4. Диэлектрики

4.1. Укажите диэлектрические материалы, которые имеют отрицательное значение температурного коэффициента диэлектрической проницаемости:

1 – полиэтилен; 2 – слюда; 3 – цельзиановая керамика; 4 – полистирол;

5 – ультрафарфор; 6 – полипропилен; 7 – брокерит; 8 – стеатитовая керамика; 9 – лавсан; 10 – рутиловая керамика.

4.2. Укажите диэлектрические материалы, которые имеют положительное значение температурного коэффициента диэлектрической проницаемости:

1 – полиэтилен; 2 – слюда; 3 – цельзиановая керамика; 4 – полистирол;

5 – ультрафарфор; 6 – полипропилен; 7 – брокерит; 8 – стеатитовая керамика; 9 – лавсан; 10 – рутиловая керамика.

4.3. Определить электрическое смещение внутри пластины изотропного диэлектрика с диэлектрической проницаемостью , если пластина расположена нормально вектору напряженности однородного электрического поля . Ответ дать в с точностью до второго знака.

4.4. Определить поляризованность изотропного диэлектрика с диэлектрической проницаемостью , если пластина диэлектрика расположена нормально вектору напряженности однородного электрического поля . Ответ дать в с точностью до второго знака.

4.5. Определить поверхностную плотность связанных зарядов пластины изотропного диэлектрика с диэлектрической проницаемостью , если пластина расположена нормально вектору напряженности однородного электрического поля . Ответ дать в .

4.6. Сложный диэлектриков представляет собой смесь химически невзаимодействующих друг с другом компонентов с различными диэлектрическими проницаемостями и . Компоненты распределены хаотически. Определить диэлектрическую проницаемость сложного диэлектрика, если температурные коэффициенты диэлектрической проницаемости диэлектриков , , а температурный коэффициент диэлектрической проницаемости сложного диэлектрика .

4.7. Сложный диэлектриков представляет собой смесь химически невзаимодействующих друг с другом компонентов с различными диэлектрическими проницаемостями и . Компоненты распределены хаотически. Определить диэлектрическую проницаемость сложного диэлектрика, если температурные коэффициенты диэлектрической проницаемости диэлектриков , , а температурный коэффициент диэлектрической проницаемости сложного диэлектрика .

4.8. Сложный диэлектриков представляет собой смесь химически невзаимодействующих друг с другом компонентов с различными диэлектрическими проницаемостями и . Компоненты распределены хаотически. Определить диэлектрическую проницаемость сложного диэлектрика, если температурные коэффициенты диэлектрической проницаемости диэлектриков , , а температурный коэффициент диэлектрической проницаемости сложного диэлектрика .

4.9. Определить ток, протекающий через покрытые металлическими электродами две противоположные грани куба с ребром из диэлектрического материала с удельным объёмным сопротивлением и удельным поверхностным сопротивлением при постоянном напряжении .

4.10. Определить поляризованность монокристалла каменной соли , если элементарная ячейка кристалла имеет форму куба, расстояние между ближайшими ионами равно , смещение ионов под действием электрического поля от положения равновесия составляет 1% от расстояния между ближайшими ионами.

4.11. Определить поляризованность изотропного диэлектрика с диэлектрической проницаемостью , если пластина диэлектрика расположена нормально вектору напряженности однородного электрического поля . Ответ дать в с точностью до второго знака.

4.12. Определить увеличение температуры фарфора толщиной после нахождения его в течении в переменном однородном электрическом поле частотой при напряжении , если удельная теплоемкость фарфора , плотность фарфора , диэлектрическая проницаемость фарфора , тангенс угла диэлектрических потерь . Рассеивание теплоты в окружающее пространство отсутствует.

4.13. Определить коэффициент упругой связи в кристалле каменной соли, если элементарная ячейка кристалла имеет форму куба, расстояние между ближайшими ионами равно , смещение ионов под действием электрического поля от положения равновесия составляет 1% от расстояния между ближайшими ионами, напряжённость внутреннего электрического поля равна напряжённости внешнего поля.

4.14. При изменении температуры от до удельное электрическое сопротивление фарфора уменьшается от значения до значения . Определить удельное электрическое сопротивление фарфора при температуре , полагая температурный коэффициент удельного электрического сопротивления в рассматриваемом диапазоне температур неизменным.

4.15. Определить удельное объемное сопротивление диэлектрического материала, если через покрытые металлом две противоположные грани куба с ребром протекает ток , удельное поверхностное сопротивление , на покрытые металлом грани куба подано постоянное напряжение .

4.16. Определить удельное поверхностное сопротивление диэлектрического материала, если через покрытые металлом две противоположные грани куба с ребром протекает ток , удельное объемное сопротивление , на покрытые металлом грани куба подано постоянное напряжение .

4.17. Определить электрическое смещение внутри пластины изотропного диэлектрика с диэлектрической проницаемостью , если пластина расположена нормально вектору напряженности однородного электрического поля . Ответ дать в с точностью до второго знака.

4.18. Пластина фарфора толщиной находится под действием переменного электрического поля частотой . Определить время, за которое температура фарфора увеличится на . Параметры фарфора: удельная теплоемкость , плотность , диэлектрическая проницаемость , тангенс угла диэлектрических потерь . Рассеивание теплоты в окружающее пространство отсутствует.

