Dielektromos veszteség és a dielektromos állandója a szigetelőanyag
2.1. Alapfogalmak és meghatározások
Bármilyen dielektromos alkalmazva rá az elektródákat lehet tekinteni, mint egy bizonyos kondenzátorok kapacitása. Az elektromos mező polarizálja a dielektromos, azaz szerez elektromos pillanatban. Mivel a dielektromos polarizáció egy adott feszültség a lemezeket tartják további díj, azaz a növeli a kondenzátorok kapacitása. Az arány a kapacitás a kondenzátor és a dielektromos kondenzátor azonos kondenzátor vákuumban meghatározza a relatív permittivitás az anyag. A dielektromos állandó szorosan kapcsolódik a belső szerkezete a dielektromos, amely meghatározza egy adott mechanizmus polarizáció,
A polarizáció által okozott rugalmas elmozdulást és a deformáció az elektron héj hatására a mező (e-polarizáció), a tájékozódás dipólus molekulák (dipól relaxáció) vagy offset (ion-relaxáció), az elektronikus és az ionos polarizációs minősülnek pillanatnyi. Más típusú polarizációs lassabb.
Dielektromos veszteségek úgynevezett elektromos fordít fűtés a szigetelő, villamos mezőben. Energiaveszteség dielektrikumokban figyeltek mind a változó és állandó feszültség. A szilárd és folyékony dielektromos veszteség jellemzi két fő mechanizmus szerint:
1) a veszteségek miatt a vezető anyag;
2) veszteség miatt lassú polarizációs módok (elvesztése relaxáció).
Dielektromos veszteség általában jellemzi a tangens veszteség. Dielektromos veszteség szög # 948; az a szög, komplementer 90º fázisszög # 966; áram és feszültség közötti a kapacitív áramkör. Dimenzió paraméter tg # 948; Ez nem függ a alakja és méretei az izolációs rész, és határozza meg csak a tulajdonságait az anyag. Általában az értéke tg # 948; jelentősen eltérhetnek a hőmérséklet és a frekvencia.
Ha megmérjük a dielektromos állandó és tg # 948; Az ipari és audio frekvenciák jellemzően hídkapcsolásokkal, és a legszélesebb körben alkalmazott mérési módszerek a rezonáns rádiófrekvenciás. Számos változatban a rezonancia mérési módszerek tg # 948;, Q különböznek mérési módszert. A minőségi tényező Q jelentése egy jellemző rezonáns rezgési tulajdonságai áramkör és az aránya a rezgési (reaktív) teljesítmény tárolt fel a hurok a teljesítmény veszteség. Tény, hogy a minőségi tényező a kölcsönös tg # 948; oszcilláló rendszer:
Ebben a papír, a minőségi tényező által mért feszültség változás a szekvenciális áramkör hangolt rezonancia, amikor a vizsgálatot szigetelők.
2.2. A létesítmény leírását
Mérés permittivitású és tg # 948; dielektrikumokon készült eszköz 9 E - 4, amely azt méri, hogy a minőségi tényező. A mérőáramkör egy soros áramkört, amely egy L induktivitás, egyenértékű ellenállást Rk és a változó kapacitás C kondenzátor (ábra. 2.1). A körvonal által bevezetett egy nagyfrekvenciás feszültség generátor G, szabályozott cső voltmérő PV 1 (voltmérő szint). Voltmérő PV 2 arányos a minőségi tényező Q áramkört.
Mérés permittivitású és tg # 948; anyagok összehasonlításán alapul rezonancia jellemzői az oszcillációs áramkört, amikor aktiválására és deaktiválására a minta. Kezdetben c0 mérési kapacitásmérő áramkör úgy van kialakítva, hogy rezonál a frekvenciájú generátort minta le és fix rezonáns Q1 és paraméterek c1. Amikor rezonancia lép egyenlőség induktív és kapacitív reaktancia. Ezután a vizsgált kondenzátor csatlakozik, és az áramkör újra hangolt rezonancia.
