4. Диэлектрические потери.

4.1.-4.2. Что такое диэлектрические потери и удельные диэлектрические потери? Нарисуйте векторные диаграммы токов и напряжений для разных элементов: проводника, конденсатора, индуктивности (идеальные случаи).

Что такое угол диэлектрических потерь? Как определяется активная мощность P_а, рассеиваемая в диэлектрике, для последовательной и параллельной схем замещения? Нарисуйте эти схемы. Чем обусловлен выбор той или иной схемы? Зависит ли рассчитываемая активная мощность от выбора схемы замещения? Зависит ли рассчитываемая ёмкость от схемы замещения?

Каким соотношением связан тангенс угла диэлектрических потерь c мощностью, рассеиваемой в диэлектрике? Каким соотношением связан с удельной мощностью, рассеиваемой в диэлектрике?

В учебнике [1] (табл. 3.1.) приведены значения для диэлектриков с большими потерями. Определите активную мощность, рассеиваемую в диэлектрике, для образца имеющего ёмкость 1000 пФ на промышленной частоте и напряжении 100 В (согласно варианту).

4.1. Фенопласт. Также опишите строение материала, рассмотрите его свойства, назовите марки и область применения.

4.2. Кабельная бумага. Также опишите строение материала, рассмотрите его свойства, назовите марки и область применения.

4.3-4.6. Опишите методы измерения относительной диэлектрической проницаемости вещества 𝓔 и тангенса угла диэлектрических потерь . Нарисуйте векторные диаграммы токов и напряжений. Как рассчитывается величина удельных диэлектрических потерь?

4.3. Определите ёмкость между противоположными гранями куба из увлажнённого фенопласта со стороной 1 м, реактивную и активную составляющие удельной электрической проводимости, удельные диэлектрические потери для напряжённости электрического поля, приложенного к образцу, . Также опишите строение материала, рассмотрите его свойства, назовите марки и область применения.

4.4. Определите ёмкость между противоположными гранями куба из увлажнённой кабельной бумаги со стороной 1 м, реактивную и активную составляющие удельной проводимости, удельные диэлектрические потери для напряжённости электрического поля, приложенного к образцу . Также опишите строение материала, рассмотрите его свойства, назовите марки и область применения.

4.5. Потери в диэлектрике ёмкостью С = 1000 пФ (сопротивление образца 10⁵ Ом, частота 1000 Гц) обусловлены потерями сквозной проводимости. Определите и активную мощность Р_а, рассеиваемую в образце, при напряжении 100 В.

4.6. Потери в диэлектрике ёмкостью С = 1000 пФ (сопротивление образца 10⁵ Ом, частота 1000 Гц) обусловлены сопротивлением подводящих проводов и самих электродов. Определите величину активной мощности Р_а, рассеиваемой в образце, при напряжении 100 В.

4.7-4.10. Опишите механизмы и виды диэлектрических потерь в электроизоляционных материалах за счёт процессов поляризации, сквозной проводимости, ионизации, неоднородности структуры. Опишите зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от температуры и частоты (согласно варианту):

4.7. В газах. Приведите примеры материалов и примерные значения .

4.8. В жидких диэлектриках. Приведите примеры материалов и примерные значения .

4.9. В неполярных твёрдых диэлектриках. Приведите примеры материалов и примерные значения .

4.10. В полярных твёрдых диэлектриках. Приведите примеры материалов и примерные значения .

4.11. Что такое диэлектрические потери и удельные диэлектрические потери? Каким соотношением связан тангенс угла диэлектрических потерь c мощностью, рассеиваемой в диэлектрике? Каким соотношением связан с удельной мощностью, рассеиваемой в диэлектрике?

Опишите влияние различных факторов, в том числе влажности, на величину различных материалов.

4.12. Что такое диэлектрические потери и удельные диэлектрические потери? Каким соотношением связан тангенс угла диэлектрических потерь c мощностью, рассеиваемой в диэлектрике? Каким соотношением связан с удельной мощностью, рассеиваемой в диэлектрике?

Опишите влияние различных факторов, в том числе высокого напряжения и частичных разрядов на величину (кривая ионизации).

4.13. Что такое диэлектрические потери и удельные диэлектрические потери? Каким соотношением связан тангенс угла диэлектрических потерь c мощностью, рассеиваемой в диэлектрике? Каким соотношением связан с удельной мощностью, рассеиваемой в диэлектрике?

Что такое композиционные диэлектрики и как рассчитываются диэлектрические потери механической смеси, параллельного и последовательно включённых слоёв, хаотического распределения?

4.14-4.16. Что такое диэлектрические потери и удельные диэлектрические потери? Каким соотношением связан тангенс угла диэлектрических потерь c мощностью, рассеиваемой в диэлектрике? Каким соотношением связан с удельной мощностью, рассеиваемой в диэлектрике?

Какими значениями 𝓔 и должны обладать диэлектрики, работающие в изделиях на высоких частотах, так называемые высокочастотные диэлектрики? Опишите свойства материалов, применяемых на высоких частотах:

4.14. В конденсаторах.

4.15. В катушках индуктивности.

4.16. В резисторах.

4.17. Испытания высоковольтных вводов трансформаторов, имеющих в качестве диэлектрика слоистую бумажно-масляную изоляцию, проводится под напряжением 3 кВ (частота 50 Гц). Измеренное значение =3∙10^-3. Рабочее напряжение подобных вводов 330 кВ. На заводе-изготовителе запланировано приращение значений на 0,25% при возрастании напряжения на каждые 50 кВ.

1. Опишите материал изоляции и укажите, какой вид поляризации характерен для этого материала.

2. Вследствие каких причин возрастает значение при рабое под рабочим напряжением?

3. Какое значение имеет изоляция под рабочим напряжением?

4.18. При измерении параметров керамического конденсатора на частоте 1кГц получены значения ёмкости С = 100 пФ и тангенса угла диэлектрических потерь = 8∙10^-3. Определите эквивалентное последовательное и параллельное сопротивления на этой частоте.

4.19. В кабеле с изоляцией из полиэтилена (ПЭ) при напряжении 20 В и частоте 1 МГц активная мощность рассеяния равна 200 мкВт. Чему равна активная мощность рассеяния в этом же кабеле при напряжении 10 В и частоте 2 МГц?

4.20. Рассчитайте активную мощность потерь при постоянном напряжении 100 В для конденсатора на основе плёнки полиэтилентерефталата ёмкостью 1мкФ. Постоянная времени для этого конденсатора равна 104 с. Какой ток будет протекать через этот конденсатор. Если его включить в электрическую сеть с напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Опишите свойства используемого в конденсаторе диэлектрика.