|
h мм; площадь обкладок с каждой стороны 25 см2 (поверхностной утечкой пренебрегайте); h равно : 1) 0.2 мм; 2) 0.3 мм; 3) 0.4 мм.
19. Полый цилиндр из диэлектрика с наружным диаметром 50 мм, внутренним диаметром 35 мм и высотой 125 мм зажат между металлическими электродами, к которым приложено напряжение 1500 В постоянного тока.
Определите ток, протекающий через цилиндр и потери мощности в нем, если диэлектриком является: 1) полиэтилен; 2) полистирол; 3) поливинилхлорид; 4) эпоксидная смола; 5) фенолформальдегидная смола.
Значение удельного объемного сопротивления возьмите из [1], табл. 6-3, с. 123. Величину удельного поверхностного сопротивления примите в 10 раз меньше табличного значения V.
20. Как изменяется tg неполярной и полярной жидкостей при изменениях температуры и частоты?
21. Дайте объяснение наличия двух максимумов в графике зависимости tg от температуры для изоляционной бумаги, пропитанной масляно-канифольным компаундом (рис. 4).
Рис. 4. Зависимость от температуры tg бумаги,
пропитанной масляно-канифольным компаундом
22. Когда будут в изоляционном материале потери больше: при постоянном или переменном токе и почему?
23. Диэлектрик плоского конденсатора имеет следующие характеристики: V = 1013 Ом·м; tg = 0.001; = 5. Размер обкладок конденсатора 5·5 см2, толщина диэлектрика 22 мм. Определите величину тока утечки и рассеиваемую в диэлектрике конденсатора мощность при постоянном напряжении 5 кВ.
24. Между плоскими электродами помещен двухслойный диэлектрик, один из слоев имеет относительную диэлектрическую проницаемость 1, проводимость 1 и толщину d1, а другой соответственно: 2, 2, d2. Этот диэлектрик подключен на постоянное по времени напряжение с величиной V = 1 кВ. Требуется определить величину напряженностей в обоих слоях при времени t = 0 и t = и построить график распределения потенциала между электродами. При решении задачи учесть, что один электрод заземлен, а другой – изолирован. При решении пользуйтесь табл. 1.
25. Определите ток утечки и рассеиваемую в диэлектрике конденсатора мощность при постоянном напряжении 1 кВ, а также рассеиваемую в диэлектрике конденсатора мощность при переменном напряжении 1 кВ и частоте 1 кГц, если толщина диэлектрика 2 мм,
а размер обкладок конденсатора 2 ·3 см. Значение V и tg возьмите из [1] и [3]. Поверхностной утечкой пренебрегите.
Варианты: 1) диэлектрик слюда (мусковит);
2) диэлектрик слюда (флогопит);
3) диэлектрик рутил (окись титана).
26. На две противоположные грани кубика из полистирола с ребром 20 мм нанесены слои металла, служащие электродами. Определите величину установившегося тока через кубик при постоянном напряжении 2 кВ, если удельное объемное сопротивление полистирола
1015 Ом·м, а удельное поверхностное сопротивление 4·1015 Ом.
27. Двухслойный диэлектрик включен под переменное напряжение. Напряжение на первом слое составляет 4 кВ, а на втором слое –
8 кВ. Толщина слоев 2 и 6 мм соответственно. Определите диэлектрическую проницаемость второго слоя, если диэлектрическая проницаемость первого слоя равна 7.
28. Между плоскими электродами помещен двухслойный диэлектрик, один из слоев имеет диэлектрическую проницаемость 1 и толщину d1, а другой 2 и d2. Определите величину напряженности поля на каждом слое при переменном напряжении 10 кВ. Постройте график распределения потенциала в конденсаторе. При решении пользуйтесь табл. 1.
Таблица 1
Вари-
анты задачи
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
d1, см
|
0.5
|
1.0
|
1.5
|
2.0
|
2.5
|
3.0
|
3.5
|
4.0
|
d2, см
|
1.0
|
1.5
|
2.0
|
2.5
|
3.0
|
3.5
|
4.0
|
4.5
|
1
|
1.0
|
2.0
|
3.0
|
4.0
|
5.0
|
6.0
|
7.0
|
8.0
|
1
|
4.0
|
5.0
|
6.0
|
7.0
|
8.0
|
9.0
|
10.0
|
2.0
|
1, Ом–1·м–1
|
0.5·10–6
|
1.0·10–6
|
1.5·10–6
|
2.5·10–6
|
3.0·10-6
|
3.5·10–6
|
3.5·10-6
|
3.5·10–6
|
2, Ом–1·м–1
|
0.5·10–6
|
1.0·10–6
|
1.5·10–6
|
2.5·10–6
|
3.0·10–6
|
3.5·10-6
|
3.5·10–6
|
4.0·10–6
|
29. Между плоскими электродами помещен двухслойный диэлектрик, один из слоев имеет проводимость 1 и толщину d1, а другой 2 и d2. Определите величину напряженности поля на каждом слое при постоянном напряжении 10 кВ спустя час после подачи напряжения. Постройте график распределения потенциала в конден-саторе. В табл. 1 указаны толщина d1 и d2 и проводимость 1 и 2 соответственно вашему варианту.
30. Медный провод сечения 10 мм2 имеет поливинилхлоридную изоляцию толщиной 1 мм, снабженную в целях экранировки медной оплеткой.
Определите потери мощности в изоляции на 10 м провода при температурах 50 и 20 С и частотах 50 и 400 Гц, если напряжение между жилой и заземленной оплеткой равно 220 В. Диэлектрическую проницаемость поливинилхлорида возьмите на рис. 2. Величину tg поливинилхлорида при 20 С примите равной 0.05, а при – 50 C равной 0.1.
31. Какова зависимость электрической прочности газов от рас-стояния между электродами и от формы последних
32. Как влияют на величину пробивного напряжения длительность приложения напряжения, температура и форма электрического поля при электрическом и электротепловом характере пробоя
33. Имеются два плоских конденсатора рис. 5
а воздушный с расстоянием между электродами 4 мм
б двухслойный, в котором изоляция состоит из слоя воздуха толщиной 3 мм и пластины толщиной 1 мм из твердого диэлектрика с диэлектрической проницаемостью 5 и электрической прочностью
75 МВм. Постройте график распределения напряженности электри-ческого поля в конденсаторе без твердого диэлектрика и с ним при напряжении на обкладках 6 кВ эффективное значение.
Рис. 5. Схема воздушных конденсаторов
34. Диэлектрик плоского конденсатора имеет слоистую структуру, образованную последовательно соединенными пленками полистирола и поливинилхлорида. Определите смеси, если полистирола 2.5, а поливинилхлорида равна 5. Объемное содержание поливинилхлорида относится к объемному содержанию полистирола как 4 1.
35. Диэлектрик конденсатора представляет собой тесную смесь двух керамических материалов Т-80 и ультрафарфора. Каково должно быть соотношение составных частей, чтобы температурный коэффициент диэлектрической проницаемости смеси был равен нулю Чему равна диэлектрическая проницаемость такой смеси Примите для материала Т-80 80 и ТК 7 · 10-4 град –1, для ультрафарфора
8 и ТК 1 · 10–4 град –1.
Do'stlaringiz bilan baham: |
