Условие задачи
К плоскому конденсатору прямоугольной формы, с пластинами шириной a=500 мм и длиной и=200 мм приложено напряжение U=1,1 кВ с частотой f=70 Гц. Между обкладками конденсатора расположен диэлектрический слой толщиной d=1,6 мм с относительной диэлектрической проницаемостью εr=2,25. Удельное объемное сопротивление диэлектрика ρV=3,5*1016 Ом*м, удельное поверхностное сопротивление и тангенс угла диэлектрических потерь tg δ =0,026.
Рисунок 1. Плоский конденсатор с диэлектриком
Требуется:
1. Определить ток утечки, мощность потерь и удельные диэлектрические потери при включении конденсатора на постоянное напряжение. Начертить упрощенную схему замещения реального диэлектрика и построить векторную диаграмму токов.
2. Определить удельные диэлектрические потери при включении того же конденсатора на переменное напряжение с действующим значением U промышленной частоты.
3. По величине диэлектрической проницаемости сделать предположение, какой диэлектрический материал может находиться между обкладками конденсатора.
Ответ
Найдем объемное и поверхностное сопротивления:
Объемный IV и поверхностный IS токи соответственно равны:
