Материал первого слоя имеет относительную диэлектрическую проницаемость ε1=2,8. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по электронике, электротехнике, радиотехнике
Материал первого слоя имеет относительную диэлектрическую проницаемость ε1=2,8

Материал первого слоя имеет относительную диэлектрическую проницаемость ε1=2,8 .pdf

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

Условие

Материал первого слоя имеет относительную диэлектрическую проницаемость ε1=2,8, удельную проводимость γ1=5*10-11 Смм. Материал второго слоя — соответственно ε1=1,8 и γ2=2,6*10-8 Смм. Толщина первого и второго слоев диэлектриков – соответственно d1=13 мм и d2=8 мм, площадь электродов – S=430 см2. Начертить один из вариантов схемы замещения двухслойной изоляции и рассчитать ее параметры. Рассчитать и построить графическую зависимость емкости изоляции от частоты приложенного напряжения в диапазоне от 0 до 100 Гц. Определить степень увлажнения изоляции, считая, что причиной ее неоднородности является ее увлажнение. Рисунок 2.1.1. Схемы замещения двухслойной изоляции

Нужно полное решение этой работы?

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Определяем сопротивления слоев:
R1=d1γ1*S=0,0135*10-11*430*10-4=6,05*109 Ом;
R2=d2γ2*S=0,0082,6*10-8*430*10-4=7,16*106 Ом.
Активное сопротивление изоляции определяется по формуле:
R=R1+R2=6,05+0,00716*109=6,06*109 Ом.
Емкость первого слоя:
C1=ε0*ε1*Sd1=8,85*10-12*2,8*430*10-40,013=82 пФ.
Емкость второго слоя:
C2=ε0*ε2*Sd2=8,85*10-12*1,8*430*10-40,008=85,6 пФ.
Геометрическая емкость или емкость неоднородной изоляции при бесконечно большой частоте:
Cr=C1*C2C1+C2=82*85,6*10-2482+85,6*10-12=41,9 пФ.
Активное сопротивление, отражающее накопление заряда абсорбции в неоднородной изоляции:
r=R1*R2*R*C1+C22R2*C2-R1*C12=
=6,05*7,16*6,06*1024*82+85,6*10-1227,16*106*85,6*10-12-6,05*109*82*10-122=0,18*106 Ом.
Емкость, отражающая накопление заряда абсорбции в неоднородной изоляции:
∆Cаб=R2*C2-R1*C12R1+R22*C1+C2=
=7,16*106*85,6*10-12-6,05*109*82*10-1226,06*1092*82+85,6*10-12=39,9 пФ.
Постоянная времени заряда изоляции:
τ=R1*R2*C1+C2R1+R2=
=6,05*7,16*1015*82+85,6*10-126,06*109=0,0012 с.
Зависимость емкости от частоты приложенного напряжения определяется выражением:
Cf=Cr+∆Cаб1+2*π*f2*τ2.
Для контроля степени увлажнения изоляции проведем измерение емкости при двух частотах: 2 Гц и 50 Гц, при постоянной температуре, и найдем их отношение:
Cf=2=41,9*10-12+39,9*10-121+2*3,14*22*0,00122=81,8 пФ;
Cf=50=41,9*10-12+39,9*10-121+2*3,14*502*0,00122=76,8 пФ;
Cf=2Cf=50=81,8*10-12 76,8 *10-12=1,065<1,3.
Следовательно, изоляция увлажнена в пределах нормы.
Для построения требуемой графической зависимости по определенному ранее соотношению рассчитываем значения емкости от ряда частот и результаты помещаем в таблицу 2.1.1.
Таблица 2.1.1

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу