Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Материалы электронной техники. Диэлектрики. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

12.08.2026

Размер:

773 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 53 4 5 > Следующая >>>

Окончание таблицы

	Напря-		Изменение	Величина	Толщина	Площадь
Номер	Напря-	Заряд	Изменение	изменения	Толщина	Площадь
варианта	жение	Q, кл	температу-	заряда	диэлектрика	пластин
варианта	U, кВ	Q, кл	ры T, К	заряда	h, мм	S, см2
				γ, %
6	3	1,5 · 10–8	180	3,5	1,8	10
7	6	2,5 · 10–8	50	3	4	5
8	1,5	2 · 10–8	60	5	5	4
9	8	6 · 10–8	70	0,5	6	3
10	2	3,5 · 10–8	80	0,6	10	6
11	7	4,5 · 10–8	150	0,4	8	8
12	5	5,5 · 10–8	170	0,8	1,5	12
13	12	6,5 · 10–8	65	1,5	2	14
14	6	2,5 · 10–8	40	1	1,5	20
15	3	4 · 10–8	30	6	1	18
16	2	3 · 10–8	60	8	0,5	15
17	4	2 · 10–8	90	2	1	10
18	5	1,5 · 10–8	110	1,5	7	6

4. Композиционный керамический материал изготовлен на основе двух диэлектриков с диэлектрической проницаемостью 1 и 2 . Предполагая хаотическое распределение компонентов, определить состав керамики, при изменении 1, 2. Чему равна диэлектрическая проницаемость композиционного диэлектрика?

Варианты для задачи 4

			Температурный		Температурный
	Диэлектриче-	Диэлектриче-	коэффициент		коэффициент
Номер	ская проницае-	ская проницае-	диэлектриче-		диэлектриче-
варианта	мость первого	мость второго	ской проницае-		ской проницае-
	слоя ε1	слоя ε2	мости первого		мости второго
			слоя 1 , 1/К		слоя 2 , 1/К
1	40	80	2	· 10–4	–1,5 · 10–3
2	42	78	2,5	· 10–4	4,2 · 10–4
3	44	82	3,2	· 10–4	2,8 · 10–4
4	46	83	4,2	· 10–4	–2 · 10–4
5	48	70	2,8	· 10–4	2,5 · 10–4
		21

Окончание таблицы

			Температурный		Температурный
	Диэлектриче-	Диэлектриче-	коэффициент		коэффициент
Номер	ская проницае-	ская проницае-	диэлектриче-		диэлектриче-
варианта	мость первого	мость второго	ской проницае-		ской проницае-
	слоя ε1	слоя ε2	мости первого		мости второго
			слоя 1 , 1/К		слоя 2 , 1/К
6	50	68	2,9	· 10–4	–3,2 · 10–4
7	40	67	4	· 10–4	–4 · 10–4
8	42	84	5	· 10–4	5	· 10–4
9	44	85	2	· 10–4	–2 · 10–4
10	46	80	2,5	· 10–4	–2,5 · 10–4
11	48	78	3,2	· 10–4	–2 · 10–4
12	50	82	4,2	· 10–4	2,5	· 10–4
13	40	83	2,8	· 10–4	–3,2 · 10–4
14	42	70	2,9	· 10–4	–4 · 10–4
15	44	68	4	· 10–4	5 · 10–4
16	46	68	5	· 10–4	–1,5 · 10–3
17	48	67	4,2	· 10–4	–2,5 · 10–4
18	50	84	2,8	· 10–4	–2 · 10–4

5. Удельное объемное сопротивление диэлектрика экспоненциально зависит от температуры: V Aexp(W / kT) , где W – энергия акти-

вации диэлектрика; A и k – постоянные. Определить температурный коэффициент удельного сопротивления диэлектрика

6.Пленочный конденсатор из поликарбоната с диэлектрической проницаемостью ε = 3 теряет за время 30 мин половину сообщенного ему заряда. Считая, что утечка заряда происходит только через пленку диэлектрика, определить его удельное сопротивление.

7.Диэлектрик в форме прямоугольного параллелепипеда длиной l

иплощадью поперечного сечения b h с торцов покрыт металличе-

скими электродами. При напряжении U0 через диэлектрик проходит ток I0 . Найти удельное поверхностное сопротивление диэлектрика, если его удельное объемное сопротивление V .

		Варианты для задачи 7
							Площадь
	Напря-			Удельное		Длина	Площадь
Номер	Напря-	Ток		объемное		Длина	поперечного
варианта	жение	I0, А		сопротивление		образца	сечения
	U0, В			ρV, Ом · м		l, см	S, см2
1	1500	10–9			1010	5	2 × 0,5
2	1400	10–8			1011	6	3 × 0,5
3	1300	2	· 10–9		1012	7	4 × 0,5
4	1200	3	· 10–9		1011	10	2 × 0,6
5	1600	4	· 10–9	5	· 1010	8	2 × 0,5
6	1000	4,5	· 10–8		1011	5	3 × 0,7
7	900	4,8	· 10–8		1010	4	4 × 0,5
8	950	3,5	· 10–8	3	· 1010	3	2 × 0,6
9	1050	6	· 10–9	2	· 1010	2	2 × 0,8
10	1100	5	· 10–9	6	· 1010	1,5	3 × 0,5
11	1350	8	· 10–9	8	· 1010	2,5	4 × 0,6
12	1450	9	· 10–9	8,2	· 109	11	8 × 0,6
13	1500	7	· 10–9	7,5	· 109	12	2 × 0,4
14	1550	5,8	· 10–8	8,5	· 109	10	3 × 0,3
15	1000	3,5	· 10–8	8	· 1010	8	4 × 0,2
16	850	10–10		3,8	· 1010	7	7 × 0,6
17	900	10–11		2,8	· 109	6,5	5 × 0,5
18	1000	10–10		1,8	· 109	5	2 × 0,6

8. Кубик из диэлектрика с ребром l имеет удельное объемное сопротивление V и удельное поверхностное сопротивление s . На противо-

положные грани кубика нанесены электроды, к которым приложено напряжение частотой f. Определить модуль комплексной проводимости на этой частоте, если его диэлектрическая проницаемость ε.

		Варианты для задачи 8

	Длина	Удельное	Удельное			Диэлектри-
Номер	Длина	объемное со-	поверхностное		Частота	Диэлектри-
варианта	ребра	противление	сопротивление		f, МГц	ческая проница-
	l, м	ρV, Ом · м		ρs, Ом		емость ε
		ρV, Ом · м		ρs, Ом
1	0,06	1012	5	· 1012	1	60
2	0,07	1013	5	· 1013	2	70
			23

				Окончание таблицы

Номер	Длина	Удельное		Удельное	Частота	Диэлектри-
	Длина	объемное		поверхностное		Диэлектри-
	ребра	объемное		поверхностное		ческая проница-
варианта	l, м	сопротивление		сопротивление	f, МГц	емость ε
		ρV, Ом · м		ρs, Ом
3	0,075		1012	5 · 1012	2	80
4	0,08		1013	5 · 1013	3	50
5	0,04		1011	5 · 1011	4	90
6	0,055	5	· 1011	5 · 1012	1,5	60
7	0,07	6	· 1011	1013	2	70
8	0,075		1013	1014	3	80
9	0,08		1013	5 · 1013	4	50
10	0,04		1011	5 · 1011	1,5	90
11	0,075	5	· 1011	5 · 1012	4	50
12	0,08	6	·1011	1013	1,5	90
13	0,04		1013	1014	2	60
14	0,055		1011	5 · 1011	3	70
15	0,06	5	· 1011	5 · 1012	1	80
16	0,07	6	· 1011	1013	2	40
17	0,08		1013	1014	1	100
18	0,04		1013	5 · 1013	5	90

9. При изменении температуры от T1 до T2 удельное сопротивление диэлектрика изменяется от 1 до 2 . Определить температурный

коэффициент удельного сопротивления диэлектрика , считая его по-

стоянным в данном диапазоне температур. Определить удельное сопротивление материала при комнатной температуре.

