از دست دادن دی الکتریک

در مهندسی برق ، تلفات دی الکتریک میزان اتلاف ذاتی انرژی الکترومغناطیسی مواد دی الکتریک ( به عنوان مثال گرما ) را تعیین می کند. [ ۱] می توان آن را برحسب زاویه تلف δ یا مماس تانژانت تلفات مربوطه tan ( δ ) پارامتر کرد. هر دو به فازور در صفحه مختلط اشاره دارند که بخش های واقعی و خیالی آن جزء مقاومتی ( تلفات ) میدان الکترومغناطیسی و همتای واکنش پذیر ( بدون تلفات ) آن است.
برای میدان های الکترومغناطیسی متغیر با زمان، انرژی الکترومغناطیسی معمولاً به صورت امواجی در نظر گرفته می شود که از طریق فضای آزاد ، در یک خط انتقال ، در یک خط میکرو نوار یا از طریق یک موجبر منتشر می شوند . دی الکتریک ها اغلب در همه این محیط ها برای پشتیبانی مکانیکی هادی های الکتریکی و نگه داشتن آنها در یک جدایی ثابت یا ایجاد مانعی بین فشارهای مختلف گاز استفاده می شوند و در عین حال همچنان توان الکترومغناطیسی را منتقل می کنند. معادلات ماکسول برای مؤلفه های میدان الکتریکی و مغناطیسی امواج در حال انتشار که شرایط مرزی هندسه محیط خاص را برآورده می کنند، حل می شوند. [ ۲] در چنین آنالیزهای الکترومغناطیسی، پارامترهای گذردهی ε ، نفوذپذیری μ ، و رسانایی σ بیانگر خواص محیطی هستند که امواج از طریق آن منتشر می شوند. گذردهی می تواند دارای مولفه های واقعی و خیالی باشد ( که دومی به استثنای اثرات σ ، در زیر مشاهده کنید ) به طوری که
سپس مماس تلفات به عنوان نسبت ( یا زاویه در یک صفحه مختلط ) واکنش تلفات به میدان الکتریکی E در معادله کرل به واکنش بدون تلفات تعریف می شود:
tan ⁡ δ = ω ε ″ + σ ω ε ′ .
راه حل میدان الکتریکی موج الکترومغناطیسی است
E = E o e − j k 1 − j tan ⁡ δ z ,
جایی که:
• k = ω μ ε ′ = 2 π λ , {\displaystyle k=\omega {\sqrt {\mu \varepsilon '}}={\tfrac {2\pi }{\lambda }}, }
• ω فرکانس زاویه ای موج است و
• λ طول موج در ماده دی الکتریک است.
برای دی الکتریک ها با تلفات کوچک، ریشه مربع را می توان با استفاده از شرایط صفر و مرتبه اول انبساط دو جمله ای تقریب زد. همچنین، tan δ ≈ δ برای δ کوچک.
E = E o e − j k ( 1 − j tan ⁡ δ 2 ) z = E o e − k tan ⁡ δ 2 z e − j k z ,