Електромагнитно поле (EMF), който е колекция от променливи на електрически и магнитни полета, които предизвикват появата на проводници в него са променливи токове и диелектрици води до завъртане на дипол молекули, т.е.. Д. Към поляризация срещащи се при честота определя EMI честота. На задействане на движението на електрони, йони и молекули дипол поле изразходва енергия и. В зависимост от това какъв механизъм областта на взаимодействие с материята се извършва, за да се говори за енергийна загуба на проводимост или чрез диелектрични загуби на енергия на електромагнитното поле. Поле, причинени от движението на заредени частици повишава вътрешната енергия на веществото, т.е.. Е. карайки го да топлина, което се провежда още по-интензивно по-голяма скорост на вибрационното движение на частиците, т.е.. Е. Колкото по-висока честота на електромагнитното поле.
За създаване на висока честота електромагнитни полета са специални генератори, основната част от които е осцилиращ верига, състояща се от кондензатор и индуктор. Нагревателно висока честота на материала се извършва по различни начини, в зависимост от местоположението на неговите елементи по отношение на колебание верига (Фиг.). Нека разгледаме всеки един от тези методи.
проводниците Нагревателните с висока честота ток. Да предположим, че предните повърхности на проводимия цилиндър с съпротивление р, дължина / и площ на напречното сечение S приложените електроди, свързани към генератор на променливо напрежение (Фиг. А). Според закона на Джаул е - Ленц количество топлина Q, освободен по време на преминаването през съпротивление проводник R на I за настоящото време е
където I - плътност на тока; V - обемът на проводник.
Ние казваме, че интензивността на стойността на нагряване, която е числено равно на количеството топлина, освободено за единица време за единица обем на веществото, т.е.. Е. Q = Q / Vt. Тогава интензивността на нагревателен проводник QPR = й 2К на (4.29).
Така, интензитетът на електрически нагревателен проводник е пропорционална на неговата специфична резистентност и квадрата на плътността на тока. Трябва да се има предвид, че за синусоидална J AC стойност представлява ефективната стойност на плътността на тока, т.е.. Е. J = YM /Ö2, когато YM - амплитуда стойност на плътността на тока.
диригент отопление в променливо електрическо поле. Да предположим, че сега проводим цилиндър е в резонансната верига между кондензатор плочи, което има променлив електрическо поле в резултат на движението на електроните на проводник (фиг. В). Според закона на Ом, плътността на тока, свързани с електрическото поле инча проводник връзка J = E / г. Следователно, изразът може да бъде пренаписана, като се замени QNP да QE, т.е. при нагряване интензивност в електрическото поле:
Тук Е също се разбира от ефективната стойност на интензивността на полето.
По този начин, нагряване в електрически интензитет поле пропорционална на квадрата на интензивността на полето, и е обратно пропорционална на съпротивлението на проводника.
диригент отопление в променливо магнитно поле. Сега поставете цилиндъра в проводим намотка осцилираща верига (Фиг. 6). Променливото магнитно поле се създава в проводник на завихрящата индуцирания ток, който се нагрява на проводника. Провеждане на съответните изчисления, може да се докаже, че нагряването на интензитета QB в променливо магнитно поле индукция В е пропорционална на квадрата на магнитната индукция на магнитното поле на квадрата на честота и обратно пропорционална на съпротивлението на проводника
)
където В е - ефективна стойност на магнитната индукция и К - коефициент на пропорционалност.
Както се вижда, скоростта на нагряване в променливите електрически и магнитни полета, е обратно пропорционална на съпротивлението на веществото. Това е основата се използва при лечението и в методи селското стопанство за борба с гъбични заболявания и дезинфекция на зърно. При облъчване с висока честота EMI зърна, където вредителите са бръмбари, грешки в тялото с по-ниска съпротивление от зърното, повече се освобождава топлина. Бръмбарите и умират се отопляват и губи зърно кълняемост.
