2015-05-26
1536
Диэлектрик конденсатора образован двумя слоями винипласта (ε = 4) толщиной по 4 мм, между которыми имеется воздушный зазор в 1мм (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 фреоном? Значение электрической прочности воздуха равно 4,2 МВ/м, фреона (Cl2F2)=10 МВ/м.
Задача №18.
Диэлектрик конденсатора образован двумя слоями политетрафторэтилена толщиной по 3мм с ε=2, между которыми имеется воздушный зазор в 1 мм (рис. 5). К электродам приложено напряжение частотой 50 Гц, постепенно повышающееся. При каком напряжении произойдет разряд в воздушном зазоре? Как изменится значение этого напряжения, если воздух в зазоре будет заменен парами перфторметилциклогептана (C7F14), электрическая прочность которых в 6 раз больше электрической прочности воздуха. Значения электрической прочности воздуха равно 4,2 МВ/м.
При решении задач №№ 19 – 20 нужно пользоваться формулой (6а), преобразовав её для определения напряжения пробоя и приняв Е=Епр для материалов: Uпр(1) = Eпр(1) (h1r1+ h2r2) /r1 и: Uпр(2) = Eпр(2) (h1r1+ h2r2) /r2. Полученный наименьший результат пробивного напряжения одного слоя нужно применить к расчёту напряжённости электрического поля второго слоя по формуле (3) и сделать вывод о работоспособности конденсатора при пробое одного слоя.
Для переменного напряжения следует пользоваться формулами 6 и 7. В дальнейшем ход рассуждений аналогичен выше приведённым.
Задача №19.
Двухслойный диэлектрик состоит из слоя фарфора толщиной 10 мм и слоя эпоксидной смолы толщиной 12 мм. Свойства этих материалов: фарфор - удельное объемное сопротивление rv = 1012 Oм×м, диэлектрическая проницаемость 6, электрическая прочность 20 МВ/м; эпоксидная смола – удельное объемное сопротивление rv = 1013 Oм×м, диэлектрическая проницаемость 4, электрическая прочность 60 МВ/м. Определите пробивное напряжение диэлектрика:
а) при постоянном напряжении;
б) при частоте 50 Гц.
Указание: считайте приближенно, что приведенные характеристики фарфора и эпоксидной смолы от частоты не зависят.
