Диэлектрик плоского конденсатора состоит из n=3 слоёв с соответствующими толщинами d1=1. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по материаловедению
Диэлектрик плоского конденсатора состоит из n=3 слоёв с соответствующими толщинами d1=1

Диэлектрик плоского конденсатора состоит из n=3 слоёв с соответствующими толщинами d1=1 .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Диэлектрик плоского конденсатора состоит из n=3 слоёв с соответствующими толщинами d1=1,5 см, d2=0,3 см, d3=1,5 см; диэлектрической проницаемостью ε1=9, ε2=2, ε3=9; пробивной напряжённостью Eпр1=15 кВмм, Eпр2=40 кВмм, Eпр3=15 кВмм; проводимостью γ1=3∙10-10 1Ом∙м, γ2=1∙10-12 1Ом∙м, γ3=3∙10-10 1Ом∙м. Этот диэлектрик подключён под напряжение величиной U=12 кВ. Постройте график распределения напряжённостей в слоях при постоянном и переменном напряжении. Оцените электрическую прочность конструкции.

Нужно полное решение этой работы?

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

В многослойных диэлектриках, включенных под переменное напряжение, напряженность электрического поля распределяется по слоям обратно пропорционально их диэлектрической проницаемости.
Рассчитаем напряженность электрического поля в первом слое:
E1=Uε1∙d1ε1+d2ε2+d3ε3=Ud1+d2∙ε1ε2+d3∙ε1ε3=
=U∙ε2∙ε3d1∙ε2∙ε3+d2∙ε1∙ε3+d3∙ε2∙ε1=
=12∙103∙2∙915∙10-3∙2∙9+3∙10-3∙9∙9+15∙10-3∙2∙9=216∙103783∙10-3=
=0,276∙106 Вм=0,276 кВмм.
Соответствующее падение напряжения в первом слое:
U1=E1∙d1=0,276 кВмм∙15 мм=4,14 кВ.
Аналогично рассчитываем второй и третий слои.
E2=U∙ε1∙ε3d1∙ε2∙ε3+d2∙ε1∙ε3+d3∙ε2∙ε1=
=12∙103∙9∙915∙10-3∙2∙9+3∙10-3∙9∙9+15∙10-3∙2∙9=972∙103783∙10-3=
=1,241∙106 Вм=1,241 кВмм.
U2=E2∙d2=1,241 кВмм∙3 мм=3,72 кВ.
E3=U∙ε1∙ε2d1∙ε2∙ε3+d2∙ε1∙ε3+d3∙ε2∙ε1=
=12∙103∙9∙215∙10-3∙2∙9+3∙10-3∙9∙9+15∙10-3∙2∙9=216∙103783∙10-3=
=0,276∙106 Вм=0,276 кВмм.
U3=E3∙d3=0,276 кВмм∙15 мм=4,14 кВ.
Проверка:
U1+U2+U3=4,14+3,72+4,14=12 кВ=U.
Для расчета установившегося поля в многослойной изоляции, работающей под постоянным напряжением, в предыдущие формулы следует вместо значения ε подставлять соответствующие значения объемной удельной проводимости γ материалов соответствующих слоев.
Получим:
E1=U∙γ2∙γ3d1∙γ2∙γ3+d2∙γ1∙γ3+d3∙γ2∙γ1=
=12∙103∙10-12∙3∙10-1015∙10-3∙10-12∙3∙10-10+3∙10-3∙3∙10-10∙3∙10-10++15∙10-3∙10-12∙3∙10-10=
=36∙1032790∙10-3=
=0,013∙106 Вм=0,013 кВмм.
U1=E1∙d1=0,013 кВмм∙15 мм=0,195 кВ.
E2=U∙γ1∙γ3d1∙γ2∙γ3+d2∙γ1∙γ3+d3∙γ2∙γ1=
=12∙103∙3∙10-10∙3∙10-1015∙10-3∙10-12∙3∙10-10+3∙10-3∙3∙10-10∙3∙10-10++15∙10-3∙10-12∙3∙10-10=
=108∙10327,9∙10-3=
=3,87∙106 Вм=3,87 кВмм.
U2=E2∙d2=3,87 кВмм∙3 мм=11,61 кВ.
E3=U∙γ1∙γ2d1∙γ2∙γ3+d2∙γ1∙γ3+d3∙γ2∙γ1=
=12∙103∙3∙10-10∙10-1215∙10-3∙10-12∙3∙10-10+3∙10-3∙3∙10-10∙3∙10-10++15∙10-3∙10-12∙3∙10-10=
=36∙1032790∙10-3=
=0,013∙106 Вм=0,013 кВмм.
U3=E3∙d3=0,013 кВмм∙15 мм=0,195 кВ.
Проверка:
U1+U2+U3=0,195+11,61+0,195=12 кВ=U.
По рассчитанным значениям на рисунках 1.1 и 1.2 строим графики распределения напряжённостей в слоях при переменном и постоянном напряжении.
Рисунок 1.1

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу

Диэлектрик плоского конденсатора состоит из n=3 слоёв с соответствующими толщинами d1=1

Условие

Нужно полное решение этой работы?

Решение

Искусственный камень получен из гипсового теста нормальной густоты

Разработайте маршрут (последовательность операций) получения холоднотянутой проволоки из стали 60С2А диаметром 3

Образец из углеродистой стали диаметром 25 мм при испытании на растяжение выдержал наибольшую нагрузку