Cila është forca dielektrike e një dielektrike? Le të përpiqemi ta kuptojmë këtë term, të identifikojmë veçoritë e këtij treguesi.
Përkufizime
Dielektrikët janë substanca që nuk e përçojnë mirë ose plotësisht elektricitetin. Vlera e densitetit në një substancë të tillë të bartësve të ngarkesës (elektroneve) nuk kalon 108 copë për centimetër kub. Karakteristika kryesore e materialeve izoluese elektrike është aftësia e tyre për të polarizuar në një fushë të jashtme. Dielektrikët përfshijnë substanca të gazta, rrëshira të ndryshme, qelq dhe materiale polimerike. Izoluesi kimikisht i pastër është uji.
Karakteristikat Dielektrike
Ky grup përfshin piroelektrikë, ferroelektrikë, relaksues, piezoelektrikë. Vetitë pasive dhe aktive të materialeve të tilla përdoren në mënyrë aktive në teknologjinë moderne, kështu që ne do të ndalemi në to në mënyrë më të detajuar.
Vetitë pasive të izolatorëve zbatohen kur ato përdoren në kondensatorët konvencional.
Materialet izoluese elektrike janë dielektrikë që nuk lejojnë humbjen e ngarkesave elektrike. Me ndihmën e tyre, është e mundur të ndahen qarqet elektrike nga njëri-tjetri, pjesët e pajisjeve nga pjesët përçuese. Në situata të tillalejueshmëria nuk ka ndonjë rol të veçantë.
Dielektrikët aktivë (të kontrolluar) janë piroelektrikë, ferroelektrikë, elektroluminofore, materiale për grila dhe emetues në teknologjinë lazer.
Kërkesa për materiale dielektrike po rritet çdo vit. Arsyeja është rritja e kapaciteteve të ndërmarrjeve industriale dhe institucioneve tregtare.
Përveç kësaj, rritja e kërkesës për dielektrikë mund të shpjegohet me rritjen e numrit të komunikimeve dhe pajisjeve të ndryshme elektrike.
Në teknologji, forca elektrike e izolatorëve është e një rëndësie të veçantë, e lidhur me vendosjen e molekulave dhe atomeve në rrjetën kristalore.
Klasifikimi
Në kushte të ndryshme, materiali dielektrik mund të shfaqë karakteristika të ndryshme izoluese, gjë që përcakton qëllimin e zbatimit të tij. Për shembull, forca dielektrike ndryshon me temperaturën.
Në varësi të strukturës, dallohen materialet izoluese elektrike organike dhe inorganike.
Me zhvillimin e industrisë elektrike, u rrit edhe prodhimi i materialeve dielektrike nga mineralet. Teknologjia kohët e fundit është përmirësuar aq shumë sa ka qenë e mundur të ulet ndjeshëm kostoja e prodhimit, si rezultat, dielektrikët minerale kanë zëvendësuar materialet kimike dhe natyrore.
Materiale dielektrike minerale
Përbërje të tilla përfshijnë:
- Instalim, alkalik, llambë,gota kondensator, të përbërë nga një përzierje e oksideve të ndryshme. Kur prodhohen oksidet e aluminit, kalciumit, silikonit, forca elektrike e materialit rritet.
- Sm altat e qelqit janë materiale në të cilat një shtresë e hollë sm alti aplikohet në një sipërfaqe metalike.
- Udhëzuesit e dritës, të cilët janë një lloj i veçantë tekstil me fije qelqi që përçojnë dritën.
- Artikuj qeramike.
- Mica.
- Asbest.
Megjithë një shumëllojshmëri të tillë materialesh izoluese elektrike, është larg nga gjithmonë e mundur të zëvendësohet një dielektrik me një tjetër.
Forca elektrike e izolimit është një veti e rëndësishme, por nuk është e vetmja gjë që duhet t'i kushtohet vëmendje kur zgjidhni materiale të tilla.
Vëmendje e veçantë i kushtohet gjithashtu veçorive termike, mekanike, të tjera fizike dhe kimike, duke përfshirë aftësinë për lloje të ndryshme të përpunimit, koston, disponueshmërinë e materialeve.
Kontrollimi i forcës elektrike të izolimit kryhet për të garantuar sigurinë maksimale të funksionimit të instrumenteve dhe pajisjeve.
Vajra nafte izolues elektrik
Vaji i transformatorit, i përdorur për transformatorët e fuqisë, ka shpërndarjen maksimale në inxhinierinë elektrike midis materialeve izoluese të lëngshme. Ata mbushin poret në izolimin fijor, distanca midis mbështjelljeve, rrit forcën dielektrike të izolimit, promovon heqjen e nxehtësisë. Përveç kësaj, vaji i transformatorit përdoret në mënyrë aktive në ndërprerësit e tensionit të lartë. Në pajisje të tilla, midis divergjentekontaktet e çelësit thyejnë harkun elektrik, si rezultat i të cilit kanali i harkut ftohet dhe shuhet shpejt. Për të marrë vajra izolues elektrikë të mineraleve të naftës, përdoret vaji, i cili kryen distilimin e tij në faza me një ndarje në faza të një fraksioni në çdo fazë dhe pastrim të detajuar nga papastërtitë me acid sulfurik, i ndjekur nga larja dhe tharja.
Forca elektrike e një vaji të tillë është një vlerë që është shumë e ndjeshme ndaj lagështirës. Edhe me një përzierje të lehtë të ujit në vaj, vërehet një rënie e ndjeshme e kësaj sasie fizike. Nën veprimin e një fushe elektrike, pikat e ujit të emulsifikuar tërhiqen në ato vende ku forca e fushës ka një vlerë maksimale, si rezultat i së cilës zhvillohet një avari.