4.19. В течение времени под действием переменного электрического поля напряженностью и частотой температура пластины фарфора толщиной увеличилась на . Определить действующее значение напряженности переменного электрического поля. Параметры фарфора: удельная теплоемкость , плотность , диэлектрическая проницаемость , тангенс угла диэлектрических потерь . Рассеивание теплоты в окружающее пространство отсутствует.

4.20. Монокристалл каменной соли находится в электрическом поле напряженностью . Определить напряженность электрического поля, если смещение ионов под действием электрического поля от положения равновесия составляет , элементарная ячейка имеет форму куба с длиной ребра , диэлектрическая проницаемость каменной соли .

4.21. Определите температурный коэффициент диэлектрической проницаемости диэлектрика плоского конденсатора, если при температуре заряд конденсатора , а при температуре заряд конденсатора . Напряжение на обкладках конденсатора , толщина диэлектрика , площадь обкладки .

4.22. Определите температурный коэффициент диэлектрической проницаемости диэлектрика плоского конденсатора, если при температуре заряд конденсатора , а при температуре заряд конденсатора . Напряжение на обкладках конденсатора , толщина диэлектрика , площадь обкладки .

4.23. Определить диэлектрическую проницаемость диэлектрика конденсатора , если заряд конденсатора , напряжение на обкладках , толщина диэлектрика , площадь обкладки .

4.24. Определить диэлектрическую проницаемость диэлектрика конденсатора , если заряд конденсатора , напряжение на обкладках , толщина диэлектрика , площадь обкладки .

4.25. Определить диэлектрическую проницаемость диэлектрика конденсатора , если заряд конденсатора , напряжение на обкладках , толщина диэлектрика , площадь обкладки .

4.26. Определить диэлектрическую проницаемость рутиловой керамики при температуре , если при температуре диэлектрическая проницаемость , температурный коэффициент диэлектрической проницаемости рутиловой керамики .

4.27. Определить диэлектрическую проницаемость ультрафарфора при температуре , если при температуре диэлектрическая проницаемость , температурный коэффициент диэлектрической проницаемости ультрафарфора .

4.28. Определить температурный коэффициент диэлектрической проницаемости щелочного стекла, если при температуре 20ºС диэлектрическая проницаемость , а при температуре 70ºС диэлектрическая проницаемость

4.29. Определить температурный коэффициент диэлектрической проницаемости рутиловой керамики, если при температуре 20ºС диэлектрическая проницаемость , а при температуре 100ºС диэлектрическая проницаемость

4.30. Определить температурный коэффициент диэлектрической проницаемости ультрафарфора, если при температуре 20ºС диэлектрическая проницаемость , а при температуре 80ºС диэлектрическая проницаемость

4.31. Определить плотность вспененного полистирола. Диэлектрическая проницаемость вспененного полистирола . Вспениванию подвергался полистирол с параметрами: диэлектрическая проницаемость полистирол , плотность полистирола .

4.32. Определить долю объема воздуха вспененного полистирола с диэлектрической проницаемостью , если вспениванию подвергался полистирол с параметрами: диэлектрическая проницаемость , плотность полистирола .

4.33. Диэлектрик имеет форму прямоугольного параллелепипеда с длиной , шириной . Определить удельное поверхностное сопротивление диэлектрика, если через две противоположные грани параллелепипеда, покрытые металлическими электродами, протекает ток . Расстояние между электродами , напряжение на электродах , удельное объемное сопротивление диэлектрика .

4.34. Диэлектрик имеет форму прямоугольного параллелепипеда с длиной , шириной . Определить удельное поверхностное сопротивление диэлектрика, если через две противоположные грани параллелепипеда, покрытые металлическими электродами, протекает ток , расстояние между электродами , напряжение на электродах , удельное объемное сопротивление диэлектрика .

4.35. Диэлектрик имеет форму прямоугольного параллелепипеда с длиной , шириной . Определить удельное поверхностное сопротивление диэлектрика, если через две противоположные грани параллелепипеда, покрытые металлическими электродами, протекает ток , расстояние между электродами , напряжение на электродах , удельное объемное сопротивление диэлектрика .

4.36. Определить температурный коэффициент удельного сопротивления фарфора, если при температуре удельное электрическое сопротивление фарфора , а при температуре удельное электрическое сопротивление фарфора . Считать температурный коэффициент фарфора постоянным в рассматриваемом диапазоне температур.

4.37. Определить удельное сопротивление фарфора при температуре , если при температуре удельное сопротивление фарфора , а при температуре удельное сопротивление . Считать температурный коэффициент фарфора постоянным в рассматриваемом диапазоне температур.

4.38. Определить тангенс угла диэлектрических потерь ультрафарфора при температуре , если при температуре тангенс угла диэлектрических потерь , а при температуре . Изменением диэлектрической проницаемости ультрафарфора пренебречь.

4.39. Определить тангенс угла диэлектрических потерь рутиловой керамики при температуре , если при температуре тангенс угла диэлектрических потерь , а при температуре . Изменением диэлектрической проницаемости керамики пренебречь.

4.40. Определите отношение мощности потерь в фарфоре при температуре к мощности потерь при температуре , если при температуре тангенс угла диэлектрических потерь фарфора , при температуре . Изменением диэлектрической проницаемости фарфора пренебречь.

4.41. Определите отношение мощности потерь в фарфоре при температуре к мощности потерь при температуре , если при температуре тангенс угла диэлектрических потерь фарфора , при температуре . Изменением диэлектрической проницаемости керамики пренебречь.