Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Elektrik-Elektronik Mühendisliği için Malzeme Bilgisi Bölüm IV: Malzemelerin Dielektrik Özelliği (Yalıtkanlar)

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "Elektrik-Elektronik Mühendisliği için Malzeme Bilgisi Bölüm IV: Malzemelerin Dielektrik Özelliği (Yalıtkanlar)"— Sunum transkripti:

1 Elektrik-Elektronik Mühendisliği için Malzeme Bilgisi Bölüm IV: Malzemelerin Dielektrik Özelliği (Yalıtkanlar)

2  Yalıtkanlık  Yalıtkan Cisimlerin Elektriksel Özellikleri  Yalıtım ( İ zolasyon) Malzemeleri  Gaz Yalıtkanlar  Sıvı Yalıtkanlar

3 Enerji-Band Diyagramları

4 Yalıtkanlar  Elektrik akımı iletmeyen malzemeler yalıtkanlar grubuna girerler.  En dış yörüngedeki serbest elektron miktarı altıdan fazla olan maddelerin elektronları atom çekirde ğ ine sıkı sıkıya ba ğ lıdır. Dolayısıyla elektri ğ i iletmezler.  Ancak her yalıtkan belirli şartlar altında belirli bir iletkenlik gösterirler.  Yalıtkan malzemelerin yalıtkanlık dereceleri, ısı, yüksek de ğ erli elektriksel basınç, rutubet etkisi veya yabancı cisimlerle etkileşim sebebiyle de ğ ebilir.

5 Yalıtkan Cisimlerin Elektriksel Özellikleri  Yalıtkan Delinmesi:  Aslında elektrik akımını hiç geçirmeyen madde yoktur. Yalıtkan olarak bilinen maddeler "çok az" bir akım geçirirler.  Yalıtkana uygulanan gerilim arttıkça geçirdi ğ i akım da artmaya başlar. Belli bir gerilim seviyesinden sonra yalıtkan tamamen iletken olur. Buna “yalıtkanın delinmesi” denir.  Elektrik ve elektronik çalışmalarında kullanılan el takımlarının sap izoleleri incelenecek olursa, burada yalıtkanın dayanabilece ğ i son (maksimum) gerilim de ğ eri yazılıdır.  Örne ğ in penselerin sap izolesinde Volt” yazar. Bu, plastik yalıtkan Volt'tan sonra iletken hale geçebilir anlamı taşır.

6 Yalıtkan Cisimlerin Elektriksel Özellikleri  1. Sızıntı akımlarına karşı dayanım: Bir yalıtkanın dış yüzeyinde mevcut olan yabancı maddeler bu yüzden sızıntı akımı olarak adlandırılan bir akım akışına neden olurlar. Yalıtkanın sızıntı akımının oluşmasına karşı gösterdi ğ i dirençlili ğ e sızıntı akımı dayanımı denir.

7 Yalıtkan Cisimlerin Elektriksel Özellikleri  2. Dielektrik dayanım: Bir yalıtkan malzemeyi iletken hale sokmaksızın birim kalınlı ğ ı başına uygulanacak en büyük gerilim de ğ eri dielektrik dayanımı olarak adlandırılır. kV/mm birimi kullanılır.

8 Yalıtkan Cisimlerin Elektriksel Özellikleri  Isıl kaçak: Yalıtkan malzeme içinde belirli miktarlarda yabancı madde var ise, bir sızıntı akımı başlar ve bu akım malzemeyi ısıtmaya başlar. Sonrada sızıntı akımının yolunu izleyen esas kaçak akım başlar. Kaçak akım ısınma neticesinde ortaya çıktı ğ ı için buna ısıl kaçak denir.  Erozyon kaça ğ ı: Bazen de yalıtkan malzemede üretimden kaynaklanan mikroskobik kaçaklar mevcut olabilir. Bu durumda da erozyon kaça ğ ı adı verilen kaçak akımlar oluşur.

9 Yalıtkan Cisimlerin Elektriksel Özellikleri  3. Elektriksel direnç de ğ erleri: Gerilim altında bulunan bir malzemenin göstermiş oldu ğ u direnç de ğ eridir. Ölçülen izolasyon direncinden yararlanılarak, birim boyut başına hesaplanan de ğ ere, o yalıtkanın özgül direnci denir. Birimi Ω.cm’dir.

