Условие задачи
Диэлектрик плоского конденсатора состоит из n = 2 слоёв с соответствующими толщинами d1 = 1 см, d2 = 3 см; диэлектрической проницаемостью ε1 = 2,6; ε2 = 1; пробивной напряжённостью Епр1 = 20 кВ/мм, Епр2 = 10 кВ/мм; проводимостью γ1 = 3 . 10-16 1/ (Ом . м), γ2 = 1 . 10-13 1/ (Ом . м). Этот диэлектрик подключён под напряжение величиной U = 60 кВт. Постройте график распределения напряжённостей в слоях при постоянном и переменном напряжении. Оцените электрическую прочность конструкции.
Ответ
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:
Соответствующее падение напряжения в первом слое: