Kuchlanish u ta’sirida dielektrik ichida bir-biriga bog‘langan elektr zaryadlarning tartibga kelinishi qutblanish
Berilgan:U=220 V; t= 1s ; q= 3 kulon; R=10 Om; L= 2m ; S=2*10-3 m2 γ-?
Download 106.48 Kb.
|
1-Amaliy
- Bu sahifa navigatsiya:
- 1.2-Amaliy mashg‘ulot Dielektriklarda energiya isrofi
- Berilgan P =100 Wt I = 10 A t = 1 soat =3600 sekund Q= Yechishilishi
- 1.3- amaliy mashg‘ulot
- Qattiq dielektriklarning singdiruvchanligini xisoblash
- Misol tariqasida ko‘rib chiqamiz
|
Berilgan:U=220 V; t= 1s ; q= 3 kulon; R=10 Om; L= 2m ; S=2*10-3 m2
γ-? Yechish: γ= 1/p va p= R * S / L ; R= U / I formulalardan foydalanamiz. Dastlab tok kuchuni topamiz I=q/t; I=3 (kulon) / 1 sekund= 3 A R= 220V / 3 A= 40 Om -solishtirma elektr qarshiligini topamiz p= R * S / L = 40 Om* 2* 10-3 m2 / 2 m= 4*10-2 Om*m ga teng ekan. Endi solishtirma elektr o‘tkazuvchanlikni xisoblaymiz. γ= 1/p = 1 / 4*10-2 Om*m = 25 Sm/m ( Simens/ metr) . Demak dielektrikning elektr o‘tkazuvchanligi γ= 25 Sm/m ga teng ekan. Ishlash uchun variantlar
1.2-Amaliy mashg‘ulot Dielektriklarda energiya isrofi Elektr maydoni ta’sirida gaz, suyuqlik va qattiq holatdagi dielektriklardan qandaydir miqdorda elektr toki o‘tib, dielektrikda elektr energiya isrofi kuzatiladi. Agar dielektrikka elektr maydoni ta`sir ettirilsa, dielektrik asta-sekin qiziy boshlaydi, chunki ta`sir etayotgan energiyaning bir qismi uning qizishiga sarf bo‘ladi. Qizishiga sarf bo‘ladigan elektr quvvati dielektrikdagi isrof yoki dielektrikdagi energiya sochilishi deyiladi. Dielektrik isrof burchagi deb, sig‘imli zanjirdagi kuchlanish va tok o‘rtasidagi fazalar siljish burchagini 900-gacha to‘ldiriladigan burchakka aytiladi. Ideal dielektrikda tok vektori kuchlanish vektoridanrosa 2900 ilgarilab, bu vektorlar orasidagi isrof burchagi nolga teng bo‘ladi. Aksincha dielektrikda energiya isrofi qancha katta bo‘lsa, faza siljish burchagi shuncha kichik va burchak yoki uning funktsiyasi tg shunga katta bo‘ladi. Jismning agregat holati (gaz, suyuq, qattiq)-ga qarab undagi dielektrik isrofning tabiati turlicha bo‘ladi. Dielektrikdagi isrof qutblanish tufayli sodir bo‘lganda zaryad va kuchlanish orasidagi bog‘lanish elips ko‘rinishga ega, o‘tkazuvchanlik tufayli sodir bo‘lsa, bu bog‘lanish chiziqli o‘zgaradi. 20-rasm. Chiziqli dielektrikda zaryadni kuchlanishga bog‘liqligi (a-isrofli holat, b-isrofsiz holat). Elektr maydon kuchlanganligi katta qiymatlarga erishganda, hamda yuqori chastotada bo‘ladigan isroflar dielektrikda sodir bo‘ladigan ionlanish hisobiga ro‘y beradi. Dielektrik isrof turlari Dielektrik isroflarni ularning xususiyati va fizik tabiatiga ko‘ra 4 asosiy turga bo‘lish mumkin. qutblanish tufayli vujudga keladigan dielektrik isroflar. Xajm bo‘ylab ichki teshib o‘tuvchi elektr o‘tkazuvchanlik tufayli va hokazo dielektrik isroflar. Ionlashtirish tufayli vujudga keluvchi dielektrik isroflar. Dielektrik strukturasining bir jinsli emasligi tufayli vujudga keladigan dielektrik isroflar. Yuqoridagi ma’lumotlarga asoslangan holda isroflarni ya’ni energiya sochilishini xisoblashlar asosida ko‘rib chiqamiz. 1-misol. Quvvati 100 Wt bo‘lgan asinxron dvigatelning klemmalaridan 10 A tok o‘tmoqda. Qurilma 1 soat vaqt mobaynida ishlasa qancha energiya sochiladi? Berilgan P =100 Wt I = 10 A t = 1 soat =3600 sekund Q=? Yechishilishi Dastlab Om qonunidan foydalanib I= U/R dan R = U/I ni topib olamiz . Bu yerdan U=P/I ni xisoblaymiz U= 100 Wt / 10 A= 10 V ga teng ekan. R= U/I= 10V/10 A= 1 Om ga teng. Endi Q ni xisoblaymiz Q= I2 * R* t = 102 * 1* 3600 = 36 * 104 Joul ga teng ya’ni Q=360 kj Ishlash uchun variantlar
