2.05 实际电介质中的损耗(3)
介质损耗详解
1、介质损耗什么就是介质损耗:绝缘材料在电场作用下,由于介质电导与介质极化得滞后效应,在其内部引起得能量损耗。
也叫介质损失,简称介损。
2、介质损耗角δ在交变电场作用下,电介质内流过得电流相量与电压相量之间得夹角(功率因数角Φ)得余角(δ)。
简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ又称介质损耗因数,就是指介质损耗角正切值,简称介损角正切。
介质损耗因数得定义如下:如果取得试品得电流相量与电压相量,则可以得到如下相量图:总电流可以分解为电容电流Ic与电阻电流IR合成,因此:这正就是损失角δ=(90°-Φ)得正切值。
因此现在得数字化仪器从本质上讲,就是通过测量δ或者Φ得到介损因数。
测量介损对判断电气设备得绝缘状况就是一种传统得、十分有效得方法。
绝缘能力得下降直接反映为介损增大。
进一步就可以分析绝缘下降得原因,如:绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。
测量介损得同时,也能得到试品得电容量。
如果多个电容屏中得一个或几个发生短路、断路,电容量就有明显得变化,因此电容量也就是一个重要参数。
4、功率因数cosΦ功率因数就是功率因数角Φ得余弦值,意义为被测试品得总视在功率S中有功功率P所占得比重。
功率因数得定义如下:有得介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ),而不就是介质损耗因数(DF:tgδ)。
一般cosΦ<tgδ,在损耗很小时这两个数值非常接近。
(1) 容量与误差:实际电容量与标称电容量允许得最大偏差范围、一般使用得容量误差有:J级±5%,K 级±10%,M级±20%、精密电容器得允许误差较小,而电解电容器得误差较大,它们采用不同得误差等级、常用得电容器其精度等级与电阻器得表示方法相同、用字母表示:D级—±0、5%;F级—±1%;G级—±2%;J级—±5%;K级—±10%;M级—±20%、(2) 额定工作电压:电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作,所承受得最大直流电压,又称耐压、对于结构、介质、容量相同得器件,耐压越高,体积越大、(3) 温度系数:在一定温度范围内,温度每变化1℃,电容量得相对变化值、温度系数越小越好、(4) 绝缘电阻:用来表明漏电大小得、一般小容量得电容,绝缘电阻很大,在几百兆欧姆或几千兆欧姆、电解电容得绝缘电阻一般较小、相对而言,绝缘电阻越大越好,漏电也小、(5) 损耗:在电场得作用下,电容器在单位时间内发热而消耗得能量、这些损耗主要来自介质损耗与金属损耗、通常用损耗角正切值来表示、(6) 频率特性:电容器得电参数随电场频率而变化得性质、在高频条件下工作得电容器,由于介电常数在高频时比低频时小,电容量也相应减小、损耗也随频率得升高而增加、另外,在高频工作时,电容器得分布参数,如极片电阻、引线与极片间得电阻、极片得自身电感、引线电感等,都会影响电容器得性能、所有这些,使得电容器得使用频率受到限制、不同品种得电容器,最高使用频率不同、小型云母电容器在250MHZ以内;圆片型瓷介电容器为300MHZ;圆管型瓷介电容器为200MHZ;圆盘型瓷介可达3000MHZ;小型纸介电容器为80MHZ;中型纸介电容器只有8MHZ、不同材质电容器,最高使用频率不同、COG(NPO)材质特性温度频率稳定性最好,X7R次之,Y5V(Z5U)最差、贴片电容得材质规格贴片电容目前使用NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同得材质规格,不同得规格有不同得用途、下面我们仅就常用得NPO、X7R、Z5U与Y5V来介绍一下它们得性能与应用以及采购中应注意得订货事项以引起大家得注意、不同得公司对于上述不同性能得电容器可能有不同得命名方法,这里我们引用得就是敝司三巨电子公司得命名方法,其她公司得产品请参照该公司得产品手册、NPO、X7R、Z5U与Y5V得主要区别就是它们得填充介质不同、在相同得体积下由于填充介质不同所组成得电容器得容量就不同,随之带来得电容器得介质损耗、容量稳定性等也就不同、所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同得电容器、一NPO电容器NPO就是一种最常用得具有温度补偿特性得单片陶瓷电容器、它得填充介质就是由铷、钐与一些其它稀有氧化物组成得、NPO电容器就是电容量与介质损耗最稳定得电容器之一、在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃,电容量随频率得变化小于±0、3ΔC、NPO电容得漂移或滞后小于±0、05%,相对大于±2%得薄膜电容来说就是可以忽略不计得、其典型得容量相对使用寿命得变化小于±0、1%、NPO电容器随封装形式不同其电容量与介质损耗随频率变化得特性也不同,大封装尺寸得要比小封装尺寸得频率特性好、NPO 