отчет

ЗАДАНИЕ
Определите рассеиваемую в конденсаторе мощность при постоянном напряжении и диэлектрические потери при переменном напряжении. Полученные результаты сравните и проанализируйте. Исходные данные:
Площадь пластин
S м2Толщина дилектрика
d, мУдельное объемное сопротивление
pv Ом∙мОтносительная диэлектрическая проницаемость, 0,10,00110136Тангенс угла диэлектри-ческих потерь, tgδЧастота переме-нного тока, f ГцНапряжение, кВ7∙10-41061 Решение: 1).Определяем емкость плоского конденсатора:
С = ε0S/d = 6 ∙ 8,85 ∙ 10-12 ∙ 0,1/0,001 = 5310∙10-12 Ф или 5310 пФ
гдеС - емкость в пФ;
- относительная диэлектрическая проницаемость;
d - толщина диэлектрика ( расстояние между обкладками) в м;
S - площадь обкладок в м2.
2).Сопротивление изоляции конденсатора Rиз будет равно, в данном случае, объемному сопротивлению RV:
Rиз= RV = ρVd/S = 1013 · 0,001/0,1 = 1011 Ом
гдеv - удельное объемное сопротивление изоляции, Ом∙м;
3).Ток утечки при постоянном напряжении 1000 В будет равен:
Iут = U/R = 1000/1011 = 10-8 A
4).Мощность, рассеиваемая в диэлектрике конденсатора, будет равна при частоте 106 Гц:
Рvar = U22πfCtgδ = 10002·2∙3,14·106·5310·10-12·7·10-4 ≈ 23,34 Вт
гдеtgδ - тангенс угла диэлектрических потерь;
f - частота, Гц;
5).При постоянном напряжении
Рconst = U ∙ Iут = 1000 · 10-8 = 10-5 Вт < Рvar = 23,34 Вт
Ответ: полученные данные свидетельствуют о том, что диэлектрические потери при переменном напряжении больше мощности рассеиваемой в конденсаторе при постоянном напряжении, что является закономерностью. Это обусловлено тем, что при постоянном напряжении потери вызываются только одной сквозной проводимостью (объемной и поверхностной), а при переменном напряжении к ним добавляются потери на поляризацию, связанные с преодолением сил внутреннего трения при повороте дипольных молекул диэлектрика. 3