Me një rënie të mprehtë të forcës elektrike të vajit, ai përmban jo vetëm molekula uji, por edhe papastërti fibroze. Ata thithin ujin, gjë që ndikon ndjeshëm në karakteristikat elektrike të dielektrikut të lëngshëm.
Vajra kabllor
Ato përdoren në prodhimin e kabllove të energjisë elektrike. Kur izolimi i tyre i letrës është i ngopur me vajra, heqja e humbjeve të nxehtësisë rritet.
Ekzistojnë lloje të ndryshme të vajrave të kabllove. Për shembull, për impregnimin e kabllove të energjisë të mbështjellësve të aluminit dhe plumbit, përdoret vaji i markës KM-25, i cili ka një viskozitet kinematik prej të paktën 23 milimetra në sekondë, një pikë derdhjeje jo më shumë se 1000 gradë. Për të rritur viskozitetin e vajit, i shtohet kolofon osetrashës sintetik.
Para se të përdorni një dielektrik, provoni forcën dielektrike të izolimit.
Dielektrikë të lëngët sintetikë
Këto materiale izoluese elektrike janë superiore në disa aspekte ndaj vajrave të naftës. Ata kanë një tendencë ndaj plakjes elektrike, gjë që ndikon negativisht në vetitë nën ndikimin e një fushe elektrike me intensitet të shtuar.
Për të trajtuar këtë problem, kondensatorët janë të ngopur me një dielektrik të lëngshëm polar.
Kontrollimi i fuqisë elektrike është një masë e detyrueshme për të zgjedhur llojin më efektiv të izolatorit.
Hidrokarburet e kloruara
Ato përftohen nga hidrokarbure të ndryshme duke zëvendësuar një ose më shumë atome hidrogjeni me klor. Lloji më i zakonshëm i dielektrikëve të tillë është bifenili i klorur. Ka viskozitet të lartë, ka karakteristikat kryesore që korrespondojnë me GOST. Forca elektrike e këtij izoluesi është më e lartë se vajrat e tjerë jopolare të naftës, prandaj, kur e përdorni, vëllimi i kondensatorit pothuajse përgjysmohet. Ndër avantazhet e bifenileve të klorur, theksojmë mosdjegshmërinë e tyre dhe disavantazhet janë toksiciteti dhe kostoja e lartë.
Ndër materialet shtëpiake të lira me karakteristika të shkëlqyera izoluese, veçojmë një përzierje të izobutenit dhe izomerëve të tij (oktol), të përftuara si rezultat i plasaritjes së vajit.
Izolues natyror
Kolofon,e cila është një rrëshirë e brishtë e përftuar nga rrëshira, përmban acide organike në përbërjen e saj. Ai shpërndahet mirë në vajrat e naftës dhe përdoret si izolues dhe impregnues i komponimeve të kabllove.
Një shtresë e hollë vaji vegjetal, që bie mbi sipërfaqen e materialit, formon një shtresë të hollë, duke rritur karakteristikat izoluese të pjesës.
Shkaktarët e humbjes së fuqisë elektrike
Në ato dielektrikë që përdoren në praktikë, ka tarifa falas. Ndërsa elektronet lëvizin, përçueshmëria elektrike rritet. Meqenëse ka pak tarifa, izoluesit e kalojnë me sukses këtë test. Forca elektrike e izolatorëve përcakton fushat kryesore të aplikimit të tyre industrial.
Izolimi është i nevojshëm për izolimin aktual, kontrollin e temperaturës, fuqinë e fushës elektrike, karakteristika të tjera që kanë pajisjet dhe pajisjet.
Nëse një piezoelektrik përdoret si dielektrik në një kondensator, ai ndryshon karakteristikat e tij lineare nën ndikimin e një tensioni të alternuar, shndërrohet në një gjenerator të dridhjeve tejzanor.
Përfundim
Teknologjia dhe veçoritë e funksionimit të pajisjeve radio-elektronike dhe elektrike përcaktojnë kërkesa të ndryshme për parametrat e materialeve dielektrike.
Izolatorët që përdoren për qëllime praktike kanë pak elektrone në vëllimin e tyre, kështu që në një tension konstant kalojnë një rrymë minimale, të quajtur rrymë rrjedhje.
Nëse voltazhi rritet,aplikuar në izolim, vlera e forcës së fushës në dielektrik do të kalojë një vlerë të caktuar, izoluesi do të humbasë karakteristikat e tij izoluese elektrike.
Rryma që kalon nëpër izolator rritet dhe rezistenca e saj zvogëlohet, duke shkaktuar qarkun e shkurtër të elektrodave.
Ky fenomen quhet prishje dielektrike. Në rastin kur voltazhi i aplikuar në dielektrik arrin një vlerë kritike, vërehet një rritje e mprehtë e rrymës përmes, tensioni në elektroda zvogëlohet, si rezultat i ndryshimeve të pakthyeshme, rezistenca elektrike e izolatorit zvogëlohet.
Në varësi të parametrave të izolimit të fuqisë dhe energjisë, pas një avari shfaqet një shkëndijë, e cila çon në shkrirje, djegie, plasaritje dhe ndryshime të tjera si në dielektrikë ashtu edhe në elektroda.
Me përzgjedhjen e duhur të materialeve izoluese elektrike, mund të siguroni funksionimin pa probleme të pajisjeve elektrike dhe pajisjeve teknike.
