К образцу прямоугольной формы из диэлектрического материала размерами ab

Ток утечки в техническом диэлектрике представляет собой сумму объёмного и поверхностного токов:
Iут = Iv + Is.
Объёмный и поверхностный токи определяются величиной приложенного напряжения и сопротивлением диэлектрика:
Iv=URV, Is=URS,
где,
Rv=ρVha·b,
Rv=2,3·1016 0,00190,42·0,39=2,668·1014 Ом;
RS=ρSh2(a+b),
RS=5,5·1016 0,00192(0,42+0,39)=6,451·1013 Ом,
IV=28002,668·1014=1,049·10-11 А,
IS=28006.451·1013=4,341·10-11 А,
Iут =1,049·10-11+4,341·10-11=5,390·10-11 А.
Активную мощность, выделяющуюся в диэлектрике при постоянном напряжении, определим по формуле:
P= U∙Iут,
P = 2800·5,390·10-11=1,509·10-7 Вт.
При переменном напряжении активная мощность, выделившаяся в диэлектрике определяется по формуле:
P = U2∙2π∙f∙C∙tgδ,
где, С - емкость плоского конденсатора,
С=ε0εS3,6πh=ε0ε(a·b)3,6πh,
где, ε0 – электрическая постоянная, 8,85∙10-12 Ф/м,
С=8.85·10-128,2·0,42∙0,393,6·3,14·0,0019=5,535∙10-10 Ф.
Вычислим активные мощности, выделившаяся в диэлектрике при различных частотах напряжения:
P1 = U2∙2π∙f1∙C∙tgδ,
P1 = 28002∙2·3,14∙140∙ 5,535∙10-10∙2,8·10-4= 0,011 Вт,
P2 = U2∙2π∙f2∙C∙tgδ,
P2 = 28002∙2·3,14∙10000∙ 5,535∙10-10∙2,8·10-4= 0,076 Вт,
P3 = U2∙2π∙f3∙C∙tgδ,
P3 = 28002∙2·3,14∙1000000∙ 5,535∙10-10∙2,8·10-4= 7,629 Вт.
Мощность потерь в диэлектрике обычно относят к единице объёма и выражают в Вт/мм3:
p= PV = Pabh,
p1= 0,011420·390·1,9=3,432·10-9 Вт/мм3,
p2= 0,076420·390·1,9=2,452·10-7 Вт/мм3,
p3= 7,629420·390·1,9=2,452·10-5 Вт/мм3.