什么是介质损耗
简述介质损耗的定义
简述介质损耗的定义嘿,朋友们!今天咱来唠唠介质损耗这个事儿。
你说啥是介质损耗呢?这就好比你跑步,跑着跑着累了,体力消耗了,这就是一种损耗。
那在电的世界里,电在介质中传播的时候,也会有类似的情况呀。
介质就像是电要通过的一条路,在这条路上,电也会有点“累”,会损失一些能量呢。
想象一下,电就像个急着赶路的人,介质呢就是那条不太好走的路,这人在路上跑啊跑,总会有点磕磕绊绊,能量就这么不知不觉地少了一些。
这少掉的能量就是介质损耗啦!比如说,我们家里的电线,电流在里面跑的时候,电线的绝缘材料就会有一定的介质损耗呀。
可别小瞧了这介质损耗,它要是大了,那可就麻烦啦!就好像你本来跑一段路就够累了,结果路上还全是坑坑洼洼,那不是更累得慌嘛。
那介质损耗会带来啥后果呢?这就好比一辆车,油慢慢漏没了,车还能好好跑吗?同理,介质损耗大了,电的传输效率可能就降低啦,设备可能就会发热,甚至可能出故障呢!这可不是闹着玩的呀。
而且哦,不同的介质,损耗的情况还不一样呢!就像不同的路,有的好走,有的难走。
有些介质损耗小,电就能顺顺利利地通过;有些介质损耗大,电就得费好大的劲。
咱再打个比方,就像水流过不同的管子,有的管子光滑,水阻力小,损耗就小;有的管子粗糙,水阻力大,损耗就大。
电在介质中也是这个道理呀。
那怎么减少介质损耗呢?这就得从介质本身下手啦。
就像修路,把路修得平坦光滑些,人走起来就轻松。
我们可以选择更好的介质材料,让电在里面跑起来更顺畅,损耗也就小啦。
总之呢,介质损耗可不是个小事情,它关系到电的传输和设备的正常运行。
我们得重视起来,想办法把它控制好,不然可会惹出大麻烦的哟!所以啊,大家可别小看了这介质损耗,要好好了解它,和它“打好交道”,这样我们的电才能更好地为我们服务呀!这就是我对介质损耗的理解,你们觉得呢?。
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。
介质损耗的公式
介质损耗的公式介质损耗是电磁波在传播过程中由于介质本身的特性而引起的能量损失。
在无线通信、雷达、医学影像等领域中,介质损耗是一个重要的参数,它对信号的传输质量和距离有着直接的影响。
介质损耗可以通过下面的公式来计算:介质损耗 = 介质的损耗系数× 传播距离其中,介质的损耗系数是介质对电磁波能量的吸收和散射能力的度量,它是一个常数,与介质的特性有关;传播距离是信号在介质中传播的距离,它与介质的厚度或者信号传输的距离有关。
介质损耗的单位通常是分贝(dB)。
介质损耗的大小与介质的特性密切相关。
不同的介质对电磁波的吸收和散射能力不同,因此介质损耗也会有所差异。
比如,金属是一种具有较高损耗的介质,它对电磁波有很强的吸收能力,因此金属是一个很好的屏蔽材料;而空气则是一种具有较低损耗的介质,它对电磁波的吸收能力相对较弱。
在实际应用中,我们需要根据具体的介质特性来选择合适的材料。
比如,在无线通信系统中,我们希望信号的传输距离尽可能远,同时又要保证信号的传输质量。
因此,我们需要选择具有较低介质损耗的材料来作为信号传输的介质,以减小信号的衰减程度,提高信号的传输效果。
除了介质本身的特性外,介质损耗还受到其他因素的影响。
比如,介质的温度会对介质损耗产生影响。
通常情况下,介质的损耗系数会随着温度的升高而增加,这是由于介质分子的热运动增强,导致分子与电磁波的相互作用增强。
因此,在高温环境下,介质的损耗会更大。
在高频段的电磁波传输中,介质损耗也会更加显著。
这是由于高频电磁波具有更高的能量,与介质的相互作用更加剧烈。
因此,在设计高频通信系统时,需要特别注意介质损耗的影响,选择合适的介质和传输距离,以确保信号的传输质量。
总结起来,介质损耗是电磁波传播过程中不可避免的现象,它会对信号的传输质量和距离产生影响。
了解介质损耗的公式和影响因素,有助于我们选择合适的介质和设计优化的通信系统,以提高信号的传输效果。
在实际应用中,我们需要根据具体的需求和介质特性来进行选择和设计,以平衡信号的传输距离和传输质量的要求。
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。
介质损原理
介质损原理
介质损耗原理是指在电磁波传播过程中,电磁波与介质相互作用而产生的能量损耗现象。
介质损耗原理在电磁学中有着重要的应用,可以解释电磁波在介质中衰减的原因。
介质损耗主要有两种形式,即导电损耗和磁性损耗。
