Условие задачи
К образцу прямоугольной формы из диэлектрического материала размерами a×b, толщиной h приложено постоянное напряжение к противоположным граням образца, покрытым слоем металла.
Заданы значения: удельного объёмного сопротивления ρv, удельного поверхностного сопротивления ρs, диэлектрической проницаемости ε, тангенса угла диэлектрических потерь tg δ.
Требуется определить: ток утечки, мощность диэлектрических потерь, удельные диэлектрические потери, удельные диэлектрические потери при включении образца на переменное напряжение с действующим значением U при частных f1, f2, f3.
Числовые значения заданных величин приведены в таблице 2.1
Таблица 2.1
Дано (10 вариант):
а=420 мм;
b=390 мм;
h=1,9 мм;
U=2,8 кВ;
f1=140 Гц
f2=10 кГц;
f3=1,0 МГц;
ρV =2,3·1016 Ом·м;
ρS=5,5·1016 Ом;
tgδ=2,8·10-2;
ε=8,2.
Ответ
Ток утечки в техническом диэлектрике представляет собой сумму объёмного и поверхностного токов:
Iут = Iv + Is.
Объёмный и поверхностный токи определяются величиной приложенного напряжения и сопротивлением диэлектрика:
где,