Dağılma faktörü - Dissipation factor

Olarak fizik , kayıp faktörü (DF) sahiptir kayıp oranının bir ölçüsüdür enerji tarzının salınım a (mekanik, elektrikli ya da elektromekanik) enerji tüketen sistemi . Bu karşılıklı olan kalite faktörü salınım "kalite" veya dayanıklılık temsil.

Açıklama

Elektriksel potansiyel enerji , tüm dielektrik malzemelerde, genellikle ısı şeklinde dağılır . İletkenler arasına yerleştirilmiş bir dielektrikten yapılmış bir kapasitörde , tipik toplu eleman modeli , aşağıda gösterildiği gibi eşdeğer seri direnç (ESR) olarak adlandırılan bir dirençle seri halinde kayıpsız ideal bir kapasitör içerir . ESR, kapasitördeki kayıpları temsil eder. İyi bir kapasitörde ESR çok küçüktür ve zayıf bir kapasitörde ESR büyüktür. Ancak, ESR bazen gerekli olan minimum bir değerdir. ESR olduğunu unutmayın değil bir tarafından bir kapasitör arasında ölçülen olacağını direnç basitçe ohmmetre . ESR, hem dielektrik iletim elektronlarında hem de dipol gevşeme fenomenlerinde fiziksel kökenleri olan türetilmiş bir miktardır. Dielektrikte, iletim elektronlarından veya dipol gevşemesinden yalnızca biri tipik olarak kayba hakimdir. İletim elektronlarının baskın kayıp olması durumunda, o zaman

${\displaystyle {\text{ESR}}={\frac {\sigma }{\varepsilon \omega ^{2}C}}}$

nerede

${\görüntüleme stili \sigma }$dielektrik'in toplu iletkenliği ,

${\görüntüleme stili\varepsilon }$dielektrik kayıpsız geçirgenliğidir ve

${\displaystyle \omega =2\pi f}$olan açısal frekans AC akımın i ,

${\görüntüleme stili C}$ kayıpsız kapasitanstır.

Gerçek bir kapasitör, eşdeğer seri dirençli (ESR) seri halinde kayıpsız ideal bir kondansatörün toplu eleman modeline sahiptir. Kayıp tanjantı, kapasitörün empedans vektörü ile negatif reaktif eksen arasındaki açı ile tanımlanır.

Kondansatör bir AC devresinde kullanılıyorsa, ideal olmayan kapasitörden kaynaklanan kayıp faktörü, ESR'deki dirençli güç kaybının kapasitörde salınan reaktif güce oranı olarak ifade edilir veya

${\displaystyle {\text{DF}}={\frac {i^{2}{\text{ESR}}}{i^{2}\left|X_{c}\right|}}=\omega C \,{\text{ESR}}={\frac {\sigma }{\varepsilon \omega }}={\frac {1}{Q}}}$

Elektrik devresi parametreleri , fazörler olarak bilinen karmaşık bir düzlemde vektörler olarak temsil edildiğinde , bir kapasitörün yayılma faktörü, bitişik diyagramda gösterildiği gibi, kapasitörün empedans vektörü ile negatif reaktif eksen arasındaki açının tanjantına eşittir . Bu, kayıp tanjant tan δ olarak bilinen parametreye yol açar, burada

${\displaystyle {\frac {1}{Q}}=\tan(\delta )={\frac {\text{ESR}}{\left|X_{c}\sağ|}}={\text{DF }}}$

Alternatif olarak, kayıp tanjantının belirlendiği frekanstan ve kapasitanstan türetilebilir. ${\displaystyle {\metin{ESR}}}$

${\displaystyle {\text{ESR}}={\frac {1}{\omega C}}\tan(\delta )}$

Bu yana iyi kondansatör genellikle küçük, δ ~ , ve genellikle yüzde olarak ifade edilir. [kaynak belirtilmeli] ${\displaystyle {\metin{DF}}}$${\displaystyle {\metin{DF}}}$${\displaystyle {\metin{DF}}}$

${\displaystyle {\metin{DF}}}$' den çok daha az olduğunda güç faktörüne yaklaşır , bu genellikle böyledir. ${\displaystyle {\metin{ESR}}}$${\displaystyle X_{c}}$

${\displaystyle {\metin{DF}}}$dielektrik malzemeye ve elektrik sinyallerinin frekansına bağlı olarak değişecektir. Düşük dielektrik sabitinde ( düşük-κ ), sıcaklık dengeleyici seramiklerde %0,1-0,2 tipiktir. Yüksek dielektrik sabiti seramiklerde %1-2 olabilir. Bununla birlikte, daha düşük , benzer dielektrik malzemeyi karşılaştırırken genellikle kaliteli kapasitörlerin bir göstergesidir. ${\displaystyle {\metin{DF}}}$${\displaystyle {\metin{DF}}}$${\displaystyle {\metin{DF}}}$

Ayrıca bakınız

• Dielektrik dayanım testi
• darbe üreteci

Referanslar