TỔN HAO ĐIỆN MÔI pps

Môn học: VẬT LIỆU ĐIỆN TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Một số định nghĩa: • Công suất tổn hao điện môi: là phần năng lượng tỏa bên trong điện môi trong một đơn vị thời gian làm cho điện môi nóng lên khi có điện áp đặt vào điện môi. Kí hiệu: P [W] • Suất tổn hao điện môi: là phần công suất điện môi tính cho 1 đơn vị thể tích điện mô. Tức là năng lượng tỏa ra bên trong điện môi trong 1 đơn vị thời gian trên một đơn vị thể tích khi có điện áp đặt vào. Kí hiệu là p [W/m 3 ] TỔN HAO ĐIỆN MÔI • Góc tổn hao điện môi: là góc phụ của góc lệch pha giữa dòng điện chạy trong điện môi và điện áp tác dụng lên điện môi. Kí hiệu: δ (δ = 90 o - ϕ). Sơ đồ thay thế tính tổn thất điện môi: Đối với điện môi bất kỳ, dưới tác dụng của điện trường đều được đặc trưng bởi 2 đại lượng cơ bản là:  C: Điện dung của điện môi  R: Điện trở của điện môi. Hai đại lượng này có thể được ghép nối tiếp hoặc song song. Ta có các dạng sơ đồ: C s rs Sơ đồ nối nối tiếp C p R p Sơ đồ nối song song Trong đó:  C S , C p : đặc trưng cho hiện tượng phân cực điện môi  r S , R p : thể hiện cho tính dẫn điện của điện môi Sơ đồ thay thế tính tổn thất điện môi: Bất kỳ điện môi nào có tổn hao đều có thể thay thế bằng sơ đồ thay thế mắc nối tiếp hoặc mắc song song. Chúng tuân thủ nguyên tắc sau:  Tổn hao ở hai sơ đồ là như nhau  tgδ ở hai sơ đồ là như nhau. C p R p Sơ đồ nối song song δ I Cp I Rp I U p p C R I I tg = δ p p CU R U tg ω δ = pp RC tg ω δ 1 =⇒ δω tgCUP p 2 =⇒ Công suất tổn hao điện môi: C p R p Sơ đồ nối song song δ U Cs U Rs I U ϕ s s C R C I RI U U tg s s ω δ 1 . . == ss CRtg ωδ =⇒ Công suất tổn hao điện môi: 1 2 (//) )( +=⇒ δ tg C C P ntS Mối quan hệ giữa hai sơ đồ: 1 2 2 (//) )( + =⇒ δ δ tg tg R R P ntS Tổn hao hai sơ đồ bằng nhau: P s = P p Góc tổn hao điện môi bằng nhau: Suất tổn hao điện môi: Các nguyên nhân gây tổn hao điện môi: Tổn hao do phân cực điện môi: Tổn hao do điện dẫn rò: Tổn hao do ion hóa: Tổn hao do cấu tạo không đồng nhất: [...]... của điện môi trong điện trường và cũng như hệ số điện môi ε, nó chỉ thể hiện ở khối lượng hoặc thể tích đủ lớn n P= - ∑p i =1 V - + Khi chưa có điện trường - + - - + + - + + - + + + Nếu ta đưa 1 phân tử điện môi vào điện trường sẽ không có sự phân cực Khi có điện trường p: độ phân cực từng phần tử điện môi V: thể tích điện môi Cảm ứng điện D Cảm ứng điện D là tổng hình học của hai vectơ cường độ điện. .. sóng điện từ (chiết suất) n = εµ Ở vật chất không nhiễm từ, µ = 1 ⇒n= ε Bước sóng truyền dẫn sóng điện từ λvật chất = v.t λchân không = c.t Trở kháng sóng µµo ZC = εε o Chân không: Z C _ ck µo 4π 10 −7 = = = 377(Ω) −9 10 εo 36π Điện môi có cực và điện môi không cực Bất cứ 1 loại điện môi nào cũng có tổng đại số của điện tích (-) bằng tổng đại số của các điện tích (+) Để có thể phân biệt điện môi không... dẫn điện của điện môi chỉ là sự tham gia của một số lượng nhỏ điện tích tạp chất  Phân cực điện môi có tính chất đàn hồi Nếu ngừng tác động của điện áp các phần tử có xu hướng quay về trạng thái đầu Tính dẫn điện không có trạng thái này  Ở điện áp 1 chiều, dòng điện phân cực chỉ tồn tại ở thời điểm đóng và ngắt điện áp  Ở điện áp xoay chiều, dòng điện phân cực tồn tại trong suốt thời gian đặt điện. .. tích dưới tác động của điện trường ngoài Nhưng giữa chúng có sự khác biệt cơ bản: - + - + + + - Khi chưa có điện