电容器适合用于振荡器、谐振器得槽路电容,以及高频电路中得耦合电容、二X7R电容器X7R电容器被称为温度稳定型得陶瓷电容器、当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%,需要注意得就是此时电容器容量变化就是非线性得、X7R电容器得容量在不同得电压与频率条件下就是不同得,它也随时间得变化而变化,大约每10年变化1%ΔC,表现为10年变化了约5%、X7R电容器主要应用于要求不高得工业应用,而且当电压变化时其容量变化就是可以接受得条件下、它得主要特点就是在相同得体积下电容量可以做得比较大、三Z5U电容器Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器、这里首先需要考虑得就是使用温度范围,对于Z5U电容器主要得就是它得小尺寸与低成本、对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同得体积下Z5U电容器有最大得电容量、但它得电容量受环境与工作条件影响较大,它得老化率最大可达每10年下降5%、尽管它得容量不稳定,由于它具有小体积、等效串联电感(ESL)与等效串联电阻(ESR)低、良好得频率响应,使其具有广泛得应用范围、尤其就是在退耦电路得应用中、Z5U电容器得其她技术指标如下:工作温度范围+10℃--- +85℃温度特性+22% ---- -56%介质损耗最大4%四Y5V电容器Y5V电容器就是一种有一定温度限制得通用电容器,在-30℃到85℃范围内其容量变化可达+22%到-82%、Y5V得高介电常数允许在较小得物理尺寸下制造出高达4、7μF电容器、Y5V电容器得其她技术指标如下:工作温度范围-30℃--- +85℃温度特性+22% ---- -82%介质损耗最大5%For personal use only in study and research; not for mercial use。
电介质的损耗名词解释
春季教师会议主持词6篇春季教师会议主持词1各位领导、各位老师、各位同学：大家上午好。
春风送暖，万物复苏。
伴随着春天的脚步，新学期已经开始了，现在，请允许我郑重宣布：__双语学校____学年第二学期开学典礼现在开始！一、（一）首先，让我们重温上学期期末考试成绩，每个年级涌现了一批成绩优秀的同学和取得进步的同学。
最为突出的是荣获年级成绩奖的同学，为了鼓励他们，鞭策全体同学，为这些同学颁发奖品。
首先请年级三等奖的同学到前面来领取奖品，然后请二等奖同学到前面来领奖，最后请一等奖同学到前面领奖。
另外，还有一批学生荣获班级奖和成绩进步奖。
上学期已经颁发了奖状，而且教学楼的宣传栏将张榜表彰，在这里就不再宣读名单了。
（二）、经过全体师生的共同努力，各个年级期末考试成绩都很突出。
各年级的总分平均分都在市区前三名。
初三年级成绩：以总分第三名的优异成绩名列__市四十所初中的第三名。
把__市的__中学等有名气的学校远远甩在了后面。
物理、化学成绩的平均分、及格率、优秀率全都是第一名。
数学成绩为第二名。
在这里对全体初三年级同学和全体初三年级老师表示热烈祝贺。
初一和初二年级的成绩也非常好。
初一年级的总平均分位于市区第二名，初二年级的物理平均分、及格率、优秀率全都是市区第一名，初一、初二年级的数学成绩都是市区第二名。
其他各科的平均分、及格率、优秀率都在前三名。
所以对全体初一、初二年级同学和老师们表示热烈祝贺。
（三）、成绩的取得，离不开全体老师，我提议用最热烈的掌声感谢我们的老师们。
成绩的取得首先又是同学们努力学习的结果，作为__省十所民办学校，作为__市的第一名。
__双语学校不仅能够培养优秀学生，不仅能够让同学们进步，同时还能够培养出顶尖学生，如初三年级的__x、__、__等从初一开始到现在在每次期中、期末考试中在全市区名列前茅，多次取得市区第一名的突出成绩。
下面就请他们的代表__x同学到前面发言，请大家欢迎。
（四）、新学期更为关键，本学期初一年级的同学们要升入初二年级，初二年级的同学们要面临毕业班，初三年级的同学们很快就要中考。
3_电介质的损耗
电介质损耗对工程的意义
• (1) 选择绝缘材料. 选择绝缘材料.
越大，则交流电压 下发热越多，易老化。 • (2) 通过测量 ，对试品进行绝缘诊断 • (3) 设计电气设备的绝缘. 设计电气设备的绝缘.
