Теоретические основы электротехники 3 практическое задание 1-2 вариант - А Росдистант

Практическое задание 1

Условное графическое изображение двухслойного конденсатора для всех вариантов задания показано на рис. 1.

Рис. 1. Двухслойный конденсатор

Задание

Рассматривается двухслойный плоский конденсатор, подключенный к источнику напряжения U (рис. 1). Заданы пробивные напряженности слоев Епроб1 и Епроб2.

Требуется:

– рассчитать напряженность , электрическое смещение , поляризацию для каждого слоя конденсатора;

– определить плотность свободных зарядов на обкладках конденсатора и плотность связанных зарядов связ на границе раздела диэлектриков;

– определить электрическую емкость конденсатора на единицу площади;

– рассчитать пробивное напряжение Uпроб.

– построить график распределения потенциала вдоль оси x.

Ответы привести к размерности: E1 , E2 – [кВ/см]; D1, D2, P1, P2, связ – [пКл/см2]; Uпроб. – [кB]; C – [пФ/см2].

Сделать необходимые выводы.

Практическое задание 2

Задание

Дано: цилиндрический конденсатор имеет два слоя несовершенной изоляции (рис. 4).

Рис. 4. Цилиндрический двухслойный конденсатор

Введены следующие обозначения: радиус внутреннего цилиндра r0 [см], радиус поверхности раздела двух диэлектриков r1 [см], внутренний радиус внешнего цилиндра r2 [см]. Длина конденсатора = [см].

Заданы параметры: относительная диэлектрическая проницаемость внутреннего слоя 1 = 5, его удельная проводимость 1 = 8,66 10 -5 Cм/м, для внешнего слоя 2 = 3, 2 = 310 -5 Cм/м. Конденсатор подключен к источнику синусоидального тока i = Imsint [ A], частота которого f [Гц].

Найти: пренебрегая краевым эффектом, найти мгновенные значения радиальных составляющих вектора напряжённости электрического поля для точек, лежащих между обкладками конденсатора на расстоянии r от оси цилиндра. Определить мгновенное значение напряжения между обкладками конденсатора.

Решить задачу двумя способами, сравнить ответы.