Потери энергии в конденсаторе

Всякий реальный конденсатор, включенный в электрическую цепь, рассеивает электрическую энергию. Эта энергия расходуется на нагрев конденсатора.

Потери энергии в конденсаторе складываются из следующих составляющих:

1. Потери энергии в диэлектрике конденсатора :

а) от движения ионов (проводимость, междуслойная поляризация, ионно-релаксационная поляризация);

б) от вращения диполей и перемещением полярных групп (дипольная, дипольно – радикальная, спонтанная поляризации);

в) от ионизации воздушных включений в диэлектрике или воздуха у края обкладок.

2. Потери энергии в металлических частях конденсатора :

а) от нагрева током контактов и выводов;

б) от нагрева током обкладок;

в) от явления мерцания у краев обкладок, полученных металлизацией диэлектрика;

г) от вибрации обкладок.

Полные потери энергии в конденсаторе (активная мощность) равны:

[92]

Величина потерь опасна, т.к. выделяемое тепло может привести к недопустимому повышению температуры конденсатора.

При установившемся тепловом состоянии конденсатора количество тепла, выделяющееся в нем за 1 секунду должно быть равно количеству тепла, отводимому в 1 секунду от его поверхности в окружающую среду:

, [93]

где коэффициент теплоотдачи ;

S – поверхность охлаждения конденсатора [м²];

– температура окружающей среды;

– температура конденсатора.

Перегрев конденсатора прямо пропорционален величине потерь:

[94]