Hằng số điện môi tương đối là hàm của log f như hình 1.. Hằng số điện môi tương đối Một tụ điện được chế tạo từ chất điện môi có tính chất được nêu ở phía trên, có độ dày cách điện d =0,
Trang 11
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN
KC116
V ẬT LIỆU ĐIỆN
Bài t ập 1
Ngày giao: 16/09/17 Ngày nộp: 23/09/17
Câu 1
1.1 Trình bày ngắn gọn các loại phân cực xảy ra trong điện môi?
1.2 Loại phân cực nào gây ra tổn hao điện môi? Tần số của điện áp tác dụng ảnh hưởng như thế nào đến tổn hao điện môi?
1.3 Khi khảo sát một chất điện môi đặc biệt, người ta xác định có 2 loại phân cực chậm Hằng số
điện môi tương đối là hàm của log f như hình 1 Sự thay đổi của εr tại fg là do phân cực kết cấu và tại fd là do phân cực lưỡng cực Điện trở suất của vật liệu ρ ∼ 1016 Ωm
Hình 1 Hằng số điện môi tương đối Một tụ điện được chế tạo từ chất điện môi có tính chất được nêu ở phía trên, có độ dày cách điện
d =0,5 mm và diện tích bản cực là 2m2 như hình 2
Hình 2 Mạch khảo sát phân cực điện môi
Trang 22
Sự phân cực của điện môi khi điện áp bước được áp lên tụ điện có thể được diễn tả như sau:
Với
Xây dựng công thức xác định mật độ dòng điện J đi qua tụ điện như là hàm số của thời gian khi
điện áp bước được áp vào tụ điện, sử dụng công thức phân cực được nêu ở trên?
1.4 Mạch tương đương của điện môi trên được biểu diễn ở hình 3
Hình 3 Mạch tương đương của điện môi
Trình bày ngắn gọn các loại phân cực xảy ra trong điện môi?
Xác định biểu thức tính mật độ dòng điện J của mạch điện ở hình 3? Tính giá trị của các phần tử trong mạch bằng cách so sánh với kết quả ở câu 1.3?
(Gợi ý: sử dụng biến đổi Laplace)
Câu 2
Tại nhiệt độ T=300K, trong một khối điện môi xuất hiện 02 loại phân cực chậm với hằng số thời gian τg=10s và τd=10-3 s Hằng số điện môi tương đối εr = 7 tại điện áp DC và bằng 4,0 tại AC 50Hz và bằng 2,5 tại tần số rất cao Các thông số khác của điện môi ρ=1016 Ωm, d=0,4 mm, A=4m2
2.1 Vẽ mạch tương đương của điện môi và xác định giá trị các phần tử trong mạch?
Trang 33
2.2 Trình bày mạch tương đương đơn giản của điện môi khi
a ω → 0
b tần số rất cao
2.3 Xác định biểu thức tính tổng dẫn Y như là hàm số ω ? (thay thế RgCg = τg và RdCd = τd) Tổng dẫn Y = jωC với C = εA/d = (ε’-jε”)A/d
2.4 Từ 2.3, xác định biểu thức tính ε’ và ε” như là hàm số của ω, và vẽ đồ thị ε’ (và ε”) là hàm số của log f (chú ý: giá trị log f mà ε” đạt cực đại phải được biểu diễn trên đồ thị)