Термин возник из-за того, что в идеальном диэлектрике энергия может только накапливаться
в виде W = e0eE2/2,
(на единицу объема, см.8.1.), но не теряться. В реальном диэлектрике часть энергии
уходит из электрической цепи, превращаясь в другой вид энергии, а именно в теплоту.
Есть два основных канала превращения энергии в тепло: потери за счет проводимости
и поляризационные потери.
Потери
за счет проводимости при постоянном напряжении определим из известных выражений.
Из закона Ома можно определить мощность, поглощенную веществом P = U2/Rизол,а
из закона Ома в дифференциальной форме (формула (8.5)) следует, что за счет обычной
проводимости удельные потери мощности составят p = E2/r.
toyota land cruiser prada
Для случая переменного напряжения появляются дополнительные потери, связанные
с поляризацией и токами абсорбции, которые принято представлять в виде:
P = U2wC
tgd
(8.11)
Ir 
Ic
Рис
8.5 Векторная диаграмма токов в диэлектрике с потерями.
где
d
-угол диэлектрических потерь,
смысл которого можно понять из векторной диаграммы рис.8.5.,
tgd
= Ia/Ic - отношение активного
тока к реактивному. В принципе физический смысл tgd
можно понять из общих соображений