Коммерциялық емес акционерлік қоғам электртехникалық материалтану
Дәріс №4. Диэлектриктегі физикалық процесс. Диэлектрлік
жүктеу/скачать 0,83 Mb. Pdf көрінісі
|
ess 48
| 4 Дәріс №4. Диэлектриктегі физикалық процесс. Диэлектрлік
шығындар. Дәріс мазмұны: диэлектрлік шығындар сипаттамасы. Дәріс мақсаты: диэлектрлік шығындар құбылысын зерттеу. 4.1 Диэлектрлік шығындар табиғаты Диэлектриктің шығындар деп диэлектриктің қызуын тудыратын электрлік өрістің әсерінен диэлектрикте уақыт бірлігінде таралатын энергияны айтады. Диэлектрикте шығындар айнымалы ток та да, тұрақты ток та да байқалады. Өйткені материалда өткізгіштікпен негізделген тура ток пайда болады. Тура өткізгіштік тогын актив ток деп атайды. Ол диэлектриктің қызуын тудырып, диэлектрлік шығындарды анықтайды. Тұрақты кернеу кезінде, периодты поляризация болмағанда, диэлектрик материалдың сапасы v және s кедергілерімен сипатталады. Айнымалы кернеу кезінде, тура электрөткізгіштіктен басқа, диэлектрикте энергия жоғалтуына әкеліп соғатын себептер пайда болады. Диэлектриктегі шығындар шамасын тарататын қуаттың көлем бірлігіне қатынасымен, яғни меншікті шығынмен сипатталады. Энергияны тарататын қасиетін анықтайтын диэлектрикті сипаттау үшін көбінесе диэлектрлік шығындар бұрышымен және диэлектрлік шығын бұрышының тангенсімен tg қолданады. Диэлектрлік шығындар бұрышы деп актив – сыйымдылықты тізбекте ток пен кернеу арасындағы фазалар ығысуын 90˚-қа толықтыратын бұрышты айтады. Идеал диэлектрик болған жағдайда диэлектрик арқылы тек ығысу тогы жүреді. Өткізгіштік ток 0-ге тең. Бұл жағдайда = 90˚ и ˚. Диэлектрик энергияны неғұрлым көп таратса, бұрышы соғұрлым аз және бұрышы соғұрлым көп. Оқшауламада үлкен диэлектрлік шығынды қатты жылыту тудырады, және де жылулық жойылуға әкеліп соға алады. Диэлектрлік 20 шығындардың табиғаты әртүрлі және заттың агрегаттық күйіне байланысты: газ, сұйық, қатты. 4.1 сурет - Диэлектрлік шығын бұрышын анықтау үшін Энергия шығындарын зерттеуде айнымалы кернеуі бар тізбектегі осы диэлектрикпен конденсатордың өзгерісімен байланыстыруға болады. Конденсатор мен шығындары бар диэлектрикке эквивалент сұлба – осы сұлбада ұсталатын актив қуат, конденсатор диэлектригінде таратылатын қуатқа тең болу керек. Ток кернеуді қарастырылып жатқан конденсаторда сияқты бұрышқа озу керек. Бұл қиындық шығыны бар конденсатордың идеал конденсаторға тізбектей қосылған актив кедергімен немесе идеал конденсаторға шунтталған активті кедергімен алмастыруға болады. Бұндай сұлбалар тек қана шартты түрде енгізілген. 3.2 суретінде токтар диаграммасы параллель сұлбаға сай. 4.2 сурет – Диэлектриктегі токтардың векторлық диаграммасы (С р мен R кедергісінің параллель қосылуы) Диэлектриктегі қосынды ток: I = I c + I a , (4.1) мұндағы I c - сыйымдылықты құраушы; I a - актив құраушы. 21 Токтардың векторлық диаграммасы бойынша айнымалы кернеу кезінде диэлектрлік шығындар формуласы: Р = U 2 ωCtgδ, (4.2) мұндағы Р – диэлектрлік шығындар, Вт; U – кернеу, В; ω – бұрыштық жиілік, с -1 ; С – сыйымдылық, Ф; Анықтамаға сай, tg δ актив токтың реактив токка қатынасына тең. Токтарды кернеудің кедергіге қатынасымен алмастыра отырып, келесі формуланы аламыз: tgδ = 1/ωС p R. (4.3) жүктеу/скачать 0,83 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|