的范围内由于分子热运动的增强妨碍了偶极子沿电场方向的有序排列极化强度反而随温度的上升而减弱由于极化损耗的减小超过了电导损耗的增加所以以后由于电导损耗随温度急剧上升极化损耗不断减小而退居次要地位因而就随时间t的上升而持续增大
第3节 电介质的损耗
介质损耗：在电场作用下电介质中总有一定的能量损耗， 包括由电导引起的损耗和某些有损极化（例如偶极子、 夹层极化）引起的损耗，总称介质损耗。 直流下：电介质中没有周期性的极化过程，只要外加电 压还没有达到引起局部放电的数值，介质中的损耗将仅 由电导组成，所以可用体积电导率和表面电导率说明问 题，不必再引入介质损耗这个概念了。
1)无机绝缘材料：云母、陶瓷、玻璃 云母：由电导引起损耗，介质损耗小，耐高温性能好， 是理想的电机绝缘材料，但机械性能差； 电工陶瓷：既有电导损耗，又有极化损耗； 玻璃：电导损耗＋极化损耗，损耗与玻璃成分有关。 2)有机绝缘材料: 有机绝缘材料: 有机绝缘材料 可分为非极性和极性
非极性有机电介质：只有电子式极化，损耗取决于电导； 非极性有机电介质：只有电子式极化，损耗取决于电导； 极性有机电介质：极化损耗使总损耗较大。 极性有机电介质：极化损耗使总损耗较大。
电源频率较小时，偶极子单位时间的转向次数不多，因 而极化损耗很小， 主要由电导损耗引起。 增大。
随频率增大直流下只有电导损耗没极化损耗，G或Ig 或R即可表达 交流下即有电导损耗又有极化损耗， 交流下即有电导损耗又有极化损耗，以 表达
(3)固体介质损耗
介质损耗怎样计算_介质损耗计算公式
介质损耗怎样计算_介质损耗计算公式介质损耗是指电磁波在介质中传播时产生的能量损耗。
介质损耗的计算方法主要有两种：基于电导率的计算方法和基于介电常数和磁导率的计算方法。
1.基于电导率的计算方法：介质的电导率表示了介质中导电性能的好坏程度。
通常情况下，电导率与介质的材料成分和温度有关。
计算介质的电导率可以通过测量介质的电阻率来获得，然后通过以下公式计算介质的电导率G：G=1/ρ其中，G为电导率，ρ为电阻率。
介质的损耗角正切（tanδ）是电导率的另一种表示形式，可以通过以下公式计算：tanδ = G / (ωε)其中，tanδ为损耗角正切，ω为角频率，ε为介质的介电常数。
2.基于介电常数和磁导率的计算方法：介电常数（ε）和磁导率（μ）是电磁波在介质中传播的重要参数。
它们决定了电磁波的相对传播速度和传播路径中的能量损耗。
计算介质的介电常数和磁导率可以通过实验测量得到，然后通过以下公式计算介质损耗：损耗密度（P）=ωε''E^2+ωμ''H^2其中，损耗密度表示单位体积内的能量损耗，ω为角频率，ε''和μ''为介质的虚部介电常数和虚部磁导率，E为电场强度，H为磁场强度。
衰减常数（α）表示单位长度内的能量损耗，可通过以下公式计算：α=2π/λ*√(ε''/2+μ''/2)其中，λ为波长。
总体上说，介质损耗的计算公式与介质的材料性质和测量方法密切相关。
在进行介质损耗的计算时，需要根据具体情况选择合适的计算方法和公式。
同时，需要注意实际测量过程中的误差和实验条件对计算结果的影响。
介质损耗怎样计算_介质损耗计算公式
介质损耗怎样计算_介质损耗计算公式介质损耗怎样计算_介质损耗计算公式介质损耗因数（dielectriclossfactor）指的是衡量介质损耗程度的参数。
介质损耗（dielectricloss）指的是绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。
也叫介质损失，简称介损。
1、介质损耗什么是介质损耗：绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。
也叫介质损失，简称介损。
2、介质损耗角δ在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角（功率因数角Φ）的余角（δ）。
简称介损角。
介质损耗因数详细介绍1、介质损耗正切值tgδ介质损耗因数图册又称介质损耗因数，是指介质损耗角正切值，简称介损角正切。
介质损耗因数的定义如下：如果取得试品的电流相量和电压相量：总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成，因此：这正是损失角δ=（90°-Φ）的正切值。
因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量δ或者Φ得到介损因数。
测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。
绝缘能力的下降直接反映为介损增大。
进一步就可以分析绝缘下降的原因，如：绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。
测量介损的同时，也能得到试品的电容量。
如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路，电容量就有明显的变化，因此电容量也是一个重要参数。
2、功率因数cosΦ功率因数是功率因数角Φ的余弦值，意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。
功率因数的定义如下：有的介损测试仪习惯显示功率因数（PF:cosΦ），而不是介质损耗因数（DF:tgδ）。
一般cosΦ《tgδ，在损耗很小时这两个数值非常接近。
3、高压电容电桥高压电容电桥的标准通道输入标准电容器的电流、试品通道输入试品电流。
通过比对电流相位差测量tgδ，通过出比电流幅值测量试品电容量。
因此用电桥测量介损还需要携带标准电容器、升压PT和调压器。
关于介质损耗的一些基本概念
第一篇关于介质损耗的一些基本概念1、介质损耗与介质损耗因数：绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。
也叫介质损失，简称介损。
介质损耗指的是电介质在电场作用下引起的能量损耗，主要分为三种形式：漏导引起的损耗、电介质极化引起的损耗、局部放电引起的损耗。
直流电压作用下电介质里的损耗主要是漏导损耗，用绝缘电阻或漏导电流表示就可以了，因此平常讨论的介质损耗均为针对交流电压作用下电介质中的损耗。
2、介质损耗角δ：在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角为φ)的余角(δ)。
简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ：又称介质损耗因数，是指介质损耗角正切值。
简称介损角正切。
根据推导当电介质、外加电压及其频率一定时，介质损耗P与介质损耗因数tgδ成正比，所以可以用tgδ来表征介质损耗的大小，工程上都是通过测量计算tgδ值来表示介损的大小。
4、高压介质损耗测量仪：简称介损仪，是指采用电桥原理，应用数字测量技术，对介质损耗角正切值和电容量进行自动测量的一种新型仪器。
一般包含高压电桥、高压试验电源和高压标准电容器三部分。
5、外施：使用外部高压试验电源和标准电容器进行试验，对介损仪的示值按一定的比例关系进行计算得到测量结果的方法。
6、内施：使用介损仪内附高压电源和标准器进行试验，直接得到测量结果的方法。
7、正接线：用于测量不接地试品的方法，测量时介损仪测量回路处于地电位。
8、反接线：用于测量接地试品的方法，测量时介损仪测量回路处于高电位，他与外壳之间承受全部试验电压。
9、常用介损仪的分类：现常用介损测试仪有西林型和M型两种。
QS1和KD9000属于西林型。
10、常用抗干扰方法：目前介质损耗测量中常见抗干扰方法有以下几种：倒相法、移相法、变频法和移相跟踪抗干扰法等。
11、准确度的表示方法tgδ：±（1%D+0.0004）CX：±（1%C+1pF）加号前表示为相对误差，加号后表示为绝对误差。
电介质的损耗
电介质的损耗
电介质损耗是电介质（绝缘体）在电场中发生能量损耗的现象。
这种损耗通常与电介质的分子结构、电场频率、温度等因素有关。
以下是一些影响电介质损耗的主要因素以及一些与电介质损耗相关的重要概念：
1.电介质极化：
•电介质在外电场的作用下会发生极化，分为定向极化和非定向极化。
极化过程中，电介质内的分子会受到电场力的
影响而发生相对位移，从而导致损耗。
2.介电损耗：
•介电损耗是电介质中由于分子摩擦、离子运动等引起的能量损耗。
这种损耗通常表现为电介质的电导率增加和功率
因数减小。
3.频率效应：
•电介质损耗通常随着电场频率的增加而增加。
这是因为在高频条件下，电介质分子无法迅速跟随电场的变化，导致
相对于电场的滞后，产生能量损耗。
4.温度效应：
•温度升高通常会增加电介质损耗，因为高温会增加分子运动，增加摩擦和碰撞，导致能量耗散。
5.材料的选择：
•不同的电介质材料对电介质损耗的敏感性不同。
选择合适
的电介质材料对于特定应用中损耗的控制至关重要。
6.电介质的种类：
•不同种类的电介质在电场中的行为有所不同，例如，有机电介质和无机电介质的损耗特性可能有差异。
7.电场强度：
•电介质损耗通常与电场强度有关。
在较大的电场强度下，电介质分子可能经历更大的变形和摩擦，导致更高的损耗。
在电子设备、电力系统和电容器等应用中，对电介质损耗的控制非常重要，因为它可以影响设备的性能和效率。
设计和选择合适的电介质材料以及了解各种影响因素对于减小电介质损耗具有实际意义。
介质损耗详解
1、介质损耗什么是介质损耗：绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。
也叫介质损失，简称介损。
2、介质损耗角δ在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角(δ)。
简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ又称介质损耗因数，是指介质损耗角正切值，简称介损角正切。
介质损耗因数的定义如下:如果取得试品的电流相量和电压相量，则可以得到如下相量图：总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成，因此：这正是损失角δ=(90°-Φ)的正切值。
因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量δ或者Φ得到介损因数。
测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。
绝缘能力的下降直接反映为介损增大。
进一步就可以分析绝缘下降的原因，如：绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。
测量介损的同时，也能得到试品的电容量。
如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路，电容量就有明显的变化，因此电容量也是一个重要参数。
4、功率因数cosΦ功率因数是功率因数角Φ的余弦值，意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。
功率因数的定义如下:有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ)，而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。
一般cosΦ<tgδ，在损耗很小时这两个数值非常接近。
(1) 容量与误差:实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围.一般使用的容量误差有:J级±5%,K级±10%,M级±20%.精密电容器的允许误差较小,而电解电容器的误差较大,它们采用不同的误差等级.常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同.用字母表示:D级—±0.5%;F级—±1%;G级—±2%;J级—±5%;K级—±10%;M级—±20%.(2) 额定工作电压:电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作,所承受的最大直流电压,又称耐压.对于结构、介质、容量相同的器件,耐压越高,体积越大.(3) 温度系数:在一定温度范围内,温度每变化1℃,电容量的相对变化值.温度系数越小越好.(4) 绝缘电阻:用来表明漏电大小的.一般小容量的电容,绝缘电阻很大,在几百兆欧姆或几千兆欧姆.电解电容的绝缘电阻一般较小.相对而言,绝缘电阻越大越好,漏电也小.(5) 损耗:在电场的作用下,电容器在单位时间内发热而消耗的能量.这些损耗主要来自介质损耗和金属损耗.通常用损耗角正切值来表示.(6) 频率特性:电容器的电参数随电场频率而变化的性质.在高频条件下工作的电容器,由于介电常数在高频时比低频时小,电容量也相应减小.损耗也随频率的升高而增加.