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          介電常數和介質損耗有什么區別
          發布日期:2020-05-31      瀏覽次數:7762

          介電常數和介質損耗有什么區別

          介電特性是電介質材料極其重要的性質。在實際應用中,電介質材料的介電系數和介質損耗是非常重要的參數。例如,制造電容器的材料要求介電系數盡量大,而介質損耗盡量小。相反地,制造儀表絕緣器件的材料則要求介電系數和介質損耗都盡量小。而在某些特殊情況下,則要求材料的介質損耗較大。所以,通過測定介電常數(ε)及介質損耗角正切(tgδ),可進一步了解影響介質損耗和介電常數的各種因素,為提高材料的性能提供依據

          1、介電常數(ε):某一電介質(如硅酸鹽、高分子材料)組成的電容器在一定電壓作用下所得到的電容量Cx與同樣大小的介質為真空的電容器的電容量Co之比值,被稱為該電介質材料的相對介電常數

          ε=Cx/Co

          式中:Cx一電容器兩極板充滿介質時的電容

          Co一電容器兩極板為真空時的電容

          ε一電容器兩極板為真空時的電容電容量增加的倍數,即相對介電常數
                 介電常數的大小表示該介質中空間電荷互相作用減弱的程度。作為高頻絕緣材料,要小,特別是用于高壓絕緣時。在制造高電容器時,則要求要大,特別是小型電容器。
                 在絕緣技術中,特別是選擇絕緣材料或介質貯能材料時,都需要考慮電介質的介電常數。此外,由于介電常數取決于極化,而極化又取決于電介質的分子結構和分子運動的形式。所以,通過介電常數隨電場強度、頻率和溫度變化規律的研究,還可以推斷絕緣材料的分子結構。

          2、介電損耗(tgδ):指電介質材料在外電場作用下發熱而損耗的那部分能量。在直流電場作用下,介質沒有周期性損耗,基本上是穩態電流造成的損耗在交流電場作用下,介質損耗除了穩態電流損耗外,還有各種交流損耗。由于電場的頻繁轉向,電介質中的損耗要比直流電場作用時大許多(有時達到幾千倍),因此介質損耗通常是指交流損耗。
                 在工程中,常將介電損耗用介質損耗角正切tgδ來表示。tgδ是絕緣體的無效消耗的能量對有效輸入的比例,它表示材料在一周期內熱功率損耗與貯存之比,是衠量材料損耗程度的物理量

          tgδ=1/ωRC 

          式中:
          ω一電源角頻率;
          R一并聯等效交流電阻;
          C 一并聯等效交流電容器
                 凡是體積電阻率小的,其介電損耗就大。介質損耗對于用在高壓裝置高頻設備,特別是用在高壓、高頻等地方的材料和器件具有特別重要的意義,介質損耗過大,不僅降低整機的性能,甚至會造成絕緣材料的熱擊穿

          3、Q值:tgδ的倒數稱為品質因素,或稱Q值。Q值大,介電損失小,說明品質好。所以在選用電介質前,必須首先測定它們的和tgδ.而這兩者的測定是分不開的。通常測量材料介電常數和介質損耗角正切的方法有二種:交流電橋法和Q表測量法,其中Q表測量法在測量時由于操作與計算比較簡便而廣泛采用。

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