Ábra. 2.1. Sematikus ábrája a mérőkör
Mivel a dielektromos veszteségek, azzal jellemezve, egyenértékű ellenállást rx. Q az áramkör olyan szintre csökkent, a Q2. és a kapacitív hangoló kapacitás rezonancia csökken C2. Mivel az azonos kapacitású áramkör rezonancia változatlanul kell hagyni a következő egyenlőség:
Ezért könnyű megtalálni a mintatartály és az ismert geometriai méretei számított dielektromos állandó. Ismerve a Q1 és Q2 érdeme. meghatározzák tg # 948; vizsgálati anyag. Ennek szükséges feltétele a helyes mérés fenntartani az állandó generátor kimeneti feszültség U1 előre meghatározott szinten a kísérlet során. A vizsgálati mintákat mérő kondenzátor van párhuzamosan kötve egy speciális rendszer elektródákat.
2.3. VIZSGÁLATI
A vizsgálat előkészítése
Állítsa a kapcsolót az előlapon a „SET. ZERO „és potenciométer” LEVEL „- balra. Billenőkapcsolót „hálózat”, nyitott érintkezők S a mintában áramkörben. A „RANGE” kapcsolót és nóniusz eszköz „frekvencia” a frekvencia beállításához megadott tréner. Felmelegedés után lámpa 3-5 percig, váltson „Scale Q” fel „200” kezeli „a Q ZERO” és a „nulla szinten” zéró telepíteni cső feszültségmérő. Ennek során a további méréseket végzünk rendszeresen ellenőrizze az alaphelyzetben.
A választó kapcsoló megfelelő helyzetben van „mérés”. Handle „háttér” nyíl ellátási szint PV voltmérő 1 piros kockázatot és tartja a pozícióját a mérés alatt.
2.3.2. Meghatározása dielektromos állandó és tg # 948; szilárd dielektrikumok
Óvatosan forgassuk a mérési kondenzátor „kapacitás, pF», és egybeesik a tollát hangoiókondenzátort „# 916; c, pF» állítsa áramkört rezonancia maximális lehajlás a voltmérő PV 2. számlált érték Q Q1 és a rezonáns rezgőkör. A rezonancia kapacitás C1 jelentése az összege a fő tartályok C0 és C0 hozzá további kondenzátorok.
A levehető fogantyú csatlakozik a mérő áramkör vizsgálati mintát. c0 kondenzátor kapacitás csökkentése. ismét elérni rezonancia az áramkörben. Biztonságos rezonancia paraméterek Q2 és C2.
Hasonlóképpen, a méréseket más minták. A mérési eredmények, valamint a geometriai méreteinek dielektrikumok írva a táblázatban. 2.1.
Meghatározás eredményei dielektromos állandó és tg # 948; szilárd dielektrikumok
A munka befejezése után kapcsolja ki az elektromos mérőegység.
2.4. EREDMÉNYEK
2.4.1. Számítás permittivitás dielektrikumok vizsgálatot a mért kapacitás és a geometriai méreteinek a minta adott alakját. Kapacitás lakás kondenzátor érvényes kifejezés:
ahol 949 # 0 = 8,85 · 10 -12 F / m - az elektromos állandó; # 949; - relatív permittivitás; S - területe az elektródák; H - a vastagsága a dielektrikum.
Meg kell jegyezni, hogy a széleit a tér-elektródák torzul, így a számítási képlet (2.1) képes jelentős hibát. A mért kapacitás CX két összetevőből áll:
ahol SD - kapacitás megfelelő villamos indukciós fluxus a szigetelő (a értéke ezen kapacitásváltozás számítjuk permittivitás); Skr - határ kapacitás okozta áramlását indukciós levegő az elektródák között. Marginális kapacitása lehet meghatározni ábrából. 2.2, ha annak értéke van feltüntetve százalékos kapacitásának a levegő kondenzátor azonos közötti h távolság az elektródok, mint abban az esetben a vizsgálati minta. Kiszámításához a kommunikációs használja az (2.1), amelyben meg kell tenni # 949; = 1.
Adott él kapacitív permittivitás szigetelőanyag képlettel számítottuk ki:
Ábra 2.2. A függőség a határ a kondenzátor kapacitása méretek
2.4.2. Számítása dielektromos veszteségi tangens tesztet az alábbi képlet szerint:
ahol c1 - áramkör kapacitás a rezonancia minta nélkül, összegével megegyező kapacitás tuning kondenzátorok c0 és c0 ext; CX - kapacitása a csatlakoztatott minta; Q1 és Q2 - a Q-faktor-mérő áramkör, ha megszakad, és kapcsolva a minta, ill.
A számítások eredményei # 949; és tg # 948; táblázatban jegyeztük fel 2.1.