Mengenal Sifat Material Sifat Listrik Dielektrik

1. MengenalSifat Material SifatListrikDielektrik

2. KarakteristikDielektrik

3. FaktorDesipasi Dielektrik digunakan pada kapasitor dan sebagai bahan isolasi Permitivitas relatif didefinisikan sebagai rasio permitivitas dielektrik () dengan permitivitas ruang hampa (0) Jika suatu dielektrik yang memiliki permitivitas relatif r disisipkan antara dua pelat kapasitor yang memiliki luas A dan jarak antara kedua pelat adalahd, maka kapasitansi yang semula berubah menjadi dielektrik meningkatkan kapasitansi sebesar r kali

4. im Itot IC  re IRp VC Diagram fasorkapasitor Desipasi daya (menjadi panas): tan : faktor desipasi (loss tangent) rtan : faktor kerugian (loss factor)

5. KekuatanDielektrik Gradien tegangan maksimum yang masih dapat ditahan oleh dielektrik sebelum terjadi tembus listrik Nilai kekuatan dielektrik secara eksperimen sangat tergantung dari ukuran spesimen, elektroda, serta prosedur percobaan Tembus listrik diawali oleh hdirnya sejumlah elektron di pita konduksi. Elektron ini mendapat percepatan oleh adanya medan listrik yang tinggi sehingga memperoleh energi kinetik yang tinggi. Sebagian energi ini ditransfer ke elektron valensi sehingga elektron valensi naik ke pita konduksi. Jika jumlah elektron ini cukup banyak maka akan terjadi avalans elektron di pita konduksi. Arus meningkat dengan cepat sehingga terjadi peleburan lokal, terbakar, atau penguapan. Elektron awal bisa hadir oleh beberapa sebab: discharge antara elektroda tegangan tinggi dengan permukaan dielektrik yang terkontaminasi, pori-pori berisi gas dalam dielektrik, pengotoran oleh atom asing.

6. 600  500  400  Tegangan tembus [kV] 300  200  100  0 0 0.51 1.03 1.55 2,13 2,54 Jarak elektroda [m] X 102 KekuatanDielektrik [6] udara 400 psi SF6 100 psi High Vacuum Minyak Trafo Porselain SF6 1 atm udara 1 atm

7. Polarisasi

8.        E d + + + + + + + 0 + + + +  +  +  +  +  +  +  +  E0 d    DuaPelatParalel Tanpa dielektrik : Dengan dielektrik : timbul karena terjadiPolarisasi Polarisasi : total dipole momenlistrik per satuan volume Dipole listrik :

9.        E + + + + + + + +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  Molekul di dalamdielektrikmengalamipengaruhmedanlistrik yang lebihbesardarimedanlistrik yang diberikandariluar. Medan listrik yang dialamiolehmolekulinidisebutmedanlokal. Induksi momen dipole oleh medan lokal Elok adalah polarisabilitas jumlah molekul per satuan volume

10. 4 macam polarisasi ada medan E tak ada medan a. polarisasi elektronik : Teramati pada semua dielektrik. Terjadi karena pergeseran awan elektron pada tiap atom terhadap intinya.

11. + + + + + + + + + +         4 macam polarisasi ada medan tak ada medan E b. polarisasi ionik : Terjadikarenapergeseran ion-ion yang berdekatandanberlawananmuatan. Hanya ditemui pada material ionik.

12. +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  4 macam polarisasi ada medan E tak ada medan c. polarisasi orientasi : Terjadi pada material padat dan cair yang memiliki molekul asimetris yang momen dipole permanennya dapat diarahkan oleh medan listrik.

13. + +  +   + +  +     +  +  + + +  +   +  + + +  +    + +   +   + +  +      +  +   + + + + 4 macampolarisasi d. polarisasi muatan ruang : ada medan tak ada medan E Terjadi pengumpulan muatan di perbatasan dielektrik.

14. r TergantungPada Frekuensi Dan Temperatur

15. Dalammedanbolak-baik, polarisasi total P, polarisabilitas total , danr, tergantungdarikemudahan dipole untukmengikutimedan yang selaluberubaharahtersebut. Dalam proses mengikuti arah medan tersebut, waktu yang dibutuhkan oleh dipole untuk mencapai orientasi keseimbangan disebut waktu relaksasi. Kebalikan dari waktu relaksasi disebut frekuensi relaksasi. Jika frekuensi dari medan yang diberikan melebihifrekuensi relaksasi, dipole tidak cukup cepat untuk mengikutinya, dan proses orientasi berhenti. Karena frekuensi relaksasi dari empat macam proses polarisasi berbeda-beda, maka kontribusi dari masing-masing proses pada polarisasi keseluruhan dapat diamati.

16. infra merah cahaya tampak radio audio power elektronik ionik orientasi muatan ruang muatan ruang P; r orientasi ionik  elektronik absorbsi; loss factor frekuensi frekuensi optik frekuensi listrik

17. 20  15  10  5  0 0 100 200 300 400 5102 cps 104 cps r 8102 cps oC silica glass [6]

18. KehilanganEnergi

19. im re Diagram fasorkapasitor Desipasidaya (menjadipanas): Itot IC tan : faktordesipasi (loss tangent)  IRp VC rtan : faktorkerugian (loss factor)

20. Course Ware MengenalSifat Material SifatListrikDielektrik SudaryatnoSudirham