Для сдачи тестов, рубежного контроля, а также закрепления материала используйте браузеры MS Internet Explorer, Mozilla Firefox, Chromium
    Главная страница электронного учебника План урока
    Содержание дисциплины

    Поляризация диэлектриков
    Содержание дисциплины

    Удельные диэлектрические потери и угол диэлектрических потерь

    Учебная тема
    Удельные диэлектрические потери и угол диэлектрических потерь

    Тема 14.Удельные диэлектрические потери и угол диэлектрических потерь

    Диэлектрическими потерями называют мощность, поглощаемую диэлектриком под действием приложенного напряжения. Потери мощности вызываются электропроводностью и медленными поляризациями. Если в диэлектрике имеют место газовые включения (поры), то в процессе работы его при высоких напря жениях и высоких частотах происходит ионизация газа в порах, что вызывает потери на ионизацию.

    Ток смещения (емкостный ток) Ic вызван смещением электронных оболочек в атомах, ионах и молекулах, т. е. процессом установления быстрых, упругих поляризаций; он спадает в течение 10–16... 10–15 с, поэтому не вызывает рассеяния энергии в диэлектрике.

    Спадающий со временем ток абсорбции Iабс обусловлен смещением связанных зарядов в ходе медленных поляризаций и вызывает рассеяние энергии в диэлек трике и диэлектрические потери.

    Сквозной ток утечки Iск вызван перемещением свободных зарядов в диэлект рике в процессе электропроводности, не изменяется со временем (если не прои сходит электроочистка диэлектрика или его старение, деградация) и вызывает потери, аналогичные джоулевым потерям в проводниках. Следовательно, при постоянном напряжении потери, вызванные током абсорбции, имеют место только в период, когда происходит процесс медленных поляризаций, т. е. при включении конденсатора.

    При переменном напряжении Iабс имеет место, если время релаксации процесса медленных поляризаций меньше или соизмеримо с полупериодом приложенного напряжения (t = Т/2). В этом случае мощность, рассеиваемая в диэлектрике под воздействием на него электрического поля, т. е. диэлектрические потери, обуслов ливаемые токами Iск и Iабс, наблюдаются в течение всего времени воздействия

    приложенного напряжения.

    Для диэлектриков, применяемых в технике высоких частот и высоких напря жений, значение tgd не должно превышать 10–4...10–3.

    Мощность диэлектрических потерь: Ра = UIa = wU2C tgd. Подставив выражение для емкости плоского конденсатора и приняв S = 1 м2, h= 1 м, получим формулу для расчета удельных диэлектрических по70терь (Вт/м2):

    Ра.уд = 5,567 ·1011 Е2 erftgd, где Е – напряженность электрического поля, В/м;

    er tgd = e// – коэффициент диэлектрических потерь;

    5,567·10–11 er f tgs = sа – проводимость диэлектрика при переменном токе частотой f, См/м.

    Диэлектрические потери в твердых диэлектриках. В неполярных твердых диэ лектриках диэлектрические потери вызваны электропроводностью, а в полярных – электропроводностью и дипольной поляризацией.

    В процессе тепловой ионной поляризации твердых диэлектриков перемещение слабосвязанных ионов в электрическом поле происходит с потерями энергии. В некоторых диэлектриках с неплотной упаковкой объема частицами, например стеклах, где имеет место ионнорелаксационная поляризация, также наблюдаются закономерности изменения tgd от температуры и частоты, характерные для диполь

    ной поляризации.

    - Содержание дисциплины

    Поляризация диэлектриков

    Закрепление материала
    Тестирование материала
    Содержание дисциплины

    Термические свойства