10 Yalıtkan Cisimlerin Elektriksel Özellikleri  4. Dielektriksel kayıp faktörü: Dielektriksel kayıpların bir ölçe ğ idir. Bunlar yalıtkan malzemelerde ısı olarak açı ğ a çıkarlar. Bu kayıplar, gerilimin büyüklü ğ üne, sıcaklı ğ a ve frekansa ba ğ lı olarak de ğ işirler. Genellikle yüksek frekanslarda artan bir de ğ er gösterirler. Bu nedenle yüksek frekanslarda çok özel yalıtkanlı (polietilen vb.) kablolar kullanılır.

11 Yalıtkan Cisimlerin Elektriksel Özellikleri  5. Yalıtkanların ark dayanımları: Elektrik arkı etkisine maruz kalan bir yalıtkanın ne ölçüde akım geçirece ğ i ve nasıl bir de ğ işime u ğ rayaca ğ ı ancak test yapmakla anlaşılabilir.

12 Yalıtım (İzolasyon) Malzemeleri  Berilyum Oksit : Seramik benzeri beyaz renkli katı bir malzemedir.  Yüksek de ğ erde sıcaklık iletkenli ğ i gereken yerlerde elektriksel izolasyon malzemesi olarak kullanılır.  Güç devrelerinde kullanılan yarıiletkenlerde elektriksel izolasyon için ısı emici pulcuk şeklinde imal edilmekte ve kullanılmaktadır.  Zehirlidir toz halindeyken solunması ciddi akci ğ er rahatsızlıklarına neden olur. Elektriksel izolasyon için ısı emici pulcuklar

13 Yalıtım (İzolasyon) Malzemeleri  A.B.S. (Acrylonitrile Butadiene Styrene) Akrilonitril, bütadien, ve sıvı hidrokarbon bileşiminden oluşan plastik bir malzemedir.  Dielektrik dayanımı 20MV/m’dir.  Bir çok cihazın dış kaplamasında kullanılır.

14 Yalıtım (İzolasyon) Malzemeleri  A.B.S. A.B.S. kaplamalı mikser ve telefon

15 Yalıtım (İzolasyon) Malzemeleri  Asetat  Elektriksel yönden iyi bir izolasyon özelli ğ ine sahip oldu ğ undan elektriksel güvenlik ekipmanlarında, elekriksel yalıtkanlık istenilen yerlerde kullanılır.  En çok sinema ve mikrofilmlerin imalatında kullanılır.

16 Yalıtım (İzolasyon) Malzemeleri  Asetat Asetat uygulamaları

17 Yalıtım (İzolasyon) Malzemeleri  Akrilik  Yalıtkanlı ğ ın yanı sıra katılık ve şeffaflık özelli ğ inin birlikte bulunması gerekti ğ i yerlerde akrilik kullanılır.  Işıklandırılmış işaretler, otomobillerin arka lambaları, ışıklandırma üniteleri v.b.

18 Yalıtım (İzolasyon) Malzemeleri  Akrilik Otomobil panel göstergesi ve stop lambası

19 Yalıtım (İzolasyon) Malzemeleri  Seramik  Seramik ço ğ unlu ğ u metal ve ametal malzemelerin karışımından meydana gelen oksitlerdir.  Yüksek sıcaklık iletkenli ğ i yardımıyla iyi derecede elektriksel izolasyon özelli ğ i sa ğ ladı ğ ı gibi elektronikte direnç, kapasitör v.b. yapımında kullanılmaktadır.

20 Yalıtım (İzolasyon) Malzemeleri  Seramik : Seramik izolatörler ve soket

21 Yalıtım (İzolasyon) Malzemeleri  Cam  Silisyum, sodyum, potasyum karbonatları, kireç ve kurşun oksitleri gibi türlü maddelerin ergitilmelerinden elde edilir.  Esas rengi saydam ve şekilsizdir.  Sıcak olarak çeşitli şekillere girdirilebilir.  Su, ya ğ ve asitlerden etkilenmez.  Kırılgan olup ani ısı de ğ işimlerinde çatlama e ğ ilimi gösterir.

