Плоский конденсатор
Переменный ток в плоском конденсаторе
Тип задачи:
Плоско-параллельная задача расчета электрического поля переменных токов.
Дано
Относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика ε = 10.
Электропроводность диэлектрика g = 10-10 См/м;
Напряжение U = 5 В,
Частота f = 1000 кГц.
Тангенс угла потерь tan(δ) = 0.01.
Задача:
Найти ток и мощность потерь плоского конденсатора с неидеальным диэлектриком внутри.
Решение
Конденсатор с неидеальным диэлектриком может быть заменен электрической схемой с идеальным конденсатором C и сопротивлением R, соединенными параллельно. Ток I имеет две компоненты: активную IA и реактивную IR
Ток проводимости через диэлектрик очень мал и может быть получен, если задать истинное значение электропроводности g.
Диэлектрические потери вызывают увеличение активного тока IA. Это может быть смоделировано, заданием эффективной электропроводности*:
gapparent = 2πf·εε0·tan(δ) = 2·3.142·1000000·10·(8.854·10-12)·0.01 = 5.56·10-6 См/м.
Результаты:
Векторы тока и распределение потенциала в диэлектрике конденсатора
tan(δ) = |PA / PR| = 0.0000695 / 0.00695 = 0.01.
Источник*: Характеристика диэлектрических потерь
Скачать файлы задачи
https://elcut.ru/advanced/acelec1_r.htm
