Τι είναι η διηλεκτρική απώλεια;
Μέθοδος υπολογισμού
Οι διηλεκτρικές απώλειες απαιτούν μέτρηση χρησιμοποιώντας ένα μάλλον περίπλοκο σύστημα υπολογισμού. Αυτό το σύστημα αποτελείται από διάφορα στάδια. Πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητο να υπολογιστεί η ισχύς που διαθέτει ένα διηλεκτρικό και τι διαλύεται σε μια εναλλασσόμενη τάση. Καθορίζεται από τον τύπο:
Pa = U * Ia
Το παρακάτω σχήμα δείχνει τα διαγράμματα της σειράς (α) και της παράλληλης (β) σύνδεσης του πυκνωτή και της ενεργού αντίστασης, καθώς και διαγράμματα διανύσματος των ρευμάτων σε αυτά.
Έτσι, είναι δυνατό να προσδιοριστεί το ενεργό ρεύμα, ο τύπος υπολογισμού του οποίου θα έχει ως εξής:
Η δεύτερη τιμή είναι η εφαπτομένη της γωνίας του διανύσματος της πλήρους τιμής του ρεύματος προς την χωρητικότητά του. Αυτή η γωνία ονομάζεται επίσης διηλεκτρική γωνία απώλειας. Το Ic είναι η διηλεκτρική χωρητικότητα.
Βάζοντας συμπεράσματα από τα ληφθέντα δεδομένα, λαμβάνεται ένας πιο λεπτομερής τύπος για τον υπολογισμό της ισχύος:
Σε αυτήν την περίπτωση, το ρεύμα υπολογίζεται από τον τύπο: γωνιακή συχνότητα * χωρητικότητα πυκνωτή. Με βάση τους τύπους που παρέχονται, μπορείτε να υπολογίσετε την ισχύ ως εξής:
Με βάση αυτόν τον τύπο, μπορεί να φανεί από ποιους παράγοντες εξαρτάται η ποιότητα και η αξιοπιστία μιας τέτοιας συσκευής όπως διηλεκτρικό. Αν κοιτάξετε το γράφημα, μπορείτε να δείτε ότι οι ιδιότητες αυξάνονται με μειωμένη γωνία.
Τύποι απωλειών
Στα αέρια
Στις αέριες ουσίες, η ηλεκτρική αγωγιμότητα είναι μικρή και, ως εκ τούτου, οι διηλεκτρικές απώλειες θα είναι επίσης ασήμαντες. Με την πόλωση των μορίων αερίου, δεν συμβαίνει τίποτα. Σε αυτήν την περίπτωση, χρησιμοποιείται η λεγόμενη καμπύλη ιονισμού.
Αυτή η υπαγωγή δείχνει ότι με την αύξηση της τάσης, η γωνία θα αυξηθεί επίσης. Και αυτό σημαίνει ότι υπάρχει μόνωση αερίου στη μόνωση. Στην περίπτωση μεγάλου ιονισμού, η απώλεια αερίου θα είναι σημαντική και ως αποτέλεσμα - θέρμανση και καταστροφή μόνωσης.
Ως εκ τούτου, κατά την κατασκευή μόνωσης, είναι πολύ σημαντικό να ληφθεί υπόψη το γεγονός ότι δεν πρέπει να υπάρχουν εγκλείσματα αερίου. Για αυτό, χρησιμοποιείται ειδική επεξεργασία. Η ουσία της έχει ως εξής: η μόνωση στεγνώνει υπό κενό. Στη συνέχεια, οι πόροι γεμίζονται με μια ένωση που βρίσκεται υπό πίεση και στη συνέχεια συμβαίνει διάσπαση.
Ως αποτέλεσμα ιονισμού, εμφανίζονται οξείδια αζώτου και όζοντος, τα οποία καταστρέφουν τη μόνωση.Σε περιόδους που το φαινόμενο ιονισμού συμβαίνει σε μια γραφική παράσταση ανώμαλων πεδίων, αυτό κατά τη μετάδοση οδηγεί σε μείωση της αποτελεσματικότητας.