22 Yalıtım (İzolasyon) Malzemeleri  Cam  Kondansatörlerde dielektrik malzemesi,  havai hat izolatörleri,  akümülatör ve pil kapları yapımında kullanılır.  Ayrıca elektrikli aydınlatma cihazlarında da kullanılır. Cam izolatörler

23 Yalıtım (İzolasyon) Malzemeleri  Porselen  Pişmiş beyaz renkte yalıtkan bir topraktır.  Su geçirmez  Dayanıklı, sert, ani ısı de ğ işimlerinden  (0-100  C) ve asitlerden etkilenmezler.  Isıyı çok az geçirir, kırılgandır.

24 Yalıtım (İzolasyon) Malzemeleri  Porselen  Porselen alçak ve yüksek gerilim havai hatlarında, telefon hatlarında, izolatör yapımında kullanılır.  Ayrıca anahtar, şalter, sigorta, duy, priz gibi tesisat malzemeleri de yumuşak porselenden yapılır. Porselen izolatörler

25 Yalıtım (İzolasyon) Malzemeleri  Polivinilklorür – PVC  Polyvinylcloride veya kısaca PVC belki en çok yaygın olan bir izolasyon malzemesidir.  Saf halde iken cam gibi kırılgandır.  İ çine ya ğ kapsayan maddeler katılınca özellikleri de ğ işir ve ısı ile plastikleşir.  Elektrik akımı taşıyan kabloların büyük bir ço ğ unlu ğ u PVC ile kaplanarak yalıtılır.  Elektrikli ve elektronik cihaz gövdeleri genellikle PVC’den imal edilirler.

26 Diğer Yalıtım (İzolasyon) Malzemeleri DelrinTeflonKaptonKynar Lexan ve MerlonMelaminMikaNeopren NomexNaylonPhenolicsPolyester PoliüretanSilikon kauçukEpoksi FiberglasSilikon Fiberglas PlastikEbonit

27 Gaz Yalıtkanlar  Gazlar  İ yonize olmadıkça iletken duruma geçmezler. Bu işlem, iyonlaştırma gerilimi belirli bir de ğ ere gelince elektriksel bir boşalma ile kendi kendine meydana gelir.  Çeşitli gazlara ait dielektrik sabitleri normal sıcaklıkta birbirine eşittir. Bunlara ait fark %3 'ü geçmez. Bu de ğ erler, sıcaklık ve basınç de ğ işmesiyle farklı olabilir.  Gazların dielektrik dayanımları sıcaklı ğ a, basınca, elektrot şekline, elektrotlar arası uzaklı ğ a göre de ğ işir.  Basınç arttıkça dielektrik dayanım azalır.

28 Gaz Yalıtkanlar  Hava  Havanın içindeki toz, kömür, nem gibi maddeler iletkenli ğ ini artırır yani yalıtkanlı ğ ını azaltır.  Yüksek gerilimde enerji taşıyan hatlarda do ğ al bir yalıtkan olarak işlev görür.  Kondansatör ve transformatör gibi araçlarda ise yalıtkan bir çekirdek görevi görür.

29 Sıvı Yalıtkanlar  Şalter Ya ğ ı:  Çalışması esnasında ark oluşturan şalter gibi cihazlarda oluşan ısıyı hızlı bir şekilde almak ve arkın kısa bir zamanda sönmesini sa ğ lamak amacıyla kullanılır.

30 Sıvı Yalıtkanlar  Transformatör Ya ğ ı:  Tranformatör ya ğ ı, hem yalıtkanlık hem de so ğ utma amaçlı kullanılır. Genellikle madeni ya ğ lar kullanılır. Tranformatör ya ğ ının bazı aşa ğ ıda verilmiştir :  Katılaşma noktası  Parlama ve yanma noktası  Isı iletimi  Akıcılık (viskozite) v.b.  Ödev :Tranformatör ya ğ ının özellikleri nelerdir? Transformatör ya ğ larında akıcılık (viskozite) neden önemlidir?


"Elektrik-Elektronik Mühendisliği için Malzeme Bilgisi Bölüm IV: Malzemelerin Dielektrik Özelliği (Yalıtkanlar)" indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları