Dielektrični gubici

Vjerojatno gotovo svi znaju što se naziva dielektrik. To uključuje sve kategorije tvari koje ne prolaze električnu struju. Takve su tvari prilično velike, a uz tu osnovnu imovinu još uvijek ih karakteriziraju i neke dodatne. Danas ćemo govoriti o njihovim značajkama. Što znači pojam dielektrični gubitak? To je vrsta energije koja se javlja u dielektricima kao posljedica utjecaja električnih polja. Ta energija, pak, dovodi do činjenice da se dielektrik zagrijava.

Ako je utjecaj polja, a time i napona, konstantan, tada se za određivanje vrijednosti energetskih gubitaka koristi jakost struje poprečne struje, koja ovisi o vodljivosti. Ako je, međutim, učinak varijabilan, tada izračun treba uzeti u obzir i štete koje ovise o polarizaciji. Osim toga, na vrijednost gubitaka utječe prisutnost ili odsutnost dodatnih nečistoća u dielektriku - željezov oksid, plin itd.

1. Mjerenje dielektričnih gubitaka
2. Broj gubitaka u plinovitim tvarima
3. Pojava dielektričnih gubitaka u čvrstom dielektriku
4. Karakteristike dielektričnih gubitaka u tekućim dielektricima

Mjerenje dielektričnih gubitaka

Mjerenje dielektričnih gubitaka uključuje prilično složen sustav izračuna koji se sastoji od nekoliko akcija.

Prije svega, izračunava se snaga rasipana u dielektricu s promjenjivim naponom. To je jednako proizvodu koji na njega utječe napon i struja koja prolazi kroz dielektrike (odnosno, U i la).

Ra =U · Ia

Ako se pozivate na shemu dielektrične supstitucije, vidjet ćete da se sastoji od kondenzatora i aktivnog otpora, koji su međusobno povezani u seriji.

Prema formuli, možemo izračunati aktivnu struju koja prolazi kroz dielektrik, ona će sastaviti tangentu od vektora pune vrijednosti struje do svoje kapacitivnosti lc (odgovarajuće?). ? i dalje se naziva kut dielektričnog gubitka (ili samo gubitaka).

Ia = Ic • tg?

Na temelju toga, može se zamisliti detaljnija formula za izračunavanje snage na sljedeći način.

Pa = U • Ic • Tg?

Ako u isto vrijeme uzmete vrijednost struje u različite naknadne izraze (Slovom označenom vrijednošću kapacitivnosti,? - kutnom frekvencijom).

Ic = U • • C

Na kraju, dobivamo mnogo dublju formulu za izračunavanje snage u dielektriku.

Pa = U2 • • • C • tg?

Iz ove formule već se mogu izvući neki zaključci. Dakle, vidimo da je vrijednost gubitaka energije u izravnoj proporciji s tangensom kuta dielektričnih gubitaka. S druge strane, razina kvalitete našeg dielektrika ovisi o vrijednosti ovog kuta. Ako sumiramo, onda se, s padajućim kutom, povećava razina dielektričnih svojstava tvari. I vrijednost ovog kuta omogućuje kvantitativno izražavanje dielektričnih gubitaka i međusobnu usporedbu u različitim dielektricima.

Broj gubitaka plinova

Budući da je u plinovitim tvarima vrijednost električne provodljivosti vrlo mala, broj dielektričnih gubitaka u njima je mali.

Kada dođe do polarizacijeplinovite molekule, pri tome se ne pojavljuju dielektrični gubici. U ovom slučaju koristi se ovisnost pod nazivom ionizacijske krivulje. Ta ovisnost pokazuje da ako je tangenta? povećava se s povećanjem napona, to je dokaz da je u ovom slučaju plin u izolaciji. Ako je ionizacija značajna, gubi se i plin, što može dovesti do zagrijavanja i kolapsa izolacije.

Stoga je vrlo važno izolirati plin iz procesa izolacije. Da biste to postigli, primijenite poseban tretman. To uključuje sušenje izolacije u vakuumu, a zatim ispunjava sve pore pod tlakom. Sljedeći korak je pokretanje.
Kada dođe do ionizacije, ozon i dušikovi oksidi, što dovodi do uništenja organske izolacije. Ako se učinak ionizacije pojavi tamo gdje su polja neujednačena, to dovodi do značajnog smanjenja učinkovitosti prijenosa (to se događa na dalekovodu).

Pojava dielektričnih gubitaka u čvrstom dielektriku

Pojava gubitaka u čvrstom dielektriku izravno je povezana s njegovim karakteristikama - strukturom, sastavom i prisutnošću polarizacije. Na primjer, u sumporu, polistirenu i parafinu nema dielektričnih gubitaka, što znači da se može široko koristiti kao izolator visoke frekvencije.

Kamena sol, kvarc, tinjac i neki drugi anorganski dielektrici zbog polarizacije i kvalitete, kao što je električna provodljivost, karakterizirani su prisutnošću malih količina ovog tipa.gubici. U ovom slučaju vrijednost dielektričnih gubitaka ne ovisi o frekvenciji, već je u izravnoj ovisnosti o temperaturi.

Za mramor, keramiku i druge kristalne dielektrike karakterizirane prisutnošću gubitaka zbog prisutnosti njihovog sastava nečistoća poluvodiča - to mogu biti voda, plin, ugljik itd. Ovi su materijali tako zanimljiva osobina da su gubici izravno povezani s okolišem i njihova vrijednost za jedan materijal može varirati ovisno o promjeni okolnih čimbenika.

Karakteristike dielektričnih gubitaka u tekućim dielektrikima

Ovdje je vrijednost gubitaka izravno povezana sa sastavom. Ako je tekućina neutralna i ne sadrži nečistoće, vrijednost gubitaka teži nuli zbog niske električne vodljivosti.

Za tehničke svrhe, cik-cak spojevi se koriste s polaritetom ili su mješavina neutralnog i dipolnog (to uključuje spojeve). U njima je vrijednost gubitaka znatno veća.

Gubici u polarnim tekućinama posljedica su takvog svojstva kao viskoznosti i nazivaju se dipolom, jer su određeni dipolnom polarizacijom. U isto vrijeme na niskim viskozitetima gubici su mali, s rastom - gubici se povećavaju.

Osim toga, u tekućinama postoji složena ovisnost dielektričnih gubitaka o temperaturnom režimu. S tangentnim porastom temperature? Povećava se do maksimalne vrijednosti, nakon čega opet pada na minimum i ponovno se povećava, što je povezano s promjenom električne vodljivosti pod utjecajem temperature.