导电损耗是指当电磁波通过导电介质时,在电场的作用下,导电介质中的自由电子发生运动和碰撞,产生能量损耗。
磁性损耗是指当电磁波通过磁性介质时,在磁场的作用下,磁性介质中的磁化电流会发生耗散,导致能量损耗。
导电损耗和磁性损耗的大小与介质的性质有关。
对于导电介质来说,其导电损耗主要取决于导电率和电磁波的频率。
导电率越高,频率越高,导电损耗也越大。
而对于磁性介质来说,其磁性损耗主要取决于磁导率和电磁波的频率。
磁导率越高,频率越高,磁性损耗也越大。
介质损耗的存在会导致电磁波在传播过程中能量逐渐减弱,信号衰减。
这对于电磁波的传输和通信系统的性能都会产生影响。
因此,在设计和选择介质时,需要考虑介质的损耗特性,以在最小损耗的情况下传递信号。
同时,还可以通过改变介质的结构和物理性质来减小介质的损耗。
总之,介质损耗原理是电磁学中重要的概念,它解释了电磁波在介质中衰减的机制。
了解介质损耗原理对于电磁波的传输和通信系统的设计与优化具有重要意义。
介质损耗的原理及应用
介质损耗的原理及应用1. 引言介质损耗是电磁波在穿过介质时损失能量的现象。
介质损耗是许多电磁学和材料科学领域中的重要概念,对于理解电磁波的传播和相互作用具有重要意义。
本文将介绍介质损耗的原理及其在实际应用中的重要性。
2. 介质损耗的原理介质损耗是由介质中的各种物理和化学机制引起的电磁波能量损失。
以下是一些常见的介质损耗机制:•电导损耗:电导损耗是由于电磁波在介质中激发自由电荷而损失能量。
在导体中,自由电子的运动导致了大量的电极化和反极化过程,从而引起能量损耗。
电导损耗通常是介质中电导率较高时出现的。
•磁导损耗:磁导损耗是由于磁性物质中磁性颗粒的转移运动而引起的能量损耗。
在交变磁场中,磁性颗粒会由于磁矩的重新定向而损耗能量。
磁导损耗通常是介质中含有磁性物质时出现的。
•介质极化损耗:介质极化损耗是由于介质中极化电荷的运动而引起的能量损耗。
当电磁波通过介质时,介质中的极化电荷会随着电场的变化而运动,从而损耗能量。
介质极化损耗通常与介电性质和介质结构有关。
•杂质和缺陷损耗:杂质和缺陷损耗是由于介质中的杂质和缺陷引起的能量损耗。
这些杂质和缺陷会干扰电磁波的传播,并导致能量损耗。
3. 介质损耗的应用介质损耗在许多领域中具有重要的应用价值。
以下是一些介质损耗应用的例子:•无线通信系统:介质损耗的理解对于无线通信系统的设计和优化至关重要。
了解介质损耗特性可以帮助工程师选择和调整天线、传输介质和信号处理方法,从而提高通信系统的性能。
•微波加热:介质损耗可以被用于微波加热应用。
当介质暴露在微波辐射下时,介质中的分子会因为介质损耗而产生热量。
这个原理被广泛应用于微波炉和工业加热领域。
•电磁波吸收材料:介质损耗可以帮助制造电磁波吸收材料。
通过调整介质的特性,可以实现对特定频率的电磁波的吸收和削弱。
•能量转换和传感器:介质损耗可以被用于能量转换和传感器应用。
通过利用介质损耗产生的热量或其他能量形式,可以将电磁波能量转化为其他形式的能量。
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。
耗散因子 介质损耗
耗散因子和介质损耗是两个与信号传输和能量损耗相关的概念,它们在电路、通信和材料科学等领域中具有重要意义。
1. 耗散因子(Damping Factor):
耗散因子通常用于描述电路或系统中的能量损耗。
在模拟电路中,耗散因子是指电路的输出信号与输入信号的幅值比值的平方根的倒数。
它反映了电路放大信号时能量的损耗程度。
耗散因子越小,表示电路的能量损耗越少,放大效果越好。
在无线通信系统中,耗散因子也可以用来描述信号在传输过程中的能量损耗。
2. 介质损耗(Dielectric Loss):
介质损耗是指在电场作用下,介质材料在交流电信号作用下能量损耗的特性。
在绝缘材料、电容器和其他电子元件中,介质损耗会导致能量以热的形式损耗掉。
介质损耗通常用介电损耗角正切(Tanδ)来表征,它是指介质材料的损耗角正切值,反映了介质在交流电场中的能量损耗能力。
介电损耗角正切值越大,表示介质的能量损耗越大。
在实际应用中,耗散因子和介质损耗都是非常重要的参数,因为它们直接影响到电子设备和系统的性能。
例如,在设计电路时,需要选择耗散因子小的元件以确保信号的有效传输;在选择电容器等元件时,需要考虑其介质损耗以避免过多的能量损耗。
介损的一些概念(终审稿)
