Материаловедение и материалы электронных средств. Фролова Т.Н. - 22 стр.

UptoLike

Составители: 

22
2.8. Пленочный конденсатор из поликарбоната с диэлектрической
проницаемостью ε = 3 теряет за время 30 мин половину сообщенного ему
заряда. Полагая, что утечка заряда происходит только через пленку ди-
электрика, определить его удельное сопротивление.
2.9. Цилиндрический стержень диаметром 10 мм и длиной 20 мм из
диэлектрика с удельным объемным сопротивлением 10
13
Ом·м и удельным
поверхностным сопротивлением 10
14
Ом покрыт с торцов металлическими
электродами. Чему равно сопротивление между электродами?
2.10. Между плоскими электродами площадью S = 2·10
-4
м
2
размеще-
ны соединенные последовательно две пластины из различных диэлектри-
ческих материалов. Один из них имеет: диэлектрическую проницаемость
ε
1
= 2; удельную проводимость γ
1
= 10
-6
Ом
-1
·м
-1
; толщину h
1
= 1 см; другой
имеет: ε
2
= 3; γ
2
= 10
-10
Ом
-1
·м
-1
; h
2
= 2 см. В момент времени t = 0 к элек-
тродам подключено постоянное напряжение U = 5 кВ. Определить напря-
женность электрического поля в обоих диэлектриках в моменты времени
t = 0 и t . Найти напряженность электрического поля в этих диэлектри-
ках при t , если к электродам приложено переменное напряжение
U = 20 В частотой
f = 50 МГц.
Решение
При постоянном напряжении в момент времени t = 0 напряженность
поля в обоих диэлектриках равна нулю, так как процесс поляризации в них
еще не произошел.
При t распределение постоянного напряжения между пластина-
ми диэлектриков определяется их активными сопротивлениями R
1
и R
2
:
U
1
/U
2
= R
1
/R
2
, где
()
(
)
7462
111
10510210/10/ ==γ=
ShR
Ом,
()
(
)
124102
222
1010210/102/ ==γ=
ShR Ом.
Отсюда следует, что U
1
<< U
2
. Так как U
= U
1
+ U
2
, то напряженность элек-
трического поля в диэлектриках:
100/
111
== hUE
В·м
-1
,
5
222
109995,9/ == hUE В·м
-1
.
На переменном напряжении при t распределение напряжения
между диэлектриками определяется модулями полных сопротивлений сло-
ев. Емкостные сопротивления слоев:
()
Sfhx
C 1011
2/ εεπ= ,