另外,在高频工作时,电容器的分布参数,如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等,都会影响电容器的性能.所有这些,使得电容器的使用频率受到限制.不同品种的电容器,最高使用频率不同.小型云母电容器在250MHZ以内;圆片型瓷介电容器为300MHZ;圆管型瓷介电容器为200MHZ;圆盘型瓷介可达3000MHZ;小型纸介电容器为80MHZ;中型纸介电容器只有8MHZ.不同材质电容器,最高使用频率不同.COG(NPO)材质特性温度频率稳定性最好,X7R次之,Y5V(Z5U)最差.贴片电容的材质规格贴片电容目前使用NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的材质规格,不同的规格有不同的用途.下面我们仅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V来介绍一下它们的性能和应用以及采购中应注意的订货事项以引起大家的注意.不同的公司对于上述不同性能的电容器可能有不同的命名方法,这里我们引用的是敝司三巨电子公司的命名方法,其他公司的产品请参照该公司的产品手册.NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同.在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同,随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同.所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器.一NPO电容器NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器.它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的.NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一.在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃,电容量随频率的变化小于±0.3ΔC.NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%,相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的.其典型的容量相对使用寿命的变化小于±0.1%.NPO电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同,大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好.NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容,以及高频电路中的耦合电容.二X7R电容器X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器.当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%,需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的.X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的,它也随时间的变化而变化,大约每10年变化1%ΔC,表现为10年变化了约5%.X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用,而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下.它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大.三Z5U电容器Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器.这里首先需要考虑的是使用温度范围,对于Z5U电容器主要的是它的小尺寸和低成本.对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下Z5U电容器有最大的电容量.但它的电容量受环境和工作条件影响较大,它的老化率最大可达每10年下降5%.尽管它的容量不稳定,由于它具有小体积、等效串联电感(ESL)和等效串联电阻(ESR)低、良好的频率响应,使其具有广泛的应用范围.尤其是在退耦电路的应用中.Z5U电容器的其他技术指标如下:工作温度范围+10℃--- +85℃温度特性+22% ---- -56%介质损耗最大4%四Y5V电容器Y5V电容器是一种有一定温度限制的通用电容器,在-30℃到85℃范围内其容量变化可达+22%到-82%.Y5V的高介电常数允许在较小的物理尺寸下制造出高达4.7μF电容器.Y5V电容器的其他技术指标如下:工作温度范围-30℃--- +85℃温度特性+22% ---- -82%介质损耗最大5%For personal use only in study and research; not for commercial use。
介质损耗的原理及应用公式
介质损耗的原理及应用公式1. 简介介质损耗是电磁波在介质中传播时由于分子、离子和自由电荷等物质内部相互摩擦而引起的能量损耗现象。
介质损耗在电磁波传播的过程中起到重要的作用，对无线通信、雷达、红外传感等领域都有重要的影响。
本文将介绍介质损耗的原理，并提供相关应用公式。
2. 介质损耗的原理介质损耗主要是由以下几个方面的原因造成的：•欧姆损耗：当电磁波通过导体时，电流会在其中激发，从而产生电阻，导致能量损耗。
这种电流引起的能量损耗称为欧姆损耗。
•极化损耗：电磁波通过介质时，会使介质内部的分子、离子等产生极化。
在变化的电场中，这些极化体会不停地变向，这种变向需要耗费能量，导致能量损耗。
•包封损耗：介质中存在掺杂的导电或吸波颗粒，当电磁波通过时，这些颗粒会吸收电磁波的能量并转化为热能，从而产生能量损耗。
3. 介质损耗的影响因素介质损耗的大小取决于以下几个因素：•频率：在不同频率下，介质对电磁波的吸收程度不同。
通常情况下，随着频率的增加，介质损耗也会增加。
•温度：介质的损耗与温度密切相关。
温度越高，分子、离子等的运动加剧，能量损耗也会随之增加。