Отоплителни диелектрици в високо електрическо поле. В диелектрици променливо електрическо поле предизвиква електронна и диполна поляризация. път електронен поляризация релаксация
10 -15 секунди. Следователно, когато EMI честоти, генерирани от радио устройства и използвани в биологични изследвания и физиотерапия (от 10 до 10 Hz), електрони могат да следят промените EMI напрежението и електронен поляризация е същата като в статично поле, с единствената разлика, че знаците електрически заряди върху срещуположните повърхности на диелектрика варират с честота EMI. Следователно, диелектрична константа на вещества с електронен поляризация не зависи от честотата на EMF (фиг. А). Тъй като поляризацията на ориентация, поради редуване на тежки биполярни молекули, а след това при високи честоти, инерцията на техните води до факта, че те не могат да следват промените в електрическа сила на полето и при много високи честоти, те на практика остава в сила. Фиг. б показва относителната диелектричната константа на честотата на полярен течен диелектрик. Докато MP честота е малка, на диполи имат време да следите промените полеви стойността Е, е голяма и в близост до стойността за постоянна област. При по-високи честоти, диелектрична константа намалява драстично и стойността му е близо до стойността, съответстваща на електрон поляризацията.
Помислете за това, което интензивността на отопление на диелектрика в променливо електрическо поле (на снимката б). Ако поляризация на диелектрик между кондензатор плочи е електронен в природата, след обмена на кондензатор зареждане става без загуба на енергия. Такива парцели AC верига, в които няма освобождаване на енергия, са известни като реактивен.
Real изолатор в които има, макар и малки, провеждането ток и поляризацията причинена чрез завъртане дипол молекули, както вече бе споменато, настоящите потоци IF = Ilim + Ior + Т.е. - ток Ie. поради електронен поляризация, чисто реактивен. проводимост ток Ilim. поради движението съществуващи в диелектрика на свободни йони или електрони - .. активния ток, т.е., така че по време на преминаването на Джаул топлина. Активното ток не изостава фазата на напрежението и векторната диаграма насочена в същата посока като вектор напрежение. Що се отнася до текущата IOR. той частично активна и реактивна частично. Сама по себе си, най-диполи се въртят, ако е извършена във вакуум, няма да изисква разход на енергия. Въпреки това, устойчивост на околната среда води до загряване на диелектрика. Следователно, в диаграмата на вектор трябва да бъде отложено и активният компонент la, оп. Ip и реактивна оп ориентировъчна ток (фиг.). Резултатът, получен от вектор добавяне на общия ток вектор, който се премества по отношение на реактивен ток вектор от ъгъл г. нарича диелектрична ъгъл загуба. Както се вижда от фиг. б.
Диелектрични загуби тангента характеризира съотношението на EMF потребление на енергия в диелектрик на своя отопление. Ако г = 0, реактивен ток и няма загуба на енергия. Ако D = р / 2, след това реактивната компонента не присъства и всички изразходват в нагряване на тялото енергия. Може да се покаже, че интензитетът на нагряването на диелектричната Qd = E 2 2 w ee0 ТР. където под Е, както в предходните формули, е необходимо да се разбере ефективната стойност на електрическото поле променлив.
По този начин, ТР електромагнитно поле определя количеството енергия, изгубени в нагряването им да диелектрик. За съвременните insulants ТР стойност е в диапазона от 0.0001 до 0.05. Колкото по-ниска загуба допирателната на ъгъла, толкова по-изолиращите свойства на материала, тъй като има по-малко загуби на енергия предизвика диелектрик отопление и водят до разрушаването му. Разсейване фактор зависи от честотата на EMF (фиг.). С все по-често се увеличава загубите на енергия в резултат на факта, че диполи често са принудени да се преориентират в електрическо поле, което ще се изразходват за повече енергия. Но това се случва само на определена честота. При много високи честоти, на диполи не могат да следят промяната в променливото поле и енергийните загуби са намалени. В диелектрици с чисто електронен поляризация (чист неполярен течност, тефлон, полистирен) диелектрични загуби са много малки (ТР »10 -5 - 10 -4), и не зависят от честоти до 1 GHz.
ТР стойност може да се изрази чрез диелектрични параметри
Средата се счита проводим ако го загуби проводникова значително по-голяма диелектрични загуби, т.е. ако ТР >> л, полупроводников, ако ТР »л и диелектрик в ТР < Тъй като загуба допирателната на ъгъла зависи от честотата, същата среда може да бъде диелектрик, проводимите свойства. Например, морска вода (в свойства близки до физиологичен разтвор) при честоти до 10 MHz държи като проводник (ТР = 100) и при честоти над 10 GHz - като диелектрик (ТР = 0,01).Свързани статии