Co to jest współczynnik rozproszenia?
Współczynnik rozproszenia jest miarą nieefektywności materiału izolacyjnego kondensatora. Zazwyczaj mierzy ciepło, które jest tracone, gdy izolator taki jak dielektryk wystawiony jest na działanie zmiennego pola elektrycznego. Kondensator ma zazwyczaj dwie metalowe płytki i jakiś rodzaj izolatora pomiędzy nimi. Stosunek pojemności, gdy występuje materiał izolacyjny, do tego, kiedy płyty są oddzielone powietrzem lub próżnią, jest często określany jako stała dielektryczna. Odwrotność tego stosunku określa, w jaki sposób reaguje materiał izolacyjny i jaki jest jego opór przy określonej częstotliwości, uzyskując wartość współczynnika rozpraszania dielektrycznego.
Jeśli materiał ma niski współczynnik rozpraszania, oznacza to ogólnie, że ma lepszą wydajność. Ta cecha jest zwykle definiowana przy określonej częstotliwości. Aby zmierzyć rozproszenie materiału, zwykle wykonuje się test z materiałem między metalowymi płytkami, a następnie test bez niego. Wyniki można wyrazić w stosunku, który jest stałą dielektryczną zwykle stosowaną do testowania rozproszenia materiału. Test współczynnika rozproszenia można wykonać na inne sposoby, na przykład stosując sprzęt taki jak komórki testowe z różnymi konfiguracjami elektrod; metoda testowania może się różnić w zależności od aplikacji.
Kiedy materiał dielektryczny wystawiony jest na działanie pola elektrycznego, jego cząsteczki są reorganizowane, co pochłania znaczną ilość energii. Po usunięciu pola energii nie można odzyskać. Współczynnik rozproszenia jest często określany jako współczynnik mocy, szczególnie gdy stosuje się prąd przemienny z obwodem pojemnościowym, na który nie ma wpływu rezystancja ani prąd indukowany. Współczynnik mocy równy zero ogólnie wskazuje, że nie występuje współczynnik rozpraszania. Straty mocy są zwykle obliczane poprzez pomnożenie rozproszenia przez napięcie i prąd.
Współczynnik rozproszenia powietrza i próżni wynosi zwykle zero, chociaż ogólnie powietrze ma wartość strat na tyle małą, że w większości przypadków można ją zdyskontować. Jest to mierzone dla określonych materiałów, takich jak na przykład poliester, z określoną częstotliwością. Wszędzie tam, gdzie rozważany jest określony materiał do zastosowania w obwodzie elektrycznym, ogólnie ważne jest zrozumienie, jak wygląda jego utrata energii.
Istnieją aplikacje, które często wykorzystują współczynnik rozpraszania, na przykład zasadę związaną z kuchenką mikrofalową. Zmienne pola elektryczne kuchenki mikrofalowej powodują straty energii z cząsteczek wody polaryzującej i odpolaryzującej. Powoduje to wystarczające ciepło do gotowania potraw.