034 (15)

Ćwczenie3

Schematy zastępcze dielektryków

WIADOMOŚCI P0D5TAW0KE

3.1. Wstęp

W badaniach służących ocenie materiałów i układów elektroizolacyjnych wykonuje się pomiary rezystancji, pojemności i współczynnika strat dielektrycznych, które zależą nie tylko od właściwości materiałów, ale również oo geometrii układu izolacyjnego. Wpływ geometrii układu można uwzględnić w obliczeniach tylko w układach izolacyjnych o polu jednostajnym i w niektórych podstawowych układach o polu niejednostajnym, 2 tego powodu Układy izolacyjne przedstawia się w postaci schematów zastępczych, które można stosować przy dowolnym rozkładzie pola elektrycznego. Są one korzystne w przypadku pól niejednostajnych i dielektryków niejednorodnych. Schematy zastępcze umożliwiają analizę procesów i zjawisk fizycznych w dielektrykach, a także ich modelowanie [lj. Do zjawisk tych należą przede wszystkim konduktywność i polaryzacja, będące źródłem strat dielektrycznych. Analiza ich zależności od częstotliwości jest możliwa na podstawie charakterystyk Cyspersyjnych wielkości charakteryzujących schematy zastępcze.

3.2. Schematy zastępcze dielektryków Jednorodnych

Straty dielektryczne w dielektrykach Jednorodnych reprezentuje rezystancja R w połączeniu równoległym lub szeregowym z pojemnością C (rys. 3.1).

Rys. 3.1. Schematy zastępcze: a) równoległy, b) szeregowy, c, d) wykresy wektorowe

Schemat równoległy. Ola dielektryków jednorodnych schemat ten reprezentuje straty upływnościowe spowodowane przewodnictwem jonowym. Kondyktancja zespolona i współczynnik strat dielektrycznych wynoszą

^Yr ■ r- *	(3.0
'°^6=«rrrr	(3.?)

Schemat szeregowy. Schemat szeregowy jest korzystny dis opisu zjawisk polaryzacji. Konduktancja zespolona i współczynnik strat dielektrycznych wynoszą

»\l\ Cs
^Ys 1 * ^3" 1	(3.3)
s S 5 5
tgó = ^a)Rs^Cg	(3.4)

3.3, Schematy zastępcze dielektryków niejednorodnych

Ró2norodne mechanizmy strat dielektrycznych w dielektrykach niejednorodnych reprezentuję rezystancje i pojemności w dowolnych połączeniach w mieszanych schematach zastępczych (rys. 3.2 i rys. 3.3).