Создан заказ №3616162
5 февраля 2019
Исследование влияния неоднородности электрических полей на электрический пробой диэлектриков Две токоведущие части разделены двухслойной изоляцией
Как заказчик описал требования к работе:
Срочно нужно написать решение задач по материаловедению ко вторнику. Список требований в файле.
Фрагмент выполненной работы:
Исследование влияния неоднородности электрических полей на электрический пробой диэлектриков
Две токоведущие части разделены двухслойной изоляцией. Толщина первого слоя – d1, второго слоя – d2.
Необходимо:
Указать материал, который при повышении напряжения первым потеряет свои изоляционные свойства;
Определить пробивное напряжение Uпр (кВ) – минимальное напряжение, при котором хотя бы один из материалов потеряет свои изоляционные свойства;
построить график распределения напряжённости электрического поля Е (кВ/мм) в функции расстояния от одной из токоведущих частей.
Решить задачу для случаев:
а) токоведущие части – две обкладки плоского конденсатора площадью сечения F (мм2) и приложено переменное напряжение 50 Гц;
б) токоведущие части – две обкладки плоского конденсатора площадью сечения F (мм2) и приложено постоянное напряжение;
в) токоведущие части – жила и экран коаксиального кабеля площадью сечения жилы S (мм2) и приложено переменное напряжение 50 Гц;
г) токоведущие части – жила и экран коаксиального кабеля площадью сечения жилы S (мм2) и приложено постоянное напряжение.
Технические параметры диэлектриков принять по приложению 1.
Дано:
center10795
00
Величина Единица измерения Последняя цифра номера зачетной книжки
8
F мм2/ м2 360 / 360*10-3
S мм2 / м2 35 / 35*10-3
d1 мм /м 0.9 / 0.9*10-3
d2 мм /м 1.5 / 1.5*10-3
f Гц 50
Первый диэлектрик - Фторопласт -3
Параметры первого диэлектрика
ρV Ом·м 5∙1014
ρS Ом·м 1013
εr - 3,3
tg δ - 0,015
Епр кВ/мм 20
В/м 20*106
Второй диэлектрик - Полистирол
Параметры второго диэлектрика
ρV Ом·м 1015
ρS Ом·м 1013
εr - 2,4
tg δ - 0,0002
Епр кВ/мм 30
В/м 30*106
Решение:
В случае однородного электрического поля электрическая прочность диэлектрика рассчитывается по формуле
Eпр = Uпр/d,
где Unp – пробивное напряжение,
d – толщина диэлектрика.
а) К плоскому конденсатору приложено ~U.
Если диэлектрик конденсатора состоит из двух материалов, то напряженности поля Е1 и Е2 в каждом из слоев диэлектрика связаны с их относительными диэлектрическими проницаемостями соотношением:
εr1 Е1= εr2 Е2
Так как εr1 > εr2 , то Е1 < Е2 , а т.к. Епр1 < Епр2 , то пробой конденсатора произойдет при напряженности поля Е = Епр2, т.е. (работа была выполнена специалистами Автор 24) полистирол первым потеряет свои изоляционные свойства.
Рассчитаем напряженность поля в плоском конденсаторе с диэлектриком из двух слоев.
Напряженность поля в первом слое:
Епр1=εr2Uпр1d1∙εr2+d2∙εr1
Uпр1=Епр1d1∙εr2+d2∙εr1εr2
Uпр1=20∙1060,9∙10-3∙2,4+1,5∙10-3∙3,32,4=74583В
Напряженность поля во втором слое:
Епр2=εr1Uпр2d1∙εr2+d2∙εr1
Uпр2=Епр2d1∙εr2+d2∙εr1εr1
Uпр2=30∙1060,9∙10-3∙2,4+1,5∙10-3∙3,33,3=64636В
Принимаем за расчетное Uпр2=64636В
Епр1=εr2Uпр1d1∙εr2+d2∙εr1
Е1=745830,9∙10-3∙2,4+1,5∙10-3∙3,3∙2,4=25∙109(В/м)
Епр2=εr1Uпр2d1∙εr2+d2∙εr1
Е2=646360,9∙10-3∙2,4+1,5∙10-3∙3,3∙3,3=30∙109(В/м)
б) К плоскому конденсатору приложено -U.
При постоянном приложенном напряжении в конденсаторе для напряженностей поля в разных слоях справедливы соотношения
γV1 Е1= γV2 Е2
где γV1 , γV2 - объемные удельные проводимости диэлектриков.
γV1=1/ ρV1; γV2=1/ ρV2
Так как γV1 < γV2 , то Е1 > Е2 , а т.к. Епр1 > Епр2 , то пробой конденсатора произойдет при напряженности поля Е = Епр1, т.е...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
20 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
6 февраля 2019
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Исследование влияния неоднородности электрических полей на электрический пробой диэлектриков
Две токоведущие части разделены двухслойной изоляцией.jpg
2019-05-24 23:10
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Заказ был выполнен вовремя, работа сделана идеально, расписана до мелочей. Большое спасибо!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
