Cos'è il fattore di dissipazione?
Il fattore di dissipazione è una misura di quanto sia inefficiente il materiale isolante di un condensatore. Misura in genere il calore che si perde quando un isolante come un dielettrico viene esposto a un campo alternato di elettricità. Un condensatore generalmente ha due piastre metalliche e un tipo di isolante nel mezzo. Un rapporto della capacità quando c'è un materiale isolante, rispetto a quando le piastre sono separate dall'aria o da un vuoto, viene spesso indicato come costante dielettrica. Il reciproco di questo rapporto definisce come reagisce il materiale isolante e quale è la sua resistenza a una particolare frequenza, dando un valore per il fattore di dissipazione dielettrica.
Se un materiale ha un basso fattore di dissipazione, ciò significa generalmente che ha una migliore efficienza. Questa caratteristica è generalmente definita con una frequenza particolare. Per misurare la dissipazione di un materiale, in genere viene eseguito un test con il materiale tra le piastre metalliche e quindi un test senza di esso. I risultati possono essere espressi in un rapporto, che è la costante dielettrica tipicamente utilizzata per testare la dissipazione del materiale. Un test del fattore di dissipazione può essere completato in altri modi, come l'uso di apparecchiature come celle di test con diverse configurazioni di elettrodi; il metodo di test può variare a seconda dell'applicazione.
Quando un materiale dielettrico viene esposto a un campo elettrico, le sue molecole vengono riorganizzate e assorbono una quantità significativa di energia. Dopo che il campo è stato rimosso, l'energia non può essere recuperata. Il fattore di dissipazione viene spesso definito fattore di potenza, specialmente quando viene utilizzata una corrente alternata con un circuito capacitivo non influenzato da resistenza o corrente indotta. Un fattore di potenza pari a zero indica generalmente che non esiste un fattore di dissipazione. Le perdite di potenza vengono generalmente calcolate moltiplicando la dissipazione per la tensione e la corrente.
Il fattore di dissipazione dell'aria e del vuoto è in genere zero, sebbene l'aria abbia generalmente un valore di perdita abbastanza piccolo da essere scontato nella maggior parte dei casi. Questo viene misurato per materiali specifici, come ad esempio il poliestere, con una frequenza particolare. Ovunque un materiale specifico sia considerato per l'uso in un circuito elettrico, è generalmente importante capire com'è la sua perdita di energia.
Ci sono applicazioni che spesso fanno uso del fattore di dissipazione, come il principio coinvolto nel microonde. I campi elettrici alternati di un forno a microonde provocano perdite di energia da molecole d'acqua polarizzanti e depolarizzanti. Ciò si traduce in calore sufficiente per la cottura degli alimenti.