介電功率因數

介電功率因數是指介電相位角的正弦值。實際上也是反映介質損耗的物理量。

基本介紹

• 中文名：介電功率因數
• 外文名：Dielectric power factor
• 學科：材料工程
• 領域：工程技術

簡介

介電功率因數是指介電相位角的正弦值。實際上也是反映介質損耗的物理量。

原理

在計算一個平板電容器的能量損耗時，當施加交變電壓，將產生一個周期性的交變電場：

E_o為振幅，ω2πf為角頻率，t為時間。單位時間內單位體積介質中所損耗的能量為：

式中sinδ稱為介電功率因數。顯然，它產生介質損耗。

相關概念

(1)介電損耗，電介質在電場作用下，單位時間內消耗的能。包括漏電損耗、電離損耗、極化損耗和結構損耗等。這種能量損耗表現為介質發熱。介質損耗與材料組成、工作頻率、環境溫度、濕度、載荷人小和作用時間有關。常用介質損耗角正切值：tanδ(介質損耗因數)來衡量介質損耗的大小。tanδ是無量綱的物理量，可用電橋、Q表、介電損耗儀進行測量。對於一般電介質要求損耗越小越好，但對於衰減陶瓷、吸波和隱身材料等則要求有較大的介質損耗。

(2)介電相位角dielectric phase angle又稱電介質損耗角。反映電介質在交變電場作用下，電位移與電場強度的位相差。在交變電場作用下，根據電場頻率，介質種類的不同，其介電行為可能產生兩種情況。一種是電位移與電場強度在時間上沒有位相差，此時極化強度與交變電場同位相。對正弦交變電場而言，介質電容器的充電電流剛好超前電壓π/2。另一種情況是電位移與電場強度存在位相差，對於正弦交變電場來說，電容電流超前於電壓的相角小於π/2。

(3)功率因數：在交流電路中，電壓與電流之間的相位差(Φ)的餘弦叫做功率因數，用符號cosΦ表示，在數值上，功率因數是有功功率和視在功率的比值。