Задача №15

Имеются два плоских конденсатора (рис. 4):

а) воздушный с расстоянием между электродами 3 мм;

б) двухслойный, в котором изоляция состоит из слоя воздуха толщиной 1 мм из керамического материала с диэлектрической проницаемостью 6 мм и электрической прочностью 8 МВ/м. Постройте график распределения напряженности электрического поля в конденсаторе без твердого диэлектрика и с ним при напряжении на обкладках 6 КВ (эффективное значение) и проанализируйте надежность конструкции в обоих случаях. Значение электрической прочности воздуха равно 3,5 МВ/м.

При решении задач №№ 16, 17 и 18 надо пользоваться формулой 7, при этом,имея в виду, что для плоских конденсаторов порядок расположения слоёв не имеет значения. Иначе говоря, такой конденсатор можно считать двухслойным с удвоенной толщиной одного из слоёв.

Задача №16.

Рис. 5 Схема конденсатора с двумя слоями диэлектрика

Диэлектрик конденсатора образован двумя слоями толщиной по 5 мм стекла ε = 5, между которыми имеется воздушный зазор в 1 мм (рис.5). К электродам конденсатора приложено напряжение частотой 50 Гц, постепенно повышающееся. При каком напряжении произойдет разряд в воздушном зазоре? Как измениться значение этого напряжения, если воздух в зазоре будет заменен элегазом? Значение электрической прочности воздуха равно 4,2 МВ/м, элегаза (SF₆) = 9,6 МВ/м.