trường + + - + -+ - - - + + + - +  Phân cực điện môi là sự dịch chuyển của các điện tích trong giới hạn của 1 phân tử Tính dẫn điện của điện môi là sự dịch chuyển của các điện tích trên khoảng cách dài Tính phân cực - + - Tính dẫn điện Khi có điện trường  Phân cực điện môi là sự tham gia của... các điện tích (+) thành 1 điện tích duy nhất - Làm tương tự với các điện tích (-) Nếu 2 trọng tâm trùng nhau  không cực Nếu 2 trọng tâm không trùng nhau  có cực Cách khác: xác định cấu trúc phân tử của điện môi Cấu trúc đối xứng  không cực, cấu trúc không đối xứng  có cực Bản chất vật lý của phân cực điện môi Giũa phân cực điện môi và tính dẫn điện của điện môi đều là sự dịch chuyển của các điện. .. cực lưỡng cực là độ phân cực p và hệ số điện môi liên tục tăng theo nhiệt độ e) Phân cực điện tử tích thoát Là đặc tính phân cực của điện môi tồn tại năng lượng kích thích của điện tử hay lỗ trống dư Đặc điểm: - Có hệ số điện môi rất lớn - Gây tổn thất năng lượng lớn - Khi tần số tăng làm cho hệ số điện môi giảm nhanh e) Phân cực kết cấu Xuất hiện trong điện môi có cấu tạo không đồng nhất, hay cấu... có thể áp dụng đối với điện môi không cực, nó không thể áp dụng với mọi điện môi khác Phương trình Clausius – Mosotti đặc biệt thuận tiện để xác định hệ số điện môi của không khí Nα ε = 1+ εo QUAN HỆ GIỮA ε VỚI CÁC YẾU TỐ KHÁC NHAU 1 Quan hệ giữa ε với tần số: a) Điện môi không cực: Điện môi không cực có trọng tâm của các điện tích (+) trùng với trọng tâm các điện tích (-) Các điện tích hoàn toàn được... r1 Ctr ⇒ε = Ctr _ o Quan hệ giữa điện trở và điện dung của đoạn cách điện εε o S C= h h Rv = ρ v = Rcđ S ε h RS , ρ S ≈ ∞ Rcđ C = ε ε o ρ U Tích điện dung và điện trở của đoạn cách điện không phụ thuộc vào kích thước hình t − học của điện môi mà chỉ phụ thuộc vào bản Uo U = e τ U o chất của điện môi τ = R.C – Thời hằng tự phóng điện của tụ Nó thể hiện thời gian mà điện áp trên 2 đầu tụ nhỏ đi e lần... Gây ra tổn thất năng lượng - Hiệu ứng phân cực mạnh nhất tại vùng tiếp giáp giữa 2 điện môi (hay 2 lớp) e) Phân cực tự phát Loại phân cực này tồn tại ở điện môi xênhít điện Tồn tại nhiều vùng riêng biệt, mỗi vùng có sự phân cực tự phát riêng mà không cần điện trường ngoài Đặc điểm: - Gây tổn thất năng lượng lớn và lớn nhất trong các loại phân cực - Xảy ra mạnh ở điện trường thấp do trong điện môi tồn... với hằng số điện môi và vectơ cường độ phân cực P: D = εo E + P Mặt khác, giữa điện dịch và điện trường có quan hệ: D = ε.εo.E  εoE + P = ε.εo.E  P = εoE (ε - 1)  εo = 1 + k E kE ở mọi vật chất có giá trị >0 Trong chân không, kE = 0 Để xác định hệ số của điện môi nào đó, người ta sử dụng phương pháp thực nghiệm:  Đo điện dung của tụ điện trong chân không εo  Đo điện dung trong điện môi có εx ε . đồ: 1 2 2 (//) )( + =⇒ δ δ tg tg R R P ntS Tổn hao hai sơ đồ bằng nhau: P s = P p Góc tổn hao điện môi bằng nhau: Suất tổn hao điện môi: Các nguyên nhân gây tổn hao điện môi: Tổn hao do phân cực điện môi: Tổn hao do điện dẫn. khi có điện áp đặt vào. Kí hiệu là p [W/m 3 ] TỔN HAO ĐIỆN MÔI • Góc tổn hao điện môi: là góc phụ của góc lệch pha giữa dòng điện chạy trong điện môi và điện áp tác dụng lên điện môi. Kí. thế tính tổn thất điện môi: Đối với điện môi bất kỳ, dưới tác dụng của điện trường đều được đặc trưng bởi 2 đại lượng cơ bản là:  C: Điện dung của điện môi  R: Điện trở của điện môi. Hai