Кафедра физики и технологии электротехнических материалов и компонентов (фтэмк)
| Вид материала | Документы |
| Виды диэлектрических потерь Релаксационные потери Ионизационные потери Потери на электропроводность |
- Аннотация научно-образовательного материала, 44.22kb.
- Совершенствование электрогидравлического регулятора мощности дуговой печи постоянного, 176.56kb.
- Моделирование старения кабелей и проводов в условиях тропического климата, 215.85kb.
- Рабочая учебная программа дисциплины технология конструкционных материалов деталей, 175.41kb.
- Кафедра «Физическое материаловедение и технология новых материалов» (фмтм), 59.94kb.
- Н. Ю. Использование компонентов медиаобразования при изучении квантовой физики. Автореф, 310.43kb.
- Составила Л. Шевченко лекция, 66.47kb.
- Информационное сообщение – 1 международная научно-техническая конференция, 194.89kb.
- Описание проекта/технологии, 171.34kb.
- Предисловие Курс «Электротехническое материаловедение», 948.12kb.
Виды диэлектрических потерь
Можно выделить следующие основные виды диэлектрических потерь.
ПОТЕРИ НА ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ - характерны для всех без исключения диэлектриков. Наблюдаются при постоянном и переменном напряжении. В однородных неполярных диэлектриках являются единственным видом потерь.
РЕЛАКСАЦИОННЫЕ ПОТЕРИ - обусловливаются поляризацией диэлектриков. Вызываются активными составляющими абсорбционных токов замедленных поляризаций.
ПОТЕРИ, ОбУСЛОВЛЕННЫЕ НЕОДНОРОДНОСТЬЮ - вызывается проводящими и газовыми включениями, слоистостью и т.п. Эти потери являются дополнительными релаксационными потерями. Наиболее часто они проявляются в виде потерь, обусловленных миграционной поляризацией, характерной в основном для композиционных и слоистых диэлектриков.
ИОНИЗАЦИОННЫЕ ПОТЕРИ, возникают в диэлектриках, содержащих поры или газовые включения.
РЕЗОНАНСНЫЕ ПОТЕРИ, характерны для частот, совпадающих с собственными частотами колебаний электронов и ионов.
Потери на электропроводность
Протекание сквозного тока через диэлектрик как в постоянном, так и в переменном электрическом поле приводит к диэлектрическим потерям на электропроводность. Потери сквозной электропроводности будут единственным видом потерь в однородном неполярном диэлектрике, для которого можно использовать простейшую параллельную схему замещения ( соответствующий раздел: тангенс угла диэлектрических потерь, схемы замещения, рис. а). Для такой схемы замещения по определению tg
= Ia/Ic = U/R .1/UwC = 1/RwC, т.е. tg будет обратно пропорционален частоте. Потери на электропроводность будут наблюдаться также и в полярных диэлектриках. Так как tg диэлектриков пропорционален активной проводимости tg= 
a/ c, то ясно, что tg будет следовать за изменением a, которая увеличивается экспоненциально с увеличением температуры. 
Поэтому для неширокого диапазона температур можно написать tg
= tgо еat, где а и tgо - постоянные, характерные для данного диэлектрика. Для ионных кристаллов можно получить другое выражение для tg
: tg
= (1.8 1010 o/ f) e-Wa/kT .Видим, что в последнем выражении предъэкспоненциальный множитель tg
зависит обратно пропорционально от частоты поля и диэлектрической проницаемости материала. 
Значения tg
неполярных полимеров (полиэтилена, политетрафторэтилена) ничтожно малы и лежат в диапазоне (2-5) 10-4. На высоких частотах tg, обусловленный сквозным током, менее 10-4. Следует иметь в виду, что tg конденсатора с неполярным диэлектриком с ростом частоты уменьшается не беспредельно, а начиная с некоторой частоты начинает линейно возрастать в соответствии с выражением, полученным из последовательной схемы замещения tg
м= r
Cs,где r, Cs - сопротивление обкладок и емкость последовательной схемы замещения конденсатора Рост составляющей tg
м обусловлен увеличением с ростом частоты потерь в металлических (проводящих) частях. Следовательно, на общей зависимости tg конденсатора с диэлектриком от частоты при некотором значении частоты должен иметь место минимум. В случае конденсатора с полярным диэлектриком, начиная с некоторой частоты, потери в обкладках также будут возрастать линейно 