•介质性质：不同的介质对电磁波的吸收能力不同。
介质的复相对介电常数和介质的电导率也会影响介质的损耗。
4. 介质损耗的应用公式介质损耗可以用以下公式来计算：•损耗因子（Loss Factor）: 损耗因子是衡量介质损耗能力的一个参数，用来描述介质中的电磁波损耗的程度。
损耗因子的单位为nepers/m。
计算公式如下：α = 4πk其中，α表示损耗因子，k表示介质的电导率。
•皮层深度（Skin Depth）: 皮层深度是指电磁波在导体中传播时，电流密度衰减到初始值的1/e时的深度。
皮层深度与介质损耗有关，计算公式如下：δ = √( 2 / πfμσ )其中，δ表示皮层深度，f表示电磁波的频率，μ表示介质的磁导率，σ表示介质的电导率。
•衰减常数（Attenuation Constant）: 衰减常数是描述电磁波在传输过程中能量损耗的一个参数。
介质损耗详解
1、介质损耗之宇文皓月创作什么是介质损耗：绝缘资料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。
也叫介质损失，简称介损。
2、介质损耗角δ在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角(δ)。
简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ又称介质损耗因数，是指介质损耗角正切值，简称介损角正切。
介质损耗因数的定义如下:如果取得试品的电流相量和电压相量，则可以得到如下相量图：总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成，因此：这正是损失角δ=(90°-Φ)的正切值。
因此现在的数字化仪器从实质上讲，是通过丈量δ或者Φ得到介损因数。
丈量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。
绝缘能力的下降直接反映为介损增大。
进一步就可以分析绝缘下降的原因，如：绝缘受潮、绝缘油受污染、老化蜕变等等。
丈量介损的同时，也能得到试品的电容量。
如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路，电容量就有明显的变更，因此电容量也是一个重要参数。
4、功率因数cosΦ功率因数是功率因数角Φ的余弦值，意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。
功率因数的定义如下:有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ)，而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。
一般cosΦ<tgδ，在损耗很小时这两个数值非常接近。
(1) 容量与误差:实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围.一般使用的容量误差有:J级±5%,K级±10%,M级±20%.精密电容器的允许误差较小,而电解电容器的误差较大,它们采取分歧的误差等级.经常使用的电容器其精度等级和电阻器的暗示方法相同.用字母暗示:D级—±0.5%;F级—±1%;G级—±2%;J级—±5%;K级—±10%;M级—±20%.(2) 额定工作电压:电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作,所承受的最大直流电压,又称耐压.对于结构、介质、容量相同的器件,耐压越高,体积越大.(3) 温度系数:在一定温度范围内,温度每变更1℃,电容量的相对变更值.温度系数越小越好.(4) 绝缘电阻:用来标明漏电大小的.一般小容量的电容,绝缘电阻很大,在几百兆欧姆或几千兆欧姆.电解电容的绝缘电阻一般较小.相对而言,绝缘电阻越大越好,漏电也小.(5) 损耗:在电场的作用下,电容器在单位时间内发热而消耗的能量.这些损耗主要来自介质损耗和金属损耗.通经常使用损耗角正切值来暗示.(6) 频率特性:电容器的电参数随电场频率而变更的性质.在高频条件下工作的电容器,由于介电常数在高频时比低频时小,电容量也相应减小.损耗也随频率的升高而增加.另外,在高频工作时,电容器的分布参数,如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等,都会影响电容器的性能.所有这些,使得电容器的使用频率受到限制.分歧品种的电容器,最高使用频率分歧.小型云母电容器在250MHZ以内;圆片型瓷介电容器为300MHZ;圆管型瓷介电容器为200MHZ;圆盘型瓷介可达3000MHZ;小型纸介电容器为80MHZ;中型纸介电容器只有8MHZ.分歧材质电容器,最高使用频率分歧.COG(NPO)材质特性温度频率稳定性最好,X7R次之,Y5V(Z5U)最差.贴片电容的材质规格贴片电容目前使用NPO、X7R、Z5U、Y5V等分歧的材质规格,分歧的规格有分歧的用途.下面我们仅就经常使用的NPO、X7R、Z5U和Y5V来介绍一下它们的性能和应用以及推销中应注意的订货事项以引起大家的注意.分歧的公司对于上述分歧性能的电容器可能有分歧的命名方法,这里我们引用的是敝司三巨电子公司的命名方法,其他公司的产品请参照该公司的产品手册.NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质分歧.在相同的体积下由于填充介质分歧所组成的电容器的容量就分歧,随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就分歧.所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用分歧来选用分歧的电容器.一 NPO电容器NPO是一种最经常使用的具有温度抵偿特性的单片陶瓷电容器.它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的.NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一.在温度从-55℃到+125℃时容量变更为0±30ppm/℃,电容量随频率的变更小于±0.3ΔC.NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%,相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的.