Расчет потерь в образце диэлектрика при переменном и постоянном напряжении

Найдем объемное и поверхностное сопротивления:
RV=ρV*ha*b=3*108*0,01160,5*1,0=6,96 МОм;
RS=ρS*h2*a+b=6*108*0,01162*0,5+1,0=2,32 МОм.
Объемный IV и поверхностный IS токи соответственно равны:
IV=URV=5,5*1036,96*106=0,0008 A;
IS=URS=5,5*1032,32*106=0,0024 A.
Ток утечки равен:
Iут=IV+IS=0,0008+0,0024=0,0032 A.
Мощность потерь при постоянном напряжении:
P==U*Iут=5,5*103*0,0032=17,6 Вт.
Мощность потерь в единице объема диэлектрика:
PV=P=V=17,6500*1000*11,6*10-9=3,03 кВт.
Емкость диэлектрика:
C=ε0*εr*Sh=8,85*10-12*2,15*0,5*1,00,0116=0,82 нФ.
Диэлектрические потери на переменном напряжении промышленной частоты:
Pуд=U2*ω*C*tgδ=5,52*106*2*3,14*50*0,82*10-9*0,035=
=0,3 Вт.
Расчет параллельной схемы замещения диэлектрика:
Рисунок 1.2 . Параллельная схема замещения диэлектрика
Вычислим реактивное сопротивление диэлектрика:
XC=1ω*C=12*3,14*50*0,82*10-9=3,88 МОм.
Активное сопротивление найдем с помощью тангенса диэлектрических потерь:
R=XCtgδ=3,88*1060,035=110,9 МОм.
Найдем активный и реактивный токи:
IR=UR=5,5*103110,9*106=0,05 мА;
IC=UXC=5,5*1033,88*106=1,42 мА.
Отсюда ток диэлектрика:
Iд=IR+j*IC=0,05+j*1,42*10-3.
Строим векторную диаграмму:
Рисунок 1.3