Диэлектрические потери
Диэлектрическими потерями называют электрическую мощность, рассеиваемую в диэлектрике в единицу времени при воздействии на него электрического поля и вызывающую нагрев диэлектрика. Потери энергии в диэлектрике наблюдаются как при переменном, так и при постоянном напряжении. При постоянном напряжении диэлектрические потери обусловлены электропроводностью. При воздействии переменного напряжения в диэлектрики кроме сквозной электропроводности могут проявляться и другие механизмы превращения электрической энергии в тепловую. Для оценки способности диэлектрика рассеивать энергию в электрическом поле используют угол диэлектрических потерь или тангенс этого угла. Углом диэлектрических потерь называется угол, дополняющий до угол фазового сдвига между током и напряжением в емкостной цепи. Чем больше рассеиваемая мощность, тем меньше угол фазового сдвига ф и тем больше угол диэлектрических потерь . В случае идеального диэлектрика вектор тока опережает вектор напряжения на 90° и поэтому угол диэлектрических потерь будет равен нулю. При постоянном напряжении диэлектрические потери обусловлены практически только током сквозной проводимости, так как потери на однократную поляризацию незначительны, а потери, возникающие в результате протекания поверхностного тока рассеиваются в окружающей среде. Таким образом, диэлектрические потери, рассеиваемые в объёме диэлектрика и вызванные током объёмной сквозной проводимости при постоянном напряжении, можно определить по формуле (3.1) · Для изучения поведения диэлектрика, обладающего потерями при переменном напряжении, целесообразно представить его в виде эквивалентных схем содержащих ёмкость и активное сопротивление, включенные между собой последовательно или параллельно. Данные схемы представлены на рис.3.1. Эти схемы эквивалентны друг другу, если при равенстве полных сопротивлений · равны, соответственно, их активные и реактивные составляющие. Это условие выполняется, когда углы сдвига тока относительно напряжения равны изначения активной мощности одинаковы.
· Рис.3.1.Векторные диаграммы и эквивалентные схемы замещения диэлектрика. Для последовательной схемы запишем (3.2) ( 3.3) Для параллельной схемы (3.4) (3.5) Соотношение между и , а также между и можно определить, приравнивая друг другу соотношения 3.2,3.4иЗ.З,3.5 (3.6) Для высококачественных диэлектриков значением можно пренебречь и считать . Мощность, рассеиваемая в диэлектрике, в этом случае будет одинакова для обеих схем (3.7) Если требуется определить распределение диэлектрических потерь в разных местах диэлектрика, то для расчёта удельных диэлектрических потерь в точке , где напряженность электрического поля равна Е, используется формула (3.8) Произведение stg5 называется коэффициентом диэлектрических потерь. Из приведенной формулы следует, что при заданной частоте и напряжённости электрического поля, диэлектрические потери пропорциональны коэффициенту диэлектрических потерь. Использование электроизоляционного материала, обладающего большими диэлектрическими потерями, приводит к нагреву изготовленного из него изделия и преждевременному его тепловому старению.
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (700)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |