Головна

Додаток 1.

  1. Користуючись типологічних таблицею (Додаток 2) розкрийте характеристику будь-якої культури Нового або Новітнього временіпо тим же параметрам.
  2. додаток
  3. додаток
  4. додаток
  5. додаток
  6. додаток
  7. ДОДАТОК

Втрати в діелектриках. Основні поняття.

діелектричними втратами називають електричну потужність, Затрачену на нагрів діелектрика, що знаходиться в електричному полі.

Втрати енергії в діелектриках спостерігаються як при змінному, Так і при постійному напрузі, оскільки в технічних матеріалах виявляється наскрізною струм витоку, Обумовлений електропровідністю. При постійній напрузі, коли немає періодичної поляризації, якість матеріалу характеризується значеннями питомої об'ємного і питомого поверхневого опорів, Які визначають значення Rз (опір ізоляції).

При впливі змінної напруги на діелектрик в ньому крім наскрізної електропровідності можуть проявлятися інші механізми перетворення електричної енергії в теплову. Тому, якість матеріалу недостатньо характеризувати тільки опором ізоляції.

В інженерній практиці найчастіше для характеристики здатності діелектрика розсіювати енергію в електричному полі використовують кут діелектричних втрат, а також тангенс цього кута.

кутом діелектричних втрат ? називають кут, що доповнює до 900 кут зсуву фаз ? між струмом і напругою в ємнісний ланцюга.

У разі ідеального діелектрика вектор струму в такому колі випереджає вектор напруги на кут 900, При цьому кут ? дорівнює нулю. Чим більше розсіюється в діелектрику потужність, тим менше кут зсуву фаз ? і тим більше кут діелектричних втрат ? і його функція tg ?.

Тангенс кута діелектричних втрат входить в формулу для розсіюється в діелектрику потужності, тому цією характеристикою користуються частіше.

Еквівалентна схема конденсатора з діелектриком, що володіє втратами, складається з таким розрахунком, щоб активна потужність, що витрачається в даній схемі, дорівнювала потужності, що розсіюється в діелектрику конденсатора, а струм був би зрушений щодо напруги на той же кут, що і в даному конденсаторі. Зазвичай конденсатор з втратами замінюють ідеальним конденсатором з паралельно включеним активним опором (паралельна схема) або конденсатором з послідовно включеним опором (послідовна схема). Еквівалентні схеми не дають пояснення механізму діелектричних втрат і введені умовно для спрощення розрахунків.

Паралельна і послідовна еквівалентні схеми представлені на рис. П.1. Там же дані відповідні діаграми струмів і напруг. Обидві схеми еквівалентні один одному, якщо при рівності повних опорів Z1 = Z2 = Z дорівнюють відповідно їх активні і реактивні складові. Ця умова буде дотримано, якщо кути зсуву струму щодо напруги рівні і значення активної потужності однакові.

Мал. П.1. Паралельна (а) і послідовна (б) еквівалентні схеми діелектрика з втратами і векторні діаграми для них.

Для паралельної схеми з векторної діаграми

tg ? = Ia / Ic = 1 / (?СpR); (П.1)

Pa = UIa = U2р tg ?; (П.2)

для послідовної схеми

 , (П.3)

(П.4)

Прирівнюючи вирази (п.2) і (п.4), а також (п.1) і (п.3), знайдемо співвідношення між Cp і Cs і між R і r:

(П.5)

 (П.6)

Для доброякісних діелектриків можна знехтувати значенням tgd в порівнянні з одиницею у формулі (п.5) і вважати Cp»Cs= С. Вирази для потужності, що розсіюється в діелектрику, в цьому випадку будуть також однакові у обох схем:

, (П.7)

де Р, виражено в Вт; U - в В; ? - в рад / с; С - в Ф. Слід зазначити, що при змінній напрузі на відміну від постійного ємність діелектрика з великими втратами стає умовною величиною і залежить від вибору тієї чи іншої еквівалентної схеми. Звідси і діелектрична проникність матеріалу з великими втратами при змінній напрузі також умовна.

Для більшості діелектриків параметри еквівалентної схеми залежать від частоти. Тому, визначивши будь-яким методом значення ємності та еквівалентного опору для даного конденсатора при деякій частоті, не можна використовувати ці параметри для розрахунку кута втрат при іншій частоті. Такий розрахунок справедливий тільки в окремих випадках, коли еквівалентна схема має певне фізичне обгрунтування. Так, якщо для даного діелектрика відомо, що втрати в ньому визначаються тільки втратами від наскрізної електропровідності в широкому діапазоні частот, то кут втрат конденсатора з таким діелектриком може бути обчислений для будь-якої частоти, що лежить в цьому діапазоні, за формулою (п.1). Втрати в такому конденсаторі визначаються виразом

 (П.8)

Якщо ж втрати в конденсаторі обумовлені головним чином опором підвідних і сполучних проводів, а також опором самих електродів (обкладок), наприклад, тонким шаром срібла в слюдяному або керамічному конденсаторі, то розсіює потужність в ньому зросте з частотою пропорційно квадрату частоти:

. (П.9)

З виразу (п.9) можна зробити висновок: конденсатори, призначені для роботи на високій частоті, повинні мати по можливості малий опір як електродів, так і сполучних проводів і перехідних контактів.

У більшості випадків механізм втрат в конденсаторі складний і його не можна звести лише до втрат від наскрізної електропровідності або до втрат в контакті. Тому параметри конденсатора необхідно визначати при тій частоті, при якій він буде використаний.

Діелектричні втрати, віднесені до одиниці об'єму діелектрика, називають питомими втратами. Їх можна розрахувати за формулою

(П.10)

де V - об'єм діелектрика між плоскими електродами, м3 , Е- напруженість електричного поля, В / м.

Твір ? tg? = ? "називають коефіцієнтом діелектричних втрат.

З виразу (П.10) слід, що при заданих частоті і напруженості електричного поля питомі діелектричні втрати в матеріалі пропорційні коефіцієнту втрат.



Визначення значення діелектричної проникності матеріалу діелектрика. | Додаток 2.

ВСТУП | Порядок проведення лабораторного практикуму | Основні правила техніки безпеки при виконанні лабораторних робіт | І резистори | Визначити питомий об'ємний опір матеріалу. | Визначити параметри резисторів типу МЛТ. | Дослідження змінних резисторів. | Лабораторне завдання. | Дослідження впливу властивостей діелектрика на втрати в конденсаторах. | Порядок роботи з вимірювачем добротності TESLA BM 560. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати