К образцу прямоугольной формы из диэлектрического материала размерами ab

Диэлектрические потери электроизоляционных материалов и конструкций часто характеризуют тангенсом угла диэлектрических потерь tgδ, где δ — угол, дополняющий до 90° угол сдвига фаз между током и напряжением (угол φ) в ёмкостной цепи [1]:
δ = 90°- φ.
Величина tgδ определяет диэлектрические потери в материале: чем больше tgδ, тем более высокие (при прочих равных условиях) диэлектрические потери. Для наиболее широко применяемых диэлектриков tgδ имеет значение в пределах от 0,0001 до 0,03 .
Диэлектрические потери могут быть как при постоянном, так и при переменном напряжении. При постоянном напряжении потери обусловлены только током сквозной проводимости, и величина диэлектрических потерь в данном случае зависит (обратно пропорционально) от значений удельных объёмного и поверхностного сопротивлений. При переменном напряжении диэлектрические потери возникают под действием как тока сквозной проводимости, так и релаксационных видов поляризации.
Рисунок 1.1 – Параллельная эквивалентная схема замещения диэлектрика с потерями (а) и векторная диаграмма токов в ней (б)
Объёмное сопротивление образца прямоугольной формы вычисляется по формуле [4]:
Поверхностное сопротивление образца прямоугольной формы вычисляется по формуле:
Объёмный и поверхностный токи, соответственно, равны:
Ток утечки:
Мощность потерь при постоянном напряжении определяется по формуле:
При включении конденсатора на переменное напряжение диэлектрические потери пропорциональны ёмкости