介损的一些概念文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-关于介质损耗的一些基本概念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。
5、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,通过对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。
接线也十分烦琐。
国内常见高压电容电桥有:6、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。
介质损耗测试原理
介质损耗测试原理
介质损耗测试是一种常用的材料性能测试方法,用于测量材料在电磁波传播中的能量损耗情况。
其原理基于电磁波在材料中传播过程中发生的能量损耗现象。
介质损耗主要是由于材料中的分子、离子、电子等在电磁场作用下发生摩擦、碰撞、电子跃迁等过程,将电磁波的能量转化为热能而损失。
这些损耗过程导致电磁波在材料中传播时的功率降低,即损耗功率。
介质损耗测试一般使用组合材料或涂层材料进行测量。
测试时,会将待测材料置于电磁波辐射源和接收器之间,辐射源会发出特定频率和功率的电磁波,经过待测材料后,由接收器测量损耗波的强度。
通过测量发射器发出的电磁波和接收器收到的电磁波的强度差异,可以得到材料对电磁波的吸收和损耗程度。
一般情况下,测量结果以损耗因子(loss factor)来表示,即材料对电磁波
的吸收损耗与材料介电常数之比。
介质损耗测试可以用于评估材料的电磁性能,包括其在特定频率范围内对电磁波的吸收能力、干扰抑制能力、透明性等。
这对于许多应用领域,如通信、电子器件、雷达和天线等都具有重要意义。
介质损耗的定义
介质损耗的定义嘿,朋友们!今天咱来唠唠介质损耗这个事儿。
你说这介质损耗啊,就好比是一个大家庭里的小秘密。
咱家里的各种东西,就像是电介质,它们在干活的时候啊,总会有点消耗,这消耗就是介质损耗啦!想象一下,电介质就像是一群勤劳的小蜜蜂,在努力地传递电能。
可它们在这个过程中,也会累呀,也会有能量被悄悄“吃掉”一部分,这被吃掉的部分不就是介质损耗嘛。
咱生活中好多东西都有介质损耗呢!就拿电线来说吧,电流在里面跑的时候,电线这个介质可不就会有一些损耗嘛。
这就好像你跑马拉松,跑着跑着体力就消耗了一些。
这介质损耗要是大了,那可不得了哇!就好比小蜜蜂累坏了,工作效率不就低了嘛。
电器啊什么的可能就没法好好工作啦,那咱不就麻烦了嘛。
你说这介质损耗是不是很重要哇?咱可得重视起来。
那怎么才能知道介质损耗大不大呢?这就得靠一些专门的办法和工具啦。
就像咱要知道自己身体好不好,得去体检一样。
咱平时用的那些电器呀,其实都和介质损耗有关系呢。
要是不注意,让介质损耗越来越大,说不定哪天电器就“闹脾气”罢工啦!那咱不得抓瞎呀。
所以啊,咱得时不时关注一下这些电介质的情况,别让它们累坏啦。
这就像咱关心自己的身体一样,得好好照顾它们。
这介质损耗虽然看不见摸不着,但它的影响可不小呢!咱可不能小瞧了它。
你想想,要是因为介质损耗的问题,导致停电了或者电器出故障了,那多耽误事儿呀!咱得好好研究研究怎么能减少介质损耗,让这些电介质能更高效地工作。
这就像是咱想办法让自己更有精力去做事情一样。
总之呢,介质损耗这玩意儿,咱得重视起来,别不当回事儿。
它就像一个隐藏在我们生活中的小麻烦,要是不注意,可能就会给我们带来大问题呢!大家说是不是呀!。
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。
介质损耗
概念
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(diclectric loss)。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。
2)极化损耗
在介质发生缓慢极化时(松弛极化、空间电荷极化等),带电粒子在电场力的影响下因克服热运动而引起的 能量损耗。
一些介质在电场极化时也会产生损耗,这种损耗一般称极化损耗。位移极化从建立极化到其稳定所需时间很 短(约为10-16~10-12s),这在无线电频率(5×1012Hz以下)范围均可认为是极短的,因此基本上不消耗能 量。其他缓慢极化(例如松弛极化、空间电荷极化等)在外电场作用下,需经过较长时间(10-10s或更长)才达 到稳定状态,因此会引起能量的损耗。
