Диелектрични загуби наречени енергия, разсеяни за единица време в диелектрика, когато е подложен на въздействието на електрическо поле и причинява загряване на диелектрика.
На диелектрична загуба на изолатора може да се характеризира чрез разсейване на мощност, която се определя чрез формула
P = U 2 · # 969; C · TG # 948;,
където # 969; - ъглова честота (# 969 = 2πf); С - капацитет на диелектрика; U - напрежение, приложено на диелектрика; TG # 948; - диелектрична загуба тангента.
Фигура 4 показва еквивалентна електрическата схема и векторна диаграма на загуба диелектрик. Диелектрична загуба ъгъл е ъгълът, в допълнение към 90 на фазовия ъгъл # 966; между тока и напрежението в капацитивен верига.
Фиг. 4. еквивалент верига на а) и векторна диаграма б) диелектрик
Видове диелектрични загуби. Диелектрични загуби на техните характеристики и физическата природа могат да бъдат разделени на четири основни типа:
1) загуба поради поляризация;
2) загуба поради чрез проводимост;
3) загуби йонизация;
4) загуба поради нееднородност на структурата.
Диелектрични загуби в резултат на поляризация. От всички видове поляризационни загуби най-често се срещат в изолатори и йон-дипол релаксация. Те имат общи закони:
а) TG # 948; при определена честота f1 е максимум;
б) в TG # 948; също наблюдава максимум при температура t1, характерни за диелектрик.
Еквивалентната веригата на тези видове са добре описани загуба верига на капацитет С и устойчивост R (фиг. 4, а).
Диелектрични загуби поради чрез заместване проводимост vskheme добре описани съпротивление R
(Фиг. 4, а). Те не зависят от честотата:
Тъй като съпротивлението R зависи от температурата, тогава загубата от това зависи. Те се увеличи с експоненциално температура:
където А и В - постоянен материал.
допирателна # 948; в този случай може да бъде изчислена по формулата
където е - честота на напрежение Hz; # 961; - съпротивление;
Йонизация диелектрични загуби. Тези загуби присъщи газообразни диелектрици. Те се появяват, когато силата на тока в диелектрика надвишава критичната стойност UCR. при което процесите на йонизация започват. До напрежение UCR диелектрични загуби са практически нула и след това те се увеличи рязко, и те могат да бъдат оценени от приблизителната формула
където А - постоянен коефициент, е - честота на областта.
загуби Йонизационен принцип Йонизационните възникнат също в течни и твърди диелектрици в газови мехурчета и включвания.
Диелектрични загуби в резултат на нееднородността на структурата. Те се наблюдава при слоести диелектрици: хартия, импрегнирана с масло, в порестия керамичен платката, стъклени влакна и т.н. С оглед на разнообразието на структурата на нехомогенни диелектрици обща формула за изчисляване на диелектрична загуба не съществува ...
Диелектрични загуби на газове. Диелектрични загуби на газове при полеви интензитет, лежащи под стойността, необходима за развитието на въздействие йонизация на газовите молекули са много малки. В този случай, газ може да се разглежда като практически идеално изолатор. Източник газ диелектрични загуби могат да бъдат само електрическа проводимост, тъй като ориентацията на молекулите на дипол в тяхната газ поляризация поради големите разстояния между молекулите не се придружава от диелектрични загуби.
Въпреки това, тъй газове имат много ниска електрическа проводимост, ъгълът на диелектрични загуби е незначително. Стойност TG # 948; може да бъде определена чрез формула (1). Газ TG # 948; ≈ 4 х 10 -8.
В напрегнатостта на полето по-голяма Ecr в йонизацията на газ започва, а загубите се увеличават рязко.
Диелектрични загуби в течни диелектрици. Сред диелектрична течност трябва да се разглежда отделно неполярен и полярен.
Неполярен течности са причинени само от диелектрична проводимост загуба. В чисти течни диелектрици проводимост е малък, и следователно, малки диелектрични загуби. Можете да изчислите TG # 948; съгласно формула (1). Например, за да се получи нефтено масло хладник TG # 948; ≈ 0001. Диелектрични загуби в неполярни диелектрици са зависими от температурата, тъй като температурата намалява с увеличаване на съпротивление на изолационната течност. В неполярен диелектрик TG # 948; намалява с увеличаване на честотата. А диелектрични загуби е зависи от честотата.
В полярни течности, загубата поради две причини:
а) проводимост; б) дипол поляризация.
Загубата причинена от електрическа проводимост, зависят само от температурата. За дипол поляризация TG # 948; Той има най-много при определена температура t1. Ако сега се вземат предвид и двата вида загуби и обобщава двете функции, ние получаваме на графиката, показана на фигура 5, както и. Ефект върху честотата е TG # 948; и разсейване на мощност е показано на фигура 5, б
Фигура 5. Влияния на температура а) и б честота) загуба в полярен
Диелектрични загуби в твърди диелектрици. В твърди диелектрици може да бъде всякакъв вид поляризация и загуби. За да се установи общите закони на твърди диелектрици са разделени в следните групи.
1. диелектрици молекулна структура:
а) неполярен, б) полярен.
2. диелектрици йонна структура:
а) опаковка, б) насипно опаковка.
4. нехомогенни диелектрици структури.
Неполярни диелектрици имат незначителни диелектрични загуби, и те се използват по-висока честота на диелектрици. допирателна # 948; за тях може да се изчисли чрез формулата (1). В диелектрична загуба в неполярни диелектрици не зависи от честотата. Чрез повишаване на температурата намалява съпротивлението на диелектрика, и това води до увеличаване на диелектрична загуба допирателната.
Променете TG # 948; температурата и честотата в полярни диелектрици
Това е същото като за полярна течност диелектрик.
Vtvordyh вещества йонната конструкция с близо пакетиране на йоните са само два вида поляризация: електронна и йонна. Тези диелектрици, диелектрични загуби е много малък. При повишени температури, тези материали увеличаване на загубата на проходния електропроводимостта. С увеличаване на честотата TG # 948; се намалява, като в неполярни диелектрици, тъй като активен ток остава постоянна и струята се увеличава.
На твърди вещества йонна структура с насипно опаковане на йон е йон значително поляризация релаксация, така че наблюдаваните модели на промяна TG # 948; температурата и честотната характеристика на поляризация на дипол.
Има два вида загуби:
а) загуби, причинени от движението на йоните слабо свързани. Те се разглеждат като загуби в резултат на проводимост увеличават с температура и е почти независим от честотата (TG # 948; намалява с увеличаване на честотата);
б) загуби, причинени от поляризацията на почивка, в която TG # 948; Това зависи от температурата и честотата.
За повечето видове електрокерамика брой йони, участващи в релаксацията на поляризация, непрекъснато увеличава с температура, така че максимално TG # 948; и няма температурната зависимост на TG # 948; Подобно на неполярни диелектрици в първо приближение е експоненциално.
Отличителна черта на фероелектричен материал е, че спонтанно (спонтанно) поляризация се проявява в определен температурен диапазон, до точката на Кюри. Диелектрични загуби в ferroelectrics малка промяна с температура на спонтанна поляризация и поскъпване при температура над точката на Кюри, когато структурата на домен свива.
В зависимост TG # 948; температурата и честотна структура в нехомогенни диелектрици са много сложни и се определя като сумата от зависимости на компонентите.
Свързани статии