		Варианты для задачи 9

	Начальная	Конечная	Начальное	Конечное
Номер	Начальная	Конечная	удельное	удельное
Номер	температура	температура	удельное	удельное
варианта	температура	температура	сопротивление	сопротивление
	T1, ºС	T2, ºС	ρ1, Ом · м	ρ2, Ом · м
			ρ1, Ом · м	ρ2, Ом · м
1	60	127	1013	1011
2	70	130	1012	1010
3	50	140	1012	5 · 1011
4	55	154	1011	109
		24

			Окончание таблицы

Номер	Начальная	Конечная	Начальное	Конечное
	Начальная	Конечная	удельное	удельное
	температура	температура	удельное	удельное
варианта	температура	температура	сопротивление	сопротивление
	T1, ºС	T2, ºС	ρ1, Ом · м	ρ2, Ом · м
			ρ1, Ом · м	ρ2, Ом · м
5	65	125	1010	2	· 109
6	78	110	1013	5	· 108
7	45	98	5 · 1013	1011
8	70	95	8 · 1013	6	· 1011
9	50	68	1012	1010
10	55	111	1012	5	· 1011
11	65	121	1011	109
12	45	127	1010	2	· 109
13	70	130	1013	5	· 108
14	50	140	1013	5	· 108
15	55	154	8 · 1013	1011
16	58	135	5 · 1013	6	· 1011
17	65	118	1012	1010
18	62	115	1012	5	· 1011

10.При определении активной мощности при тех же условиях, что

ив предыдущей задаче, учесть температурные изменения диэлектри-

ческой проницаемости, считая, что 120 10 6 1/ К.

11. В дисковом керамическом конденсаторе емкостью C = 100 пФ, включенном на переменное напряжение U = 100 В частотой f = 1 МГц,

рассеивается мощность Pа 10 3 Вт. Определить реактивную мощ-

ность, тангенс угла диэлектрических потерь и добротность конденсатора.

	Варианты для задачи 11
				Рассеиваемая
Номер	Напря-	Емкость	Частота	Рассеиваемая
Номер	Напря-	Емкость	Частота	мощность
варианта	жение U, В	C, пФ	f, МГц	мощность
варианта	жение U, В	C, пФ	f, МГц	Pа, Вт
				Pа, Вт
1	100	100	1	10–3
2	150	50	5	2 · 10–3
3	180	20	6	3 · 10–3
		25

			Окончание таблицы
				Рассеиваемая
Номер	Напря-	Емкость	Частота	Рассеиваемая
Номер	Напря-	Емкость	Частота	мощность
варианта	жение U, В	C, пФ	f, МГц	мощность
варианта	жение U, В	C, пФ	f, МГц	Pа, Вт
				Pа, Вт
				2	· 10–3
4	200	10	10	2	· 10–3
5	210	15	2	5	· 10–3
6	180	60	3	6	· 10–3
7	150	70	7	1,5	· 10–3
8	60	20	1	1,8	· 10–3
9	100	10	5	3,5	· 10–3
10	150	15	6	2,5	· 10–3
11	180	60	10	3,2	· 10–3
12	200	60	2	4,2	· 10–3
13	110	70	3	7,2	· 10–3
14	105	20	1	7,5	· 10–3
15	80	10	1,8	5,5	· 10–3
16	180	120	1,5	2	· 10–3
17	200	100	1	3	· 10–3
18	110	150	7	10–3

12. При тех же условиях, что и в предыдущей задаче, определить удельные потери в диэлектрике, если его диэлектрическая проницае-

мость ε = 150, электрическая прочность Eпр = 10 МВ/м и запас по электрической прочности K = 10.

13. На электроды куба из диэлектрическго материала подано переменное напряжение U = 10 В частотой f = 1 МГц. Определить тангенс угла диэлектрических потерь для этого материала, удельные потери p,

коэффициент диэлектрических потерь .

