Mất điện môi là gì?
Phương pháp tính toán
Tổn thất điện môi yêu cầu đo bằng hệ thống tính toán khá phức tạp. Hệ thống này bao gồm một số giai đoạn. Trước hết, cần phải tính toán công suất mà một chất điện môi sở hữu và những gì tiêu tan trong nó ở một điện áp xoay chiều. Nó được xác định bởi công thức:
Pa = U * Ia
Hình dưới đây cho thấy các sơ đồ của kết nối nối tiếp (a) và song song (b) của tụ điện và điện trở hoạt động, cũng như sơ đồ vector của các dòng điện trong chúng.
Do đó, có thể xác định dòng điện hoạt động, công thức tính toán sẽ như sau:
Giá trị thứ hai là tiếp tuyến của góc của vectơ của giá trị đầy đủ của dòng điện với công suất của nó. Góc này còn được gọi là góc mất điện môi. Ic là điện dung điện môi.
Rút ra kết luận từ dữ liệu thu được, một công thức chi tiết hơn để tính công suất thu được:
Trong trường hợp này, dòng điện được tính theo công thức: tần số góc * điện dung tụ điện. Dựa trên các công thức được cung cấp, bạn có thể tính công suất như sau:
Dựa trên công thức này, có thể thấy được yếu tố nào là chất lượng và độ tin cậy của một thiết bị như là một chất điện môi. Nếu bạn nhìn vào biểu đồ, bạn có thể thấy rằng các thuộc tính tăng theo góc giảm.
Các loại tổn thất
Trong khí
Trong các chất khí, độ dẫn điện nhỏ và do đó, tổn thất điện môi cũng sẽ không đáng kể. Với sự phân cực của các phân tử khí, không có gì xảy ra. Trong trường hợp này, đường cong được gọi là ion hóa được sử dụng.
Sự phụ thuộc này chỉ ra rằng với điện áp tăng, góc cũng sẽ tăng. Và điều này có nghĩa là có một khí bao gồm trong cách nhiệt. Trong trường hợp ion hóa lớn, tổn thất khí sẽ rất đáng kể và kết quả là - làm nóng và phá hủy lớp cách nhiệt.
Do đó, khi chế tạo vật liệu cách nhiệt, điều rất quan trọng là phải tính đến thực tế là không nên có vùi gas. Đối với điều này, xử lý đặc biệt được sử dụng. Bản chất của nó là như sau: cách nhiệt được sấy khô trong chân không. Sau đó, lỗ chân lông được lấp đầy bằng một hợp chất chịu áp lực và sau đó đột nhập xảy ra.
Kết quả của sự ion hóa, các oxit của nitơ và ozone xuất hiện, phá hủy lớp cách nhiệt.Tại thời điểm khi hiệu ứng ion hóa xảy ra trên một vị trí của các trường không đồng đều, điều này trong quá trình truyền dẫn dẫn đến giảm hiệu quả.
Trong chất rắn
Một chất điện môi rắn có một số đặc điểm nhất định, chẳng hạn như thành phần, cấu trúc và sự phân cực, dẫn đến tổn thất điện môi. Ví dụ, chúng không có trong lưu huỳnh, parafin hoặc polystyrene, do đó, các chất này được sử dụng rộng rãi như một chất điện môi tần số cao.
Thạch anh, muối và mica có độ dẫn điện, do đó, chúng được đặc trưng bởi một lượng không đáng kể của những mất mát này.
Mất điện môi không phụ thuộc vào tần số (a), sẽ giảm cùng với tần số trường theo định luật hyperbol. Nhưng với nhiệt độ, chúng phụ thuộc trực tiếp vào luật hàm mũ (b).
Một chất điện môi tinh thể như gốm hoặc đá cẩm thạch có một chỉ số đặc trưng của giá trị này. Điều này là do thực tế là chúng có chứa tạp chất bán dẫn. Một vật liệu như vậy có một tính chất đặc biệt: tổn thất điện môi liên quan trực tiếp đến môi trường và các điều kiện của nó. Do đó, tùy thuộc vào sự thay đổi của các yếu tố xung quanh chất điện môi, giá trị của một vật liệu có thể thay đổi.
Trong chất lỏng
Trong trường hợp này, tổn thất liên quan trực tiếp đến thành phần của vật liệu. Nếu không có tạp chất trong chất lỏng, thì nó sẽ ở trạng thái trung tính và tổn thất sẽ có xu hướng bằng không, vì độ dẫn điện thấp.
Các chất lỏng có cực tính hoặc có sự hiện diện của tạp chất được sử dụng cho các mục đích kỹ thuật nhất định, vì tổn thất điện môi của chúng sẽ cao hơn nhiều. Điều này là do thực tế là các chất lỏng như vậy có tính chất đặc biệt của riêng họ, ví dụ, độ nhớt. Và vì chúng được xác định bằng phân cực lưỡng cực, các chất lỏng này được gọi là phân cực lưỡng cực. Với độ nhớt ngày càng tăng, tổn thất điện môi tăng.
Ngoài ra, chất lỏng có sự phụ thuộc nhất định của tổn thất vào nhiệt độ. Khi chế độ nhiệt độ tăng, tiếp tuyến của góc cũng tăng đến giá trị tối đa. Sau đó, nó giảm xuống giá trị tối thiểu và tăng trở lại. Điều này là do độ dẫn thay đổi dưới ảnh hưởng của nhiệt độ.
Tổng quan về thiết bị
Có những dụng cụ đặc biệt để đo lường tổn thất. Chúng bao gồm thiết bị IPI-10, thiết bị Tettex và chất điện môi của chất rắn và chất lỏng được nghiên cứu cùng với nó. Cài đặt tự động với tên "Tangent - 3M" được sử dụng để xác định tiếp tuyến của góc trong chất điện môi lỏng (trong ảnh bên dưới). Đồng thời sử dụng đồng hồ "Ш2 - 12.60".
Cuối cùng, chúng tôi khuyên bạn nên xem một video hữu ích về chủ đề này:
Bây giờ bạn đã biết những gì cấu thành tổn thất điện môi trong điện môi, cách chúng được tính toán và đo lường. Chúng tôi hy vọng thông tin được cung cấp là hữu ích cho bạn!
Chúng tôi cũng khuyên bạn nên đọc:
Đang tải...
