Благодаря материалам из диэлектриков электрический ток не утекает и проходит только по проводникам. Их изготавливаются из самого разного материала.
Функциональные возможности используются не только с целью ограничения прохождения электрических токов.
Диэлектрическая потеря является ещё одной функцией этого материала. Благодаря этому явлению под воздействием электрического поля рассеивается энергия. При излишнем скоплении энергии проводники перегреются, что может привести к перегоранию проводника и пожару.
В этой статье более подробно рассмотрим данную функцию.
Как рассчитать диэлектрические утери
Потери диэлектрические не так-то просто подсчитать. Само вычисление строится по нескольким ступеням. Сначала рассчитывается мощность, которая есть. Мощность рассеется, если напряжение будет переменным.
Для конденсаторов с параллельным и последовательным подключением и активным сопротивлением существует несколько схем.
При помощи полученных параметров и уже известных значений, можно узнать значение активного тока.
Кроме того, необходимо найти значение тангенса угла полных векторов тока до электроёмкости. Такой угол называется диэлектрическим углом потерь. Ic будет диэлектрической ёмкостью.
Важно учитывать, что для получения значений тока нужно умножить значения угловой частоты и электрической ёмкости конденсатора.
Все значения и необходимые единицы, нужные для вычислений, являются ключевыми параметрами, влияющими на свойства. Возвращаясь к представленным схемам можно проследить, что чем меньше угол, тем надёжнее он будет.
Какие бывают
Более подробно остановимся на видах диэлектрических потерь, которые различаются между собой.
Диэлектрические утери газов веществ
Газообразные обладают низкой электрической проводимостью. По этой причине потери в диэлектрике в этом веществе невелико. В процессе поляризаций газовых молекул ничего не произойдёт. В таких ситуациях применяют кривую ионизации.
Это говорит о том, что увеличение напряжения приведёт к увеличению угла. Можно сказать, что в изоляционном слое есть включение газа. Если ионизация будет слишком большой, вырастет потеря газа, что приведёт к перегреву и разрушению изоляционного слоя.
При изготовлении изоляции необходимо обращать внимание на то, что в изоляции не должно быть газовых вкраплений. Чтобы сделать это, используют специальные способы обработки.
Благодаря новым способам обработки изоляцию можно высушивать в вакууме. После этого изоляция обкатывается на специальных устройствах, что и делает её наиболее надёжной.
В процессе ионизации изоляционные слои окисляются, что соответственно становится причиной разрушения изоляции. Если ионизация возникла на участках с неравномерными полями, это влияет на КПД, который сильно снижается.
Диэлектрические утери твёрдых веществ
У твёрдых веществ есть особый ряд характеристик. Например, они различаются по составу, структуре и поляризации, благодаря которым и возникают диэлектрические потери. Для диэлектриков, обладающих надёжностью и хорошим качествам, используют:
- Серу.
- Парафин.
- Полистирол.
Существуют и диэлектрики со сквозной проводимостью электричества. К ним относят:
- Кварц.
- Соль.
- Слюду.
Керамические и мраморные диэлектрики, будучи кристаллическими, являются характерными примерами данных значений. В них есть примесь полупроводников.
Они имеют отличительные свойства: потери диэлектрики будут зависеть от условий окружающей среды. Значения величины могут измениться от влияния окружающих факторов.
В жидких
Значения потерь будут зависеть от состава материалов. Жидкость без примесей будет нейтральной, соответственно и потери в ней будут почти равны нулю. Это объясняется низкой электрической проводимостью.
Если в жидкости будут примесь или полярность, её будут использовать в технических цепях, поскольку их потери диэлектрики гораздо более высоки. Такие жидкости имеют отличительные особенности, одной из которых является вязкость вещества.
Иногда такие жидкости называют дипольными из-за установки дипольной поляризации. Чем больше будет вязкость, тем выше станут потери диэлектрики.
В жидких диэлектриках определённой значимостью обладает температура. Если с помощью температуру увеличить, увеличится и тангенс в угле, причём до максимальных значений.
Таким же способом можно опустить его до минимума и вновь повысить. Это зависит от электрической проводимости, которая изменяется под воздействием температур.
Какими приборами можно измерить
Потери можно измерить с помощью разных приборов. Например, ИПИ-10 от производителя Теттекс, который позволяет изучать твёрдые и жидкие диэлектрические материалы.
Иногда используют устройства для измерений тангенсов углов в диэлектриках жидкого типа, например, Тангенс-ЗМ. Измерители Ш2-12ТМ тоже активно применяют для выявления нужных значений.
Это основные моменты, которые следует знать о потерях в диэлектрике. Благодаря формулам из статьи Вы можете провести расчет потерь для разных материалов!