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
01 概念
03 表征ห้องสมุดไป่ตู้
目录
02 形式 04 工程材料
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。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称为介质损耗角。
工程材料
离子晶体的损耗
离子晶体的介质损耗与其结构的紧密程度有关。
紧密结构的晶体离子都排列很有规则,键强度比较大,如α-Al2O3、镁橄榄石晶体等,在外电场作用下很难 发生离子松弛极化,只有电子式和离子式的位移极化,所以无极化损耗,仅有的一点损耗是由漏导引起的(包括 本质电导和少量杂质引起的杂质电导)。这类晶体的介质损耗功率与频率无关,损耗角正切随频率的升高而降低。 因此,以这类晶体为主晶相的陶瓷往往用在高频场合。如刚玉瓷、滑石瓷、金红石瓷、镁橄榄石瓷等
介质损耗
电介质在交变电场作用下,所积累的电荷有两种分量:(1)有功功率。
一种为所消耗发热的功率,又称同相分量;(2)无功功率,又称异相分量。
异相分量与同相分量的比值即称为介质损耗。
通常用正切tanδ表示。
tanδ=1/WCR(式中W为交变电场的角频率;C为介质电容;R 为损耗电阻)。
介电损耗角正切值是无量纲的物理量。
可用介质损耗仪、电桥、Q表等测量。
对一般陶瓷材料,介质损耗角正切值越小越好,尤其是电容器陶瓷。
仅仅只有衰减陶瓷是例外,要求具有较大的介质损耗角正切值。
橡胶的介电损耗主要来自橡胶分子偶极化。
在橡胶作介电材料时,介电损耗是不利的;在橡胶高频硫化时,介电损耗又是必要的,介质损耗与材料的化学组成、显微结构、工作频率、环境温度和湿度、负荷大小和作用时间等许多因素有关。
电介质损耗(dielectric losses ):电介质中在交变电场作用下转换成热能的能量。
这些热会使电介质升温并可能引起热击穿,因此,在电绝缘技术中,特别是当绝缘材料用于高电场强度或高频的场合,应尽量采用介质损耗因数(即电介质损耗角正切tgδ,它是电介质损耗与该电介质无功功率之比)较低的材料。
但是,电介质损耗也可用作一种电加热手段,即利用高频电场(一般为0.3~300 兆赫)对电介质损耗大的材料(如木材、纸、陶瓷等)进行加热。
这种加热由于热量产生在介质内部,比外部加热的加热速度快、热效率高,且加热均匀。
频率高于300兆赫时,达到微波波段,即为微波加热(家用微波炉即据此原理)。
电介质损耗按其形成机理可分为弛豫损耗、共振损耗和电导损耗。
前两者分别与电介质的弛豫极化和共振极化过程有关。
对于弛豫损耗,当交变电场的频率ω=1/τ时,介质损耗达到极大值,τ为组成电介质的极性分子和热离子的弛豫时间。
对于共振损耗,当电场频率等于电介质振子固有频率(共振)时,损失能量最大。
电导损耗则是由贯穿电介质的电导电流引起,属焦耳损耗,与电场频率无关。
电容介质损耗和电流电压相位角之间的关系又称介电相位角。
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—±%;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.COGNPO材质特性温度频率稳定性最好,X7R次之,Y5VZ5U 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±Δ电容的漂移或滞后小于±%,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±%.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μF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论文
介质损耗的原理及应用论文引言介质损耗是材料在电磁场中能量损耗的现象。
它的原理和应用对于电磁波传播、无线通信、能量储存等领域具有重要意义。
本文将介绍介质损耗的基本原理,并探讨其在通信、光学和电子器件等领域的应用。
介质损耗的原理介质损耗是材料内部能量转化为热能的过程。
