การสูญเสียอิเล็กทริกคืออะไร?
วิธีการคำนวณ
การสูญเสียอิเล็กทริกต้องใช้การวัดโดยใช้ระบบการคำนวณที่ค่อนข้างซับซ้อน ระบบนี้ประกอบด้วยหลายขั้นตอน ประการแรกจำเป็นต้องคำนวณพลังงานที่ไดอิเล็กตริกมีอยู่และสิ่งที่สลายไปในแรงดันไฟฟ้าสลับ มันถูกกำหนดโดยสูตร:
Pa = U * Ia
รูปด้านล่างแสดงไดอะแกรมของการเชื่อมต่ออนุกรม (a) และขนาน (b) ของตัวเก็บประจุและความต้านทานที่แอ็คทีฟเช่นเดียวกับเวกเตอร์ไดอะแกรมของกระแสในพวกเขา
ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะกำหนดกระแสที่ใช้งานอยู่ซึ่งสูตรการคำนวณจะเป็นดังนี้:
ค่าที่สองคือแทนเจนต์ของมุมของเวกเตอร์ของค่าเต็มของกระแสไฟฟ้าต่อความจุ มุมนี้เรียกอีกอย่างว่ามุมการสูญเสียอิเล็กทริก Ic คือความจุอิเล็กทริก
ข้อสรุปที่ดึงออกมาจากข้อมูลที่ได้รับจะมีสูตรที่ละเอียดยิ่งขึ้นสำหรับการคำนวณกำลังไฟฟ้า:
ในกรณีนี้กระแสจะถูกคำนวณโดยสูตร: ประจุความถี่เชิงมุม * ความจุของตัวเก็บประจุ ขึ้นอยู่กับสูตรที่ให้ไว้คุณสามารถคำนวณพลังงานได้ดังนี้:
จากสูตรนี้จะเห็นได้ว่าปัจจัยคุณภาพและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์เช่นอิเล็กทริกนั้นขึ้นอยู่กับอะไร ถ้าคุณดูกราฟคุณจะเห็นว่าคุณสมบัตินั้นเพิ่มขึ้นด้วยมุมที่ลดลง
ประเภทของการสูญเสีย
ในก๊าซ
ในสารก๊าซความนำไฟฟ้ามีขนาดเล็กและด้วยเหตุนี้การสูญเสียอิเล็กทริกจะไม่มีนัยสำคัญ ด้วยโพลาไรซ์ของโมเลกุลก๊าซไม่มีอะไรเกิดขึ้น ในกรณีนี้จะใช้เส้นโค้งการไอออไนซ์ที่เรียกว่า
การอยู่ใต้บังคับบัญชานี้บ่งชี้ว่าเมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นมุมก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน และนี่หมายความว่ามีการรวมก๊าซไว้ในฉนวน ในกรณีของการไอออไนซ์ขนาดใหญ่การสูญเสียก๊าซจะมีความสำคัญและเป็นผลให้ความร้อนและการทำลายของฉนวน
ดังนั้นเมื่อทำฉนวนจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องคำนึงถึงความจริงที่ว่าไม่ควรมีการรวมก๊าซ สำหรับสิ่งนี้จะใช้การประมวลผลพิเศษ สาระสำคัญของมันคือ: ฉนวนถูกทำให้แห้งในสุญญากาศ จากนั้นรูขุมขนจะถูกเติมด้วยสารประกอบที่อยู่ภายใต้แรงกดดันจากนั้นจะเกิดการแตกหัก
จากการไอออไนเซชันออกไซด์ของไนโตรเจนและโอโซนจะปรากฏขึ้นซึ่งทำลายฉนวนในบางครั้งเมื่อผลกระทบการไอออไนเซชันเกิดขึ้นในพล็อตของฟิลด์ที่ไม่สม่ำเสมอสิ่งนี้ในระหว่างการส่งผ่านจะนำไปสู่ประสิทธิภาพที่ลดลง
ในของแข็ง