14.Определить коэффициент потерь неполярного диэлектрика на частоте f = 1 МГц, если удельное сопротивление материала равно

ρ= 1015 Ом · м.

15.При изменении сопротивления изоляции керамического конденсатора емкостью C получили Rиз . При измерении на частоте f по-

лучили значение тангенса угла диэлектрических потерь tg 0 . Рассчи-

тать эквивалентное параллельное сопротивление Rп на указанной частоте и сравнить его со значением сопротивления изоляции.

Варианты для задачи 15

Номер	Сопротивление		Емкость	Частота	Тангенс угла
Номер	Сопротивление		Емкость	Частота	диэлектрических
варианта	изоляции Rиз, Ом		C, пФ	f, Гц	диэлектрических
варианта	изоляции Rиз, Ом		C, пФ	f, Гц	потерь tg δ0
					потерь tg δ0
1	2	· 1011	100	1	7	· 10–4
2	2,2	· 1011	110	2	6,5	· 10–4
3	2,6	· 1011	90	1,5	5	· 10–4
4	3	· 1011	95	1,7	5,5	· 10–4
5	1,1	· 1011	85	1,2	8	· 10–4
6	1,5	· 1011	105	1,8	6,5	· 10–4
7	2	· 1011	107	3	1,2	· 10–3
8	6	· 1011	115	1,5	5,5	· 10–4
9	1,5	· 1012	120	2,5	5	· 10–4
10	2	· 1011	130	2,7	5,5	· 10–4
11	2,2	· 1011	125	1,5	8	· 10–4
12	2,6	· 1011	110	1,7	6,5	· 10–4
13	3	· 1011	90	1,2	1,2	· 10–3
14	1,1	· 1011	95	1,8	7	· 10–4
15	1,5	· 1011	85	3	6,5	· 10–4
16	2	· 1011	105	1,5	5	· 10–4
17	6	· 1011	107	2,5	6,5	· 10–4
18	1,5	· 1012	100	1	1,2	· 10–3

16. Рассчитать активную мощность потерь при постоянном напряжении U0 для конденсатора на основе пленки полиэтилентерефталата

емкостью C. Постоянная времени этого конденсатора С . Какой ток

будет протекать по конденсатору, если его включить в сеть с напряжением U и частотой f?

		Варианты для задачи 16

Номер	Постоянное	Емкость	Частота	Постоянная	Переменное
варианта	напряжение	C, мкФ	f, Гц	времени τС,	напря-
	U0, В			МОм · мкФ	жение U, В
1	100	1	50	10000	220
2	120	2	60	20000	110
3	130	3	60	15000	380
			27

				Окончание таблицы

Номер	Постоянное	Емкость	Частота		Постоянная	Переменное
варианта	напряжение	C, мкФ	f, Гц		времени τС,	напряжение
	U0, В				МОм · мкФ	U, В
4	140	1,4	50		16000	220
5	90	1,5	50		18000	110
6	80	1,8	60		5000	380
7	100	6	60		7000	110
8	110	1	50		10000	380
9	100	5	50		20000	220
10	120	3	60		13000	110
11	130	3	60		10000	380
12	140	1,4	50		20000	220
13	90	1,5	50		15000	110
14	100	1,8	60		16000	380
15	120	6	60		18000	110
16	130	1	50		10000	220
17	140	5	60		20000	110
18	90	3	50		13000	380

17. Для неполярного диэлектрика на частоте f0 тангенс угла диэлектрических потерь tg 0 . Вычислить активную мощность рассеяния Pа в конденсаторе из этого диэлектрика на частоте f при напряжении U, если емкость конденсатора C.

Номер

варианта

	Варианты для задачи 17
Начальная
Начальная	Тангенс угла	Напря-	Емкость	Частота
частота	диэлектрических	жение	Емкость	Частота
частота	диэлектрических	жение	C, пФ	f, кГц
f0, Гц	потерь tg δ0	U, кВ	C, пФ	f, кГц
f0, Гц	потерь tg δ0	U, кВ
50	10–3	1	1000	1
55	2 · 10–3	2	1050	0,5
60	10–4	3	1100	0,7
70	3 · 10–3	4	950	0,8
60	4 · 10–3	5	850	1,5
50	5 · 10–3	1	800	2
50	6 · 10–3	2	900	3
	28

				Окончание таблицы
	Начальная
Номер	Начальная	Тангенс угла		Напря-	Емкость	Частота
варианта	частота	диэлектрических		жение	C, пФ	f, кГц
	f0, Гц	потерь tg δ0		U, кВ
8	55	7	· 10–3	3	1050	2,5
9	60	8	· 10–4	4	1100	1
10	70	1,5	· 10–3	5	950	2
11	60	7	· 10–3	3	850	0,7
12	50	8	· 10–4	4	1000	0,8
13	50	2,5	· 10–3	5	1050	1,5
14	55	3,5	· 10–3	1	1100	2
15	60	8	· 10–4	2	950	3
16	70	2,5	· 10–3	4	1000	2,5
17	60	3,5	· 10–3	5	980	4
18	50	10–4		1	1200	5

18. Вычислить на частоте f = 50 Гц тангенс угла диэлектрических потерь хорошо очищенного трансформаторного масла, удельное объ-

емное сопротивление которого равно V = 1012				Ом м и диэлектри-
ческая проницаемость ε = 2,2.
		Варианты для задачи 18
				Диэлектрическая
Номер	Частота		Удельное объемное	Диэлектрическая
варианта	f, Гц		сопротивление ρV, Ом · м	проницаемость ε
1	50		1012	2,2
2	55		1013	2
3	60		1014	3,3
4	70		1012	4,5
5	60		2 · 1012	5,1
6	50		5 · 1013	1
7	50		1014	2
8	55		3 · 1012	3,8
9	60		2 · 1011	4
10	70		5 · 1011	2,7
11	60		1013	3,1
12	50		3,5 · 1012	4
		29

		Окончание таблицы
			Диэлектрическая
Номер	Частота	Удельное объемное	Диэлектрическая
варианта	f, Гц	сопротивление ρV, Ом · м	проницаемость ε
13	50	1013	5
14	55	1014	1,8
15	60	1012	2
16	70	2 · 1012	4
17	60	2 · 1011	2,6
18	50	5 · 1011	1

19. Определить удельные диэлектрические потери в плоском конденсаторе, изготовленном из пленки полистирола толщиной 20 мкм, если на конденсатор подано напряжение 2 В и с частотой 2 МГц (для

полистирола ε = 2,5; tg 2 10 4 ).

20. Какие дополнительные диэлектрические потери возникают в двуслойном диэлектрике с диэлектрической проницаемостью слоев 1

и 2 , а также удельной проводимостью слоев 1 и 2 , слои которого параллельны плоскости электродов? При отношении удельных проводимостей слоев 1 / 2 3 каким должно быть отношение диэлектри-

ческих проницаемостей слоев, чтобы дополнительные диэлектрические потери не возникали?

21.При увеличении переменного напряжения от 10 до 11 кВ ионизационные потери в высоковольтном керамическом конденсаторе возрастают в 8 раз. Определить напряжение начала ионизации газовых включений в керамике.

22.При каком максимальном напряжении может работать слюдяной конденсатор емкостью C с площадью обкладок S, если он должен иметь четырехкратный запас по электрической прочности? Диэлектри-

ческая проницаемость слюды ε, ее электрическая прочность Eпр . Какова толщина h слюдяной пластинки?

23. Определить запас по электрической прочности плоского конденсатора и толщину диэлектрика из неорганического стекла, если емкость конденсатора C, площадь обкладок S, рабочее напряжение U. Стекло имеет диэлектрическую проницаемость ε и электрическую

прочность Eпр .

<<< < Предыдущая 1 23 / 53 4 5 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]