其典型的容量相对使用寿命的变更小于±0.1%.NPO电容器随封装形式分歧其电容量和介质损耗随频率变更的特性也分歧,大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好.NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容,以及高频电路中的耦合电容.二 X7R电容器X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器.当温度在-55℃到+125℃时其容量变更为15%,需要注意的是此时电容器容量变更是非线性的.X7R电容器的容量在分歧的电压和频率条件下是分歧的,它也随时间的变更而变更,大约每10年变更1%ΔC,表示为10年变更了约5%.X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用,而且当电压变更时其容量变更是可以接受的条件下.它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大.三 Z5U电容器Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器.这里首先需要考虑的是使用温度范围,对于Z5U电容器主要的是它的小尺寸和低成本.对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下Z5U电容器有最大的电容量.但它的电容量受环境和工作条件影响较大,它的老化率最大可达每10年下降5%.尽管它的容量不稳定,由于它具有小体积、等效串联电感(ESL)和等效串联电阻(ESR)低、良好的频率响应,使其具有广泛的应用范围.尤其是在退耦电路的应用中.Z5U电容器的其他技术指标如下:工作温度范围 +10℃ --- +85℃温度特性 +22% ---- -56%介质损耗最大 4%四 Y5V电容器Y5V电容器是一种有一定温度限制的通用电容器,在-30℃到85℃范围内其容量变更可达+22%到-82%.Y5V的高介电常数允许在较小的物理尺寸下制造出高达4.7μF电容器.Y5V电容器的其他技术指标如下:工作温度范围 -30℃ --- +85℃温度特性 +22% ---- -82%介质损耗最大 5%For personal use only in study and research; not for commercial use。
电介质的损耗单位
电介质的损耗单位引言电介质是电子学中的重要组成部分，它们在各种电路和电子设备中起到关键作用。
在电介质的特性中，损耗是一个重要的参数。
电介质的损耗单位是一个关键概念，它有助于我们理解电介质的性能以及它们在实际应用中的作用。
本文将深入探讨电介质的损耗单位，从基础知识到高级应用，以便读者能够更深入地理解这一主题。
第一部分：电介质和损耗的基本概念电介质的定义电介质是一种材料，它不导电，即在它内部电荷不能自由移动。
相比之下，导体允许电荷的自由流动。
电介质的例子包括玻璃、塑料、空气和陶瓷。
电介质的损耗当电介质置于交变电场中时，它会发生能量损耗，这是由于分子和原子在电场中振动引起的。
这种损耗表现为电介质的电阻，导致能量被转化为热能。
这一现象称为电介质的损耗。
损耗单位 - 损耗切损耗角电介质的损耗通常用损耗切损耗角（tanδ）来表示。
损耗切损耗角是电介质的复介电常数中虚部与实部的比值。
它是一个关键的参数，它描述了电介质在交变电场下的能量损耗情况。
第二部分：电介质损耗的重要性在电子元件中的应用电介质损耗单位在电子元件中有广泛的应用。
例如，在电容器中，它决定了电容器的效能。
了解损耗单位有助于工程师选择适当的电介质材料，以满足电路的性能需求。
通信和微波技术在通信和微波技术中，损耗单位对天线和波导的设计至关重要。
高频信号在传输中会经历损耗，而了解损耗单位有助于减小信号损失，提高通信系统的性能。
第三部分：测量电介质的损耗单位谐振频率法测量电介质的损耗单位的一种方法是使用谐振频率法。
这种方法通过观察电容器或电感器在谐振时的频率来计算损耗单位。
谐振频率法是一种常用的实验室技术。
幅度-频率法另一种测量损耗单位的方法是幅度-频率法。
这种方法通过测量电介质的传输函数来计算损耗单位。
幅度-频率法在频谱分析和网络分析中广泛使用。
第四部分：电介质损耗单位的应用领域无线通信在无线通信中，损耗单位对天线和信号传输线的性能至关重要。
了解电介质的损耗单位有助于设计更高效的通信系统，提高信号的传输质量。
谈电机的电介质和介质损耗
谈电机的电介质和介质损耗应朋友之约，对电机的介质损耗进行一个相对通俗的描述。
为了描述介质损耗，我们首先来谈电介质。
对于电机产品，绝缘纸、绝缘漆、电磁线的绝缘层、高压电机线圈外包云母带、高阻带、低阻带、引接线绝缘皮和空气等都是与其相关的电介质。
电介质包括气态、液态和固态等范围广泛的物质，也包括真空。
固态电介质包括晶态电介质和非晶态电介质两大类，后者包括玻璃、树脂和高分子聚合物等，是电介质在外电场作用下，其内部会有发热现象，这说明有部分电能已转化为热能耗散掉，电介质在电场作用下，在单位时间内因发热而消耗的能量称为电介质的损耗功率，或简称介质损耗。
如果介电损耗较大，甚至会引起介质的过热而绝缘破坏，所以从这种意义上讲，介质损耗越小越好。
什么是电介质？电工中一般认为，电阻率超过10欧·厘米的物质便归于电介质。
电介质的带电粒子，被原子、分子的内力或分子间的力紧密束缚着，因此这些粒子的电荷为束缚电荷。
在外电场作用下，这些电荷也只能在微观范围内移动，产生极化。
在静电场中，电介质内部可以存在电场，这是电介质与导体的基本区别。
不导电的物质，如空气、玻璃、云母片、胶木等。
凡在外电场作用下产生宏观上不等于零的电偶极矩，因而形成宏观束缚电荷的现象称为电极化，能产生电极化现象的物质统称为电介质。
电介质的电阻率一般都很高，被称为绝缘体。
有些电介质的电阻率并不很高，不能称为绝缘体，但由于能发生极化过程，也归入电介质。
什么是介电损耗？电介质在外电场作用下，其内部会有发热现象，这说明有部分电能已转化为热能耗散掉，电介质在电场作用下，在单位时间内因发热而消耗的能量称为电介质的损耗功率，或简称介质损耗。
介质损耗是应用于交流电场中电介质的重要品质指标之一。
介质损耗不但消耗了电能，而且使元件发热影响其正常工作。
如果介电损耗较大，甚至会引起介质的过热而绝缘破坏，所以从这种意义上讲，介质损耗越小越好。
各种不同形式的损耗是综合起作用的。
