Материаловедение и материалы электронных средств. Фролова Т.Н. - 24 стр.

UptoLike

Составители: 

24
б) получить выражение для комплексной диэлектрической прони-
цаемости ε на частоте 1 МГц, если диэлектрическая проницаемость мате-
риала ε = 2,8. При расчете полагать, что потери в диэлектрике обусловлены
его электропроводностью.
2.14. Активная мощность рассеяния P
а1
в кабеле с изоляцией из по-
лиэтилена при напряжении U = 20 В частотой 1МГц равна 200 мкВт. Чему
равна активная мощность рассеяния P
а2
в этом же кабеле при напряжении
10 В частотой 2 МГц? Считать, что потери в полиэтилене обусловлены
только сквозной электропроводностью.
2.15. Определить коэффициент потерь неполярного диэлектрика на
частоте 1 МГц, если удельное сопротивление материала равно 10
15
Ом·м.
2.16. Известно, что при тепловом пробое в равномерном поле ди-
электрик однородной структуры толщиной 2 мм, расположенный между
электродами площадью 2 см
2
, пробивается при напряжении 15 кВ. При ка-
ком напряжении пробьется этот же диэлектрик, если его расположить ме-
жду электродами площадью 3 см
2
?
2.17. Известно, что при тепловом пробое диэлектрик толщиной 4 мм
пробивается при напряжении 15 кВ на частоте 100 Гц. При каком напряже-
нии промышленной частоты пробьется такой же диэлектрик толщиной 2 мм?
2.18. 1. Предполагая отсутствие рассеяния теплоты в окружающее про-
странство, определить, на сколько увеличится температура полиэтиленового
изолятора толщиной 1 см после нахождения его в течение 30 с в переменном
однородном электрическом поле частотой 1 МГц при напряжении 10 кВ.
Принять удельную теплоемкость изолятора c = 2,25·10
3
Дж/(кг·К); плотность
d = 940 кг·м
-3
; ε = 2,4; tgδ = 4·10
-4
.
2. Провести аналогичный расчет для изолятора из электротехнического
фарфора той же толщины, если его теплоемкость c = 1,1·10
3
Дж/(кг·К); плот-
ность d = 2500 кг·м
-3
; ε = 7; tgδ = 10
-2
.
Решение
Мощность, рассеиваемая в диэлектрике толщиной h, расположенном
между электродами площадью S,
(
)
hSfUCUP /tg2tg
0
22
а
δεεπ=δω= .
Количество теплоты, которое выделяется в объеме изолятора за время t,
tPQ
а
= .
Зная габариты изолятора и удельную теплоемкость материала, мож-
но определить повышение температуры