16
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 шамасы тарлатын
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 айтыды.
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. Оөшауламада үлкен диэлектрлік шығынды қатты жылыту
тудырады, және де жылулық жойылуғв әкеліп соға алады. Диэлектрлік
шығындардың табиғаты әртүрлі және заттың агрегаттық күйіне байланысты:
газ, сұйық, қатты.
3.1 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.
I
а
17
3.2 сурет – Диэлектриктегі токтардың векторлық диаграммасы
(С
р
мен R кедергісінің параллель қосылуы)
Диэлектриктегі қосынды ток:
,
a
c
I
I
I
(3.1)
мұндағы I
c
- сыйымдылықты құраушы;
I
a
- актив құраушы.
Токтардың векторлық диаграммасы бойынша айнымалы кернеу кезінде
диэлектрлік шығындар формуласы:
,
2
Ctg
U
P
(3.2)
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:
.
/
1
R
C
tg
p
(3.3)
Достарыңызбен бөлісу: