Задача № 3.3.2

Определить пробивное напряжение U_пр между электродами конденсатора на рабочей частоте f, если температура, до которой нагревается в электрическом поле диэлектрический материал толщиной h конденсатора, не превышает Т^о_кр.

№ вар.	Материал	f, кГц	h, мм	Т, ^оС	tg	tg , 1/К
3	Фторопласт	1000	0,06	40	2 * 10^-4	8,6 * 10^-3	2,2	33,5

Решение:

Пробивное напряжение найдем по формуле:

,

где К=1,15·10⁵- числовой коэффициент;

f – частота, Гц;

tgδ₀ – тангенс угла потерь диэлектрика при температуре окружающей среды;

h – толщина;

– коэффициент теплоотдачи , Вт/м²·К;

α – температурный коэффициент тангенса угла потерь

В диэлектриках, имеющих ε < 10, преобладающими являются потери сквозной электропроводности

эта величина задано по условию

Работа над ошибками:

Задача № 3.3.3

Как изменится электрическая прочность воздушного конденсатора, если расстояние между электродами уменьшить от h₁ до h₂?

№ варианта	H1, см	h2, см
3	1	0,001

Решение:

Электрическая прочность диэлектрика:

где U_пр – напряжение пробоя диэлектрика.

h – толщина материала.

Т.к. рассматриваемые расстояния между обкладками конденсатора много меньше размера обкладок, то возникает однородное поле, по рис. 6.22 при уменьшении расстояния между электродами электрическая прочность воздуха возрастает, это связано с трудностью формирования разряда.

При неизменном U_пр , при h₁: (1)

при h₂: (2)

разделим (2) на (1):

Количественно, электрическая плотность увеличится в 1000 раз.

3.4 Магнитные материалы Задача № 3.4.1

Один из магнитных сплавов с прямоугольной петлей гистерезиса ППГ имеет следующие параметры: поле старта H_о , коэрцитивную силу H_с, коэффициент переключения S_ф. Найти время переключения .

№ варианта	Ho, А/м	Hc, А/м	Sф, мкк/м
1	3	3	14

Решение:

Коэффициент переключения для магнитных материалов с прямоугольной петлей гистерезиса:

,

где - напряженность магнитного поля, соответствующая максимальной магнитной индукции В .

- время переключения.

Задача 3.4.2.

Магнитодиэлектрик выполнен из порошков никелево-цинкового феррита HН400 и полистирола с объемным содержанием магнитного материала . Определить магнитную и диэлектрическую проницаемость материала и , если магнитная диэлектрическая проницаемость магнитного материала _а, _м имеет заданные значения. Диэлектрическая проницаемость полистирола _Д = 2,5.

№ варианта		м
1	0,1	40

Решение:

Для магнитодиэлектрика, состоящего из связующего диэлектрика и магнитного наполнителя магнитная проницаемость :

,

где - магнитная проницаемость магнитного наполнителя.

,

где = 400 – начальная магнитная проницаемость.

а эта какая магнитная проницаемость? Для чего этот расчет?

Диэлектрическая проницаемость магнитодиэлектрика :

Работа над ошибками:

,

где - магнитная проницаемость магнитного наполнителя (начальная магнитная проницаемость)