tài liệu cơ sở ngành văn cường ct

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 tươn[r]

1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA CÔNG NGHỆ

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN

KC116 VẬT LIỆU ĐIỆN

Bài tập 1

Ngày giao: 25/02/16 Ngày nộp: 03/03/16

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 r tại fg là do phân cực kết cấu và tại fd là do phân cực lưỡng cực Điện trở suất của vật liệu   1016 m

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 =1 mm và diện tích bản cực là 1m2 như hình 2

Hình 2 Mạch khảo sát phân cực điện môi

2

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 g=10s và d=10-3 s Hằng số điện môi tương đối r = 6 tại điện áp DC và bằng 3,0 tại AC 50Hz và bằng 2 tại tần số rất cao Các thông số khác của điện môi =1016 m, 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?

3

2.2 Trình bày mạch tương đương đơn giản của điện môi khi

a   0

b tần số rất cao

2.3 Xác định biểu thức tính tổng dẫn Y như là hàm số  ? (thay thế RgCg = g và RdCd = d) Tổng dẫn Y = jC với C = A/d = (’-j”)A/d

2.4 Từ 2.3, xác định biểu thức tính ’ và ” như là hàm số của , và vẽ đồ thị ’ (và ”) là hàm số của log f (chú ý: giá trị log f mà ” đạt cực đại phải được biểu diễn trên đồ thị)