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

      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 Pа1 в кабеле с изоляцией из по-
лиэтилена при напряжении U = 20 В частотой 1МГц равна 200 мкВт. Чему
равна активная мощность рассеяния Pа2 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 1015 Ом·м.
      2.16. Известно, что при тепловом пробое в равномерном поле ди-
электрик однородной структуры толщиной 2 мм, расположенный между
электродами площадью 2 см2, пробивается при напряжении 15 кВ. При ка-
ком напряжении пробьется этот же диэлектрик, если его расположить ме-
жду электродами площадью 3 см2?
      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 = 2,25·103 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 = 1,1·103 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,
                                       (                 )
                   Pа = U 2 ωC tg δ = U 2 2πfεε 0 S tg δ / h .
Количество теплоты, которое выделяется в объеме изолятора за время t,
                               Q = Pа t .
     Зная габариты изолятора и удельную теплоемкость материала, мож-
но определить повышение температуры


                                       24