电介质的损耗
•
UC
U
介质损耗主要由介质极化即及接导线电阻引起时常用
2024/7/17
第一章 电介质的极化、电导和损耗
各种电介质的介质损耗角正切值
❖一、气体介质：损耗很小
例如:空气的 tgδ≈ 0
❖二、液体和固体电介质：损耗与介质的极 性有关
1、非极性与弱极性电介质介质损耗很小。
（例如:变压器油(20℃ )的 tgδ<0.5％ ,聚乙烯的 tgδ<0.02 ％）
U 2CPtg
•
0
•
U
常用于介质损耗主要由电导引起时的情况中
IR
2024/7/17
第一章 电介质的极化、电导和损耗
2）串联等值电路
Cs Cp r R
tg UR
UC
I r I
Csr
Cs
•
I
+
•
U
-
+
•
Cs
UC
-
+
r
•
- Ur
P
I
2r
U 2Cstg 1 tg2
U 2Cstg
•
0 UR
•
I
•
因素有关
tgδ ω=314
0.04
ω=104
0.02
2024/7/17
0 40 60 80 100
θ(℃)
第一章 电介质的极化、电导和损耗
tgδ,p,ε
p
ε tgδ
0
f0
f
极性液体介质中的损耗与频率的关系
2024/7/17
第一章 电介质的极化、电导和损耗
讨论介质损耗的意义
❖ 在绝缘预防性试验中,tgδ是一基本测试项目，当 绝缘受潮或劣化时 tgδ 急剧上升。绝缘内部是 否普遍发生局部放电，也可以通过测 tgδ 〜U的 关系曲线加以判断。
论交流电容量和电介质损耗
论交流电容量和电介质损耗一、引言交流电容量和电介质损耗是电路中重要的参数，对电路的性能和稳定性有着重要影响。
本文将从交流电容量和电介质损耗的定义、影响因素以及相关应用等方面进行探讨。
二、交流电容量的概念交流电容量是指在交流电路中，电容器所储存的电荷量。
电容器是由两个导体板之间夹有绝缘材料（电介质）而构成的，当施加交流电压时，电容器会储存电荷，形成电场能量。
交流电容量的大小决定了电容器在交流电路中的功能和性能。
三、影响交流电容量的因素1. 电容器的几何形状：电容器的电容量与电容器的导体板面积和板间距离有关，面积越大、板间距离越小，电容量越大。
2. 电介质的介电常数：电介质的介电常数决定了电容器的电容量。
介电常数越大，电容量越大。
3. 电介质的损耗角正切：电介质的损耗角正切是电介质的损耗性能的指标，它越小，电容器的损耗越小，电容量越大。
四、电介质损耗的概念电介质损耗是指电介质在交流电场作用下，由于电介质内部分子、离子的运动和摩擦所引起的能量损耗。
电介质损耗会导致电容器的电能转化为热能，从而引起电容器发热和性能下降。
五、影响电介质损耗的因素1. 电介质的特性：不同材料的电介质具有不同的特性，如介电常数、介电损耗角正切等，这些特性会影响电介质的损耗情况。
2. 温度：电介质的损耗与温度密切相关，温度越高，电介质的损耗越大。
3. 频率：电介质的损耗与频率有关，频率越高，电介质的损耗越大。
六、交流电容量和电介质损耗的应用1. 电力系统中的电容器：电容器常用于电力系统中的无功补偿和谐波滤波等方面，通过合理选择电容器的交流电容量和电介质损耗，可以提高电力系统的稳定性和效率。
2. 电子器件中的电容器：电子器件中的电容器广泛应用于电路板、电源、滤波器等部件，合理选择电容器的交流电容量和电介质损耗，可以提高器件的性能和可靠性。
七、结论交流电容量和电介质损耗是电路中重要的参数，对电路的性能和稳定性有着重要影响。
通过合理选择电容器的几何形状、电介质的特性以及控制温度和频率等因素，可以优化交流电容量和电介质损耗，提高电路的性能和效率。
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介质损耗角正切： tg IP ( g)SE g Iq 0 r SE 0 r
εr, P, tanδ与频率的关系
A：直流区域 A1.介电常数： A2.单位体积介质损耗：
A3.介质损耗角关系：
讨论1
各种极化均 来得及建立
电导损耗
B：低频区 域
B1.介电常数：
B2.单位体积介质损耗：
讨论2
C：中频区 域
中频关系图
注意：图中有部分不准确！
D：高频区 域
D1.介电常数：
D2.单位体积介质损耗：
讨论4
松弛极化跟不上电场的变化， 只考虑位移极化的影响。
gi是松弛极化的起始电导率。起始频率很高，也是松 弛极化的高频电导率。
D：高频区 域
D3.介质损耗角关系：
频率增大，介质 损耗角减小
gi是松弛极化的起始电导率。起始频率很高，也是松 弛极化的高频电导率。
电介质物理基础
第二章 电介质的损耗
第三节 实际电介质中的介质损耗（3） 各参数与频率的关系 曾敏
复习上节内容 总电荷： 交流介电系数： 总电流：
介质损耗：
复习 了解
熟练掌握
了解
复习上节内容 动态介电常数： 单位体积中的介质损耗：
介质损耗角正切：
引入 本节内容
与频率ω的关系
交流等效电导率
交变电场下电介质的动态介电常数
介质损耗角正切
与频率
介质损耗 的关系
交变电场下电介质的各参数的含义：
如果介质中有位移极化、松弛极化和电导时， 无功分量电导可做如下表示：
无功电流： Ir
0
s
1
2 2
A • E
0 r A • E
与、T无关
s 1 ( )2
—松弛极化贡献，与
、部分有关
交变电场下电介质的各参数的含义
总功率： P U IP U ( g)S E
结论
εr, P, tanδ与频率的关系
高频关系图
漏电导损耗
极化损耗
课程小结
与频率的关系
小结 了解
课后思考
请准确作图说明
思考
与频率的关系。 教材P118页
注意：两图都有部分不准确！
各种极化均来得及建立 介电常数 稍有减小
1 g 0
损耗稍有增大
B：低频区域 B3.介质损耗角关系：
tg g 0 r 0 s
0 tg
损耗角稍有减小
化，松弛极化损耗很小可以不计。
B：低频区域
1
g 0
r s
P E 2
电压 U E d 体积 V S d
g为等效电导
单位体积介质损耗：
p P ( g)S d E2 ( g)E2
V
S d
交变电场下电介质的各参数的含义
单位体积介质损耗： p ( g )E 2 a)直流作用下，g=0， p E 2
b)交流作用下有g作用:
gi松弛极化的等效电导率
tg
低频关系图
C：中频区 域
C1.介电常数：
一阶微分： 二阶微分：
如果
即
讨论3
频率增大，介 电常数减小
？？
C：中频区 域
C2.单位体积介质损耗： P (r g)E2，r与f 、无关，所以只考虑gE2的影响。
频率增大， 损耗增加
损耗增 加最快
C：中频区 域
C3.介质损耗角关系：
介质损耗角有极值