Issiqlikdan teshilish - Dielektriklarning singdiruvchanligi

Issiqlikdan teshilish. Dielektrikda dielektrik isroflar hisobiga ajraladigan issiqlik miqdori berilgan sharoit uchun tarqaladigan issiqlik miqdoridan yuqori bo’lganida issiqlikdan teshilish ro’y beradi. Bunda issiqlik muvozanati buziladi. Issiqlikdan teshilish elektr maydonida joylashgan materialning qizishi harorati uning erish yoki qyyish nuqtasiga yetganda ro’y beradi. Bu turdagi elektrr mustahkamlik materialninggina emas balki tayyor mahsulotning ham xarakteristikasini ifodalaydi.
Dielektrikning qizishi bilan bog’liq teshilish kuchlanishi kuchlanish chastotasiga, muhit haroratiga va materialning issiqlikka bo’lgan chidamliligiga bog’liqdir1.
Issiqlik teshilishidagi teshilish kuchlanishini hisoblashning soddalashtirilgan uslubini ko’rib chiqamiz. Bir jinsli, dielektrik isrofga ega dielektrik ikki elektrod orasiga joylashtirilgan bo’lsin. Elektrodlarga o’zgaruvchan tok manbaidan kuchlanish beriladi va uning qiymatini teshilish sodir bo’lishiga qadar oshirish imkoni bor, deb faraz qilamiz. Issiqlikdan teshilish jarayoni yuqori haroratda, ya’ni ichki o’tkazuvchanlikdagi isrof katta bo’lganida kuzatiladi. Dielektrikda isrof bo’ladigan quvvatning haroratga bog’liqligi quyidagi ifoda orqali aniqlanadi:
,
Bunda: U-berilgan kuchlanish, B; f-chastota, Gs; r –nisbiy dielektrik singdiruvchanlik, - dielektrik isrof burchagi tangensining harorat koeffitsienti; t-dielektrikning isrof hisobiga qizish harorati, 0C; t0 – elektrod harorati, 0C; S-elektrod yuzasi, m2; h-dielektrikning qalinligi, m; tg-atrof muhit haroratidagi dielektrik isrof. 1
Dielektrikda ajratiladigan issiqlik tashqi muhitga elektrodning metall qismi orqali tarqaladi, chunki metalning issiqlik o’tkazuvchanligi dielektriknikiga nisbatan ikki-uch barobar yuqoridir. Dielektrikdan ajralib chiqadigan quvvat Nyuton formulasi orqali quyidagicha ifodalanadi:
Bunda: - elektrodlar dielektrik-metall sistemasining issiqlik uzatish koeffitsienti.
Dielektrik elektr maydoniga joylashtirilib unga Ut kuchlanish ta’sir ettirilsa, material harorati t gacha ko’tarilib, barqaror tenglik, ya’ni materialning issiqlik ajratish quvvati shu issiqlikning tarqalish quvvatiga teng holat yuzaga keladi. Agar kuchlanish qiymatigacha oshirilsa, dielektrikdan issiqlik ajralib chiqishi va uning atrof- muhitga tarqalishi tengligi buzilib, dielektrikning harorati o’sa boradi. Natijada jismda yemirilish, kuyish sodir bo’ladi.
Shunday qilib, barqarorlik holati chegarasidagi kuchlanish issiqlik teshilish kuchlanishi Ut deb qabul qilinib, quyidagi ikki shart bilan aniqlanadi:
Birinchi tenglik kuchlanish ta’siridagi barcha dielektriklar barqaror ishlashining hamma holati uchun mos kelsa, ikkinchisi faqat bir chegaraviy holat uchun bajariladi1.
Yuqorida keltirilgan tenglik asosida quyidagini keltirib chiqaramiz:
bunda: 1/ =t – t0 , k=1,15105 - koeffitsiyent.
Ushbu formulaga asosan, dielektrik qancha qalin bo’lsa va uning issiqlik tarqatishi qancha yaxshi bo’lsa, kuchlanishi shuncha yuqori qiymatga ega bo’ladi. Qiymatlari katta bo’lganda esa qiymati kichik bo’ladi. Umuman olganda, issiqlikda teshilish ancha murakkab jarayon hisoblanadi. Elektrod yaqinida qarshilik pasayib, kuchlanish dielektrik qalinligi bo’yicha notekis taqsimlanadi va issiqlik uning o’rta qismida yuqoriroq bo’ladi. Natijada, teshilish kuchlanishining hisobigagina nisbatan kichikroq qiymatlarda ro’y biradi. Elektr issiqlik teshilishining dielektrikka kuchlanish berilgan vaqtga bog’liqligi ko’rsatilgan.
Qattiq dielektriklarning elektr mustahkamligini hisoblab topish murakkab bo’lganligi sababli, uni tajriba yo’li orqali aniqlash ma’quldir1.
|