Задача 4

К задаче 4. Важной электростатической характеристикой является электрическая прочность, которая позволяет оценить способность диэлектрика противостоять разрушению его электрическим напряжением и представляет собой отношение допустимого напряжения, приложенного к диэлектрику, к его толщине. Указанных двух параметров не всегда достаточно для нахождения электрической прочности, что нашло свое отражение в этой задаче.

Условие задачи. При практическом использовании диэлектрических материалов было обнаружено, что электрическая прочность Епр для одного и того же материала при увеличении его толщины d значительно ниже, чем рассчитанная по формуле Епр = U / d. Пояснить причину этого явления.

Анализ условия. При изучении различных разделов электротехники всегда следует иметь в виду, что приводимые зависимости и соотношения различных характеристик и параметров справедливы в определенных диапазонах их изменения. Это и использовано в условии данной задачи применительно к такой характеристике, как электрическая прочность. При этом предполагается, что учащиеся уже имеют представление о характеристиках основных электроизоляционных материалов, полученное ими в курсе электроматериаловедения. Задачу целесообразно предлагать на этапе повторения материала по электростатике, когда понятие электрической прочности уже известно учащимся.

Методика решения. Учитывая формулу, приведенную в условии задачи, можно сделать вывод, что уменьшение электрической прочности одного и того же материала может быть вызвано изменением внутренних свойств материала при неизменных допустимом напряжении и толщине. Таким образом, для решения задачи учащимся надо знать, какое влияние оказывают физические свойства материалов на их электростатические характеристики. При этом учащиеся могут воспользоваться следующими рассуждениями. Электрическая прочность, измеренная на образцах толщиной 1—2 мм, всегда выше электрической прочности, измеренной на образцах того же материала большей толщины, так как с увеличением толщины сказывается влияние неоднородности электрического поля и уменьшается отвод теплоты. Кроме того, в материалах большей толщины более сильное влияние оказывают внутренние дефекты.

 

НАШИ УСЛУГИ




Типовые задания