Bài giảng vật liệu điện – điện tử chương 4 vật liệu cách điện

Bài giảng Vật liệu điện – điện tử Chương VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆN PGS TS Nguyễn Hồng Quảng Vinh, 23/12/2015 Nội dung Cách điện vật liệu điện môi Các tính chất chung chất điện môi Các trình vật lý chất điện môi Tổn hao điện môi Phá hủy điện môi Một số chất điện môi thường dùng 23/12/2015 Tổn hao điện môi 4.1 Một số định nghĩa • Tổn hao điện môi tổn thất điện điện môi trình phân cực dẫn điện làm điện môi nóng lên • Công suất tổn hao điện môi: lượng tổn hao đơn vị thời gian Kí hiệu P [W] • Suất tổn hao điện môi: công suất tổn hao điện môi đơn vị thể tích điện môi, tức lượng tỏa bên điện môi đơn vị thời gian đơn vị thể tích có điện áp đặt vào Kí hiệu p [W/m3] Tổn hao điện môi Tổn hao điện môi với điện áp chiều (DC) Ví dụ: Ví dụ: Tổn hao điện môi Tổn hao điện môi với điện áp xoay chiều (AC) Để đánh giá tổn hao điện áp xoay chiều, người ta thường dùng đại lượng tg ,  gọi góc tổn hao, xác định theo công thức: Suất tổn hao điện môi: Ví dụ: với Với Với Từ đó, ta có: Tại r = R1 Tại r = R2 Tại r = (R1 + R2)/2: 4.2 Sơ đồ thay tính tổn hao điện môi: Đối với điện môi bất kỳ, tác dụng điện trường đặc trưng đại lượng là:  C: Điện dung điện môi  R: Điện trở điện môi Hai đại lượng ghép nối tiếp song song Ta có Rp dạng sơ đồ: Cs Rs Sơ đồ nối nối tiếp Trong đó: Cp Sơ đồ nối song song  CS, Cp: đặc trưng cho tượng phân cực điện môi  RS, Rp: thể cho tính dẫn điện điện môi 4.2 Sơ đồ thay tính tổn hao điện môi: Bất kỳ điện môi có tổn hao thay sơ đồ thay mắc nối tiếp mắc song song Chúng tuân thủ nguyên tắc sau:  Tổn hao hai sơ đồ  tg hai sơ đồ tg  U Sơ đồ nối song song I Rp ICp U Rp IRp I tg   Cp ICp Công suất tổn hao điện môi: Rp UC p  tg  C p Rp  P1  U  C p tg Sơ đồ nối nối tiếp I U  C R UR  UC UR I R tg   UC I C tg   RC Công suất tổn hao điện môi: 2 U U tg 2  P2  RI  R  RC    CU 2 R   C   tg 2  R C  Mối quan hệ hai sơ đồ: Tổn hao hai sơ đồ nhau: P1 = P2  CS ( nt ) CP(//)  tg 2  Góc tổn hao điện môi nhau: RS ( nt ) tg 2   RP (//) tg   Suất tổn hao điện môi: 4.3 Các nguyên nhân gây tổn hao điện môi: 4.3.1 Tổn hao phân cực điện môi (điện môi rắn): 4.3.2 Tổn hao dòng điện dẫn (điện môi lỏng): 4.3.3 Tổn hao ion hóa (điện môi khí) 4.3.4 Tổn hao cấu tạo không đồng nhất: Trong : Bài tập tính tổn hao điện môi [...]... suất tổn hao điện môi: 2 2 U U tg 2 2 2  P2  RI  R 2  RC    CU 2 2 2 R   C  1  tg 2 1  R C  Mối quan hệ giữa hai sơ đồ: Tổn hao hai sơ đồ bằng nhau: P1 = P2  CS ( nt ) CP(//)  tg 2  1 Góc tổn hao điện môi bằng nhau: RS ( nt ) tg 2   2 RP (//) tg   1 Suất tổn hao điện môi: 4. 3 Các nguyên nhân gây tổn hao điện môi: 4. 3.1 Tổn hao do phân cực điện môi (điện môi rắn): 4. 3.2 Tổn... hao điện môi: 4. 3 Các nguyên nhân gây tổn hao điện môi: 4. 3.1 Tổn hao do phân cực điện môi (điện môi rắn): 4. 3.2 Tổn hao do dòng điện dẫn (điện môi lỏng): 4. 3.3 Tổn hao do ion hóa (điện môi khí) 4. 3 .4 Tổn hao do cấu tạo không đồng nhất: Trong đó : Bài tập về tính tổn hao điện môi .. .4. 2 Sơ đồ thay thế tính tổn hao 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  tg ở hai sơ đồ là như nhau tg  U Sơ đồ nối song song I Rp ICp U Rp IRp I tg   Cp ICp Công suất tổn hao điện môi: Rp UC p 1  tg  C p Rp  P1