ของแข็งอิเล็กทริกมีลักษณะบางอย่างเช่นองค์ประกอบโครงสร้างและโพลาไรเซชันซึ่งนำไปสู่การสูญเสียอิเล็กทริก ตัวอย่างเช่นพวกเขาขาดในซัลเฟอร์พาราฟินหรือสไตรีนดังนั้นสารเหล่านี้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นอิเล็กทริกความถี่สูง
ผลึกเกลือและไมกามีคุณสมบัติเป็นสื่อนำไฟฟ้าดังนั้นจึงมีความสูญเสียเหล่านี้ไม่มากนัก
การสูญเสียอิเล็กทริกไม่ได้ขึ้นอยู่กับความถี่ (a) จะลดลงพร้อมกับความถี่สนามตามกฎหมายซึ่งเกินความจริง แต่ด้วยอุณหภูมิพวกมันขึ้นอยู่กับกฎเอ็กซ์โปเนนเชียล (b) โดยตรง
ผลึกไดอิเล็กทริกเช่นเซรามิกหรือหินอ่อนมีตัวบ่งชี้ลักษณะของค่านี้ นี่คือสาเหตุที่พวกเขามีสิ่งเจือปนเซมิคอนดักเตอร์ วัสดุดังกล่าวมีคุณสมบัติที่โดดเด่น: การสูญเสียอิเล็กทริกเกี่ยวข้องโดยตรงกับสภาพแวดล้อมและเงื่อนไขของมัน ดังนั้นขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของปัจจัยที่ล้อมรอบอิเล็กทริกค่าของวัสดุหนึ่งอาจแตกต่างกันไป
ในของเหลว
ในกรณีนี้การสูญเสียเกี่ยวข้องโดยตรงกับองค์ประกอบของวัสดุ หากไม่มีสิ่งสกปรกในของเหลวมันก็จะเป็นกลางและการสูญเสียจะมีค่าเป็นศูนย์เนื่องจากค่าการนำไฟฟ้าต่ำ
ของเหลวที่มีขั้วหรือมีสิ่งเจือปนถูกนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางเทคนิคบางอย่างเนื่องจากการสูญเสียอิเล็กทริกของพวกเขาจะสูงขึ้นมาก นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าของเหลวดังกล่าวมีคุณสมบัติพิเศษของตัวเองเช่นความหนืด และเนื่องจากมันถูกกำหนดโดยโพลาไรเซชันของของเหลวนี้จึงเรียกว่าโพลาโพลาไรเซชัน เมื่อความหนืดเพิ่มขึ้นการสูญเสียอิเล็กทริกจะเพิ่มขึ้น
นอกจากนี้ของเหลวมีการพึ่งพาการสูญเสียอุณหภูมิ เมื่อระบอบอุณหภูมิเพิ่มขึ้นแทนเจนต์ของมุมก็จะเพิ่มเป็นค่าสูงสุดเช่นกัน จากนั้นจะลดลงถึงค่าต่ำสุดและเพิ่มขึ้นอีกครั้ง นี่เป็นเพราะการนำไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิ
ภาพรวมการใช้เครื่องมือ
มีเครื่องมือพิเศษสำหรับการวัดการสูญเสีย เหล่านี้รวมถึงอุปกรณ์ IPI-10, อุปกรณ์ Tettex และ dielectrics ของสารที่เป็นของแข็งและของเหลวที่มีการศึกษาด้วย การติดตั้งอัตโนมัติที่เรียกว่า "Tangent - 3M" ใช้เพื่อกำหนดแทนเจนต์ของมุมในไดอิเล็กตริกของเหลว (ดังภาพด้านล่าง) ใช้มิเตอร์ "Ш2 - 12ТМ" ด้วยเช่นกัน
สุดท้ายเราขอแนะนำให้ดูวิดีโอที่มีประโยชน์ในหัวข้อ:
ตอนนี้คุณรู้ว่าสิ่งใดที่ก่อให้เกิดการสูญเสียอิเล็กทริกในไดอิเล็กทริกวิธีการคำนวณและการวัด เราหวังว่าข้อมูลที่ให้ไว้มีประโยชน์สำหรับคุณ!
เราขอแนะนำให้อ่าน:
กำลังโหลด ...
