
【化】 loss angle; loss factor
loss; spoilage; ullage; waste; wear down
【计】 dissipative
【化】 loss
【经】 loss in weight; waer and tear
factor
【电】 factor
损耗因数(Loss Factor),在电子工程和材料科学领域是一个描述材料或元件能量损耗特性的关键参数。其核心定义和解释如下:
在专业汉英词典中(如《英汉电子工程词汇》),损耗因数对应的英文术语为"Loss Factor" 或"Dissipation Factor",符号常记为( D ) 或( tan delta )(损耗角正切)。其物理意义为:
材料在交变电场中,因介电损耗或磁损耗转化为热能的能量与存储能量的比值。
损耗因数直接反映材料或元件的能量效率,数学定义为: $$ tan delta = frac{text{损耗功率}}{text{无功功率}} = frac{varepsilon''}{varepsilon'} $$ 其中:
该公式源于电介质极化弛豫模型,高频电场下分子摩擦导致能量耗散。
损耗因数越低(如 ( tan delta < 0.01 )),电容器的效率越高,温升越小。例如,聚丙烯薄膜电容的 ( tan delta ) 可低至 ( 2 times 10^{-4} ),适用于高频电路。
电力设备中,绝缘材料的 ( tan delta ) 值需严格控制(如变压器油要求 ( < 0.005 )),以避免过热击穿。
在高频射频元件(如天线基板)中,低损耗因数(( tan delta < 0.002 ))可减少信号衰减,提升传输效率。
参数 | 符号 | 与损耗因数的关系 | 工程意义 |
---|---|---|---|
品质因数 | ( Q ) | ( Q = frac{1}{tan delta} ) | 衡量元件储能效率 |
损耗角 | ( delta ) | ( tan delta = tan(delta) ) | 电流与电压相位差的余角 |
介电损耗角正切 | ( tan delta ) | 与损耗因数等价 | 标准化材料损耗性能的核心指标 |
IEC 60250《电介质材料的损耗因数测试方法》规范了测量流程。
ASTM D150-18 详细定义了固体电介质的 ( tan delta ) 测试标准。
Principles of Dielectrics(B. K. P. Scaife, Oxford University Press)从微观机制阐释损耗成因。
以上内容综合了电子工程术语标准、材料测试规范及经典学术文献,确保定义准确性与工程适用性。
损耗因数是衡量电容器、绝缘材料等元件能量损耗效率的关键参数,通常用符号$tandelta$表示。以下从多个角度综合解释其含义:
能量损耗比
损耗因数定义为每周期内元件损耗的能量与储存能量的比值。在电容器中,它反映了介质漏电、极化损耗及金属导体电阻共同导致的能量损失效率。
相位角关系
理想电容器中电流与电压相位差为90°,实际因损耗存在相位差略小于90°,偏离角度$delta$称为损耗角。损耗因数即$tandelta$,表示实际相位偏离理想状态的程度。
电容器模型:
高频下电容器可等效为串联电阻$R_s$与容抗$X_c$的组合,损耗因数公式为:
$$
tandelta = frac{R_s}{X_c}
$$
其中$X_c = frac{1}{2pi f C}$,$f$为频率,$C$为电容值。
品质因数关联:
损耗因数与品质因数$Q$互为倒数关系,即$tandelta = 1/Q$。$Q$值越高,表明元件储能效率越好。
介质材料特性
绝缘材料(如变压器油)的介质损耗因数$tandelta$可反映整体受潮或劣化情况,是评估绝缘性能的核心指标。
频率与温度
金属损耗随频率升高而显著增加,高频电路中需选用低$tandelta$的陶瓷电容器以减少损耗。
工程选型依据
在电力设备检测中,$tandelta$测试能灵敏发现绝缘缺陷,优于单纯测量绝缘电阻或漏电流。
如需进一步了解特定场景下的测试方法或计算公式,可参考、8、9等来源。
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