Στα στερεά
Ένα στερεό διηλεκτρικό έχει ορισμένα χαρακτηριστικά, όπως σύνθεση, δομή και πόλωση, τα οποία οδηγούν σε διηλεκτρικές απώλειες. Για παράδειγμα, απουσιάζουν σε θείο, παραφίνη ή πολυστυρόλιο · επομένως, αυτές οι ουσίες χρησιμοποιούνται ευρέως ως διηλεκτρικό υψηλής συχνότητας.
Ο χαλαζίας, το αλάτι και η μαρμαρυγία έχουν μέσω αγωγιμότητας, επομένως, χαρακτηρίζονται από ασήμαντη ποσότητα αυτών των απωλειών.
Η διηλεκτρική απώλεια δεν εξαρτάται από τη συχνότητα (α), θα μειωθεί μαζί με τη συχνότητα πεδίου σύμφωνα με τον υπερβολικό νόμο. Αλλά με τη θερμοκρασία εξαρτώνται άμεσα από τον εκθετικό νόμο (b).
Ένα κρυσταλλικό διηλεκτρικό όπως κεραμικό ή μάρμαρο έχει χαρακτηριστικό δείκτη αυτής της τιμής. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι περιέχουν ακαθαρσίες ημιαγωγών. Ένα τέτοιο υλικό έχει μια ξεχωριστή ιδιότητα: οι διηλεκτρικές απώλειες σχετίζονται άμεσα με το περιβάλλον και τις συνθήκες του. Επομένως, ανάλογα με την αλλαγή παραγόντων που περιβάλλουν το διηλεκτρικό, η τιμή ενός υλικού μπορεί να διαφέρει.
Σε υγρά
Σε αυτήν την περίπτωση, οι απώλειες σχετίζονται άμεσα με τη σύνθεση του υλικού. Εάν δεν υπάρχουν ακαθαρσίες στα υγρά, τότε θα είναι ουδέτερο και η απώλεια θα τείνει στο μηδέν, καθώς η ηλεκτρική αγωγιμότητα είναι χαμηλή.
Τα υγρά με πολικότητα ή με την παρουσία ακαθαρσιών χρησιμοποιούνται για ορισμένους τεχνικούς σκοπούς, καθώς η διηλεκτρική απώλεια τους θα είναι πολύ μεγαλύτερη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τέτοια υγρά έχουν τις δικές τους ειδικές ιδιότητες, για παράδειγμα, ιξώδες. Και δεδομένου ότι προσδιορίζονται από πόλωση διπόλου, αυτά τα υγρά ονομάζονται πόλωση διπόλων. Με το αυξανόμενο ιξώδες, οι διηλεκτρικές απώλειες αυξάνονται.
Επιπλέον, τα υγρά έχουν μια ορισμένη εξάρτηση των απωλειών από τη θερμοκρασία. Όταν αυξάνεται το καθεστώς θερμοκρασίας, η εφαπτομένη της γωνίας αυξάνεται επίσης στη μέγιστη τιμή. Στη συνέχεια πέφτει στην ελάχιστη τιμή και αυξάνεται ξανά. Αυτό συμβαίνει επειδή η αγωγιμότητα αλλάζει υπό την επίδραση της θερμοκρασίας.
Επισκόπηση οργάνου
Υπάρχουν ειδικά εργαλεία για τη μέτρηση των απωλειών. Αυτά περιλαμβάνουν τη συσκευή IPI-10, μια συσκευή Tettex και μελετώνται διηλεκτρικά στερεές και υγρές ουσίες. Μια αυτοματοποιημένη εγκατάσταση που ονομάζεται "Tangent - 3M" χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της εφαπτομένης της γωνίας σε υγρά διηλεκτρικά (απεικονίζεται παρακάτω). Χρησιμοποιήστε επίσης τον μετρητή "Ш2 - 12ТМ".
Τέλος, συνιστούμε να παρακολουθήσετε ένα χρήσιμο βίντεο σχετικά με το θέμα:
Τώρα ξέρετε τι συνιστά διηλεκτρικές απώλειες στα διηλεκτρικά, πώς υπολογίζονται και μετριούνται. Ελπίζουμε ότι οι παρεχόμενες πληροφορίες ήταν χρήσιμες για εσάς!
Συνιστούμε επίσης να διαβάσετε:
Φόρτωση...