1.3- amaliy mashg‘ulot Dielektrik singdiruvchanlik Kоndensatоrning sig‘imini va dielektrik qiymatini aniqlaydigan ifоda dielektrik singdiruvchanlikdir. Quyidagi ifоda yordamida nisbiy dielektrik sindiruvchanlik r aniqlanadi: r Kоndensatоrning sig‘imi dielektrikning materialiga metall qоplamalarning geоmetrik o‘lchami va ularning shakliga bоg‘liqdir r ; bunda CrC0 Qoplama yuzalari S va dielektrikning qalinligi h-ga teng bo‘lgan yassi kоndensatоr sig‘imi quyidagicha aniqlanadi: S ; F Agar kоndensatоr tsilindrlik shaklli (qоplama radiuslari r1 r2, uzunligi ℓ) bo‘lsa: S 0 Dielektrikning r qiymati qancha katta bo‘lsa undan yasalgan kоndensatоr sig‘imi shuncha katta bo‘ladi. Yuqоri kuchlanishli va yuqоri to‘lqinli kabellarda sig‘im kam bo‘lishligi uchun ularning materiallarini (izоlyatsiyasi) dielektrik singdiruvchanligini kichikrоq materiallardan tanlanadi. Qutbsiz dielektrikning r uncha katta bo‘lmaydi (r 2,0-2,5) va u yorug‘likning sinish ko‘rsatkichi kvadratiga deyarli teng bo‘ladi. Qutbsiz dielektrikda r qiymatining harorati ortishi bilan kamayishi hajm birligidagi molekulalar sonining kamayishiga asoslanadi. Dipol molekulali suyuq dielektrik bir vaqtning o‘zida elektron va dipol qutblanishiga ega bo‘ladi. Qutbli suyuq dielektriklarda r qiymati asosan 3,5-5 atrofida bo‘ladi Qattiq jismlarning dielektrik singdiruvchanligi dielektrik tuzilishiga bog‘liq ravishda o‘zgaradi. Ularda turli xildagi qutblanishlar bo‘lishi mumkin. Parafin qattiq holatdan suyuq holatga o‘tishida (tэ) uning zichligi pasayishi tufayli r qiymati keskin kamayadi. Qattiq dielektriklarning zarralari zich joylashgan bo‘lib, ular ion kristallari tuzilishiga ega. Bu dielektriklarda r qiymati keng oraliqda o‘zgaradi. Zarralari uncha zich bo‘lmagan elektrotexnik chinnida bir yo‘la elektron, ion va ion-relaksatsiya qutblanishi kuzatiladi. Shishada esa r qiymatining o‘zgarish oralig‘i (r kattadir. Qattiq jismlarda r qiymati harorat va maydon chastotasiga bog‘liq bo‘lib, uning qonuniyatlari qutbli suyuqlikniki kabidir. Masalan, muzda r qiymati harorat va chastotaga nisbatan keskin o‘zgaradi. Harorati nolga yaqin bo‘lgan muzning dielektrik singdiruvchanligi past chastotada suvniki kabi 81ga yaqin bo‘lib, harorat yanada pasaytirilsa, muzning r qiymati 2,85 gacha tushib ketadi. Qattiq dielektriklarning singdiruvchanligini xisoblash Dielektrikka ega bo‘lgan kondensator zaryadining, qoplamalari orasida vakuum bo‘lgan kondensator zaryadiga nisbati dielektrik singdiruvchanlik (N.D.S ) deyladi: bu tenglamadan , ekanligi kelib chiqadi. Shunday qilib, ni o‘lchash uchun Q0 va Qg zaryadlarni o‘lchash kifoya. Biroq amalda ni aniqlash uchun odatda dielektrikli kondensator sig‘imiga (C0) nisbati bo‘yicha aniqlanadi. С0 sig‘im kondensatorning geometrik o‘lchamlariga bog‘liq. Tekis parallel kondensator uchun: bunda - absalyut dielektrik singdiruvchanlik ( = 8,8*10-12 Ф/М) S- qoplamalar yuzasi, м2 , r- qoplamalar orasidagi masofa, м yuqoridagi tenglamalardan : kelib chiqadi, yoki ; bunda: =8,85416*10-14 Ф/см=8,85416*102 ПФ/см ga teng. h-dielektrik qalinligi,sм. S- dielektrik yuzasi,sм2. Misol tariqasida ko‘rib chiqamiz: Qoplamalari orasidagi masofa 2 mm bo‘lgan kondensator qoplamalarining yuzasi 8 sm2 ga teng. Uning uchlarida 1,786 V kuchlanish bor. Zaryad esa 1/ 0,1786 (C) kulon ga teng. ε0 = 8.85* 10-12 F/m ga teng doimiy o‘zgarmas son. Qoplama dielektrikning elektr singdiruvchanligini (ε) topish kerak? Yechilishi. Berilgan: S = 8 sm2 = 8*10-4 m d = 2 mm ; ε0 = 8.85* 10-12 F/m U = 1,786 V; q = 1/ 0,1786 C (kulon) (ε) toppish kerak? Yordamchi formulalar C = qU ; C = ε * ε0 * S/ d ; C ni o‘rniga qU qo‘yamiz va qU = ε * ε0 * S/ d kelib chiqadi. Bu yerdan ε ni topamiz ε = qUd / ε0 S bo‘ladi. Xisoblashlarni amalga oshiramiz ε = (1/0,1786)*1,786*2*10-3 / 8.85* 10-12 * 8*10-4 = 1/ 4*10-4*8,85*10-10 = 0,3*1012 = 3* 1011 F/М ga teng ekan. Quyidagi variantlarni mustaqil yechish kerak.
Qoplamalari orasidagi masofa 3mm bo‘lgan kondensator qoplamalari yuzasi 9 sm, ε0= 8.85*10-12F/m.Uning uchlarida 1.786 V kuchlanish bor. Zaryadi esa 1/0.1786 C.Qoplama dielektrikning elektr singdiruvchanligini toping? Download 106.48 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|