilor și caracterul materialului dielectric utilizat . Un material dielectric cu constantă dielectrică ridicată este favorizat pentru condensator.
permeabilitate relativă sau constantă dielectrică =
putem vedea că dacă înlocuim aerul cu orice mediu dielectric, capacitatea (condensatorul) se va îmbunătăți. Constanta dielectrică și rezistența dielectrică a unor materiale dielectrice sunt prezentate mai jos.
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. Aici, putem vedea că curentul de încărcare va conduce tensiunea aplicată de 90o, care este prezentată în figura 2a. aceasta implică faptul că nu există pierderi de putere în izolatoare. Dar, în majoritatea cazurilor, există o disipare a energiei în izolatoare atunci când se aplică curent alternativ. Această pierdere este cunoscută sub numele de pierdere dielectrică. În izolatoarele practice, curentul de scurgere nu va conduce niciodată tensiunea aplicată de 90o (figura 2b). Unghiul format de curentul de scurgere este unghiul de fază (XV). Va fi întotdeauna mai puțin de 90. Vom obține, de asemenea, unghiul de pierdere (XV) de la aceasta ca 90 – XV.
circuitul echivalent cu capacitate și rezistor în garanție (paralel) sunt reprezentate mai jos.
din aceasta, vom obține pierderea de energie dielectrică ca
X reactanță capacitivă de la hectar (1/2nfc)
cos sin de la Centar. Deci, putem lua sin-ul (sin) = tan-ul (tan).
deci, tan-ul este cunoscut ca factor de putere al dielectricilor.
importanța cunoașterii proprietăților materialului dielectric este în schema, fabricarea, funcționarea și reciclarea materialelor dielectrice (izolante) și poate fi determinată prin calcul și măsurare.