当电磁波通过材料时,其中一部分能量被吸收并转化为热能,使得电磁波的幅度逐渐减小。
这种能量损耗来源于介质内部的电子、原子和分子的运动,并与电磁场相互作用。
介质损耗的主要原因有: 1. 分子振动:介质中的分子受到电磁场的作用而产生振动,从而使电磁波的能量转化为热能。
2. 电子碰撞:介质中的自由电子受到电磁场的作用而发生碰撞,使电磁波的能量转化为热能。
3. 电子转变:介质中的电子通过自激发或受激辐射的过程转变能量,导致电磁波的能量损耗。
介质损耗的测量方法介质损耗的测量方法主要有: 1. 反射法:通过测量电磁波在介质表面反射的强度来判断介质的损耗。
2. 透射法:通过测量电磁波从介质中透射的强度来判断介质的损耗。
3. 衰减法:通过测量电磁波经过一段带有参考介质的路径时的衰减程度来判断介质的损耗。
介质损耗在通信领域的应用介质损耗对通信系统的传输性能有着重要影响。
在通信领域,介质损耗的应用主要包括: 1. 信号传输损耗:介质损耗会导致信号在传输过程中的衰减,从而影响通信质量。
通过对材料的介质损耗特性的分析和优化,可以提高通信系统的传输效率和可靠性。
2. 信号过滤:介质的损耗特性可以用于设计滤波器,用于通信系统中的频带选择和抑制干扰信号。
3. 反射和吸收:介质的损耗特性可以用于调节信号的反射和吸收,以实现通信信号的优化传输和抑制干扰。
介质损耗在光学领域的应用介质损耗在光学领域的应用广泛,主要包括: 1. 光纤通信:光纤是光信号传输的重要载体,介质损耗对光纤传输效率起着重要作用。
通过降低光纤材料的损耗特性,可以提高光信号的传输距离和传输速率。
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什么是介质损耗?介质损耗是什么意思?
介质是指能够传播媒体的载体。
媒体包括各种文件、数据等,泛指一切可以用电子信号存储的东西。
介质亦称媒质。
一般地说,它是物理系统在其间存在或物理过程(如力和能量的传递,光和声的传播等)在其间进行的物质。
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。
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。
电介质在交变电场作用下,所积累的电荷有两种分量:(1)有功功率。
一种为所消耗发热的功率,又称同相分量;(2)无功功率,又称异相分量。
异相分量与同相分量的比值即称为介质损耗。
通常用正切tanδ表示。
tanδ=1/WCR(式中W 为交变电场的角频率;C为介质电容;R为损耗电阻)。
介电损耗角正切值是无量
纲的物理量。
可用介质损耗仪、电桥、Q表等测量。
对一般陶瓷材料,介质损耗角正切值越小越好,尤其是电容器陶瓷。
仅仅只有衰减陶瓷是例外,要求具有较大的介质损耗角正切值。
橡胶的介电损耗主要来自橡胶分子偶极化。
在橡胶作介电材料时,介电损耗是不利的;在橡胶高频硫化时,介电损耗又是必要的,介质损耗与材料的化学组成、显微结构、工作频率、环境温度和湿度、负荷大小和作用时间等许多因素有关。
什么是电感的Q值?关于电感的Q值,品质因数
Q值;是衡量电感器件的主要参数。
是指电感器在某一频率的交流电压下工作时,所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。
电感器的Q值越高,其损耗越小,效率越高。
电感器品质因数的高低与线圈导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗及铁心、屏蔽罩等引起的损耗等有关。
也有人把电感的Q值特意降低的,目的是避免高频谐振/增益过大。
降低Q值的办法可以是增加绕组的电阻或使用功耗比较大的磁芯.
Q值过大,引起电感烧毁,电容击穿,电路振荡。
Q很大时,将有VL=VC>>V的现象出现。
这种现象在电力系统中,往往导致电感器的绝缘和电容器中的电介质被击穿,造成损失。
所以在电力系统中应该避免出现谐振现象。
而在一些无线电设备中,却常利用谐振的特性,提高微弱信号的幅值。
品质因数又可写成Q=2pi*电路中存储的能量/电路一个周期内消耗的能量
通频带BW与谐振频率w0和品质因数Q的关系为:BW=wo/Q,表明,Q大则通频带窄,Q小则通频带宽。
Q=wL/R=1/wRC
其中:
Q是品质因素
w是电路谐振时的电源频率
L是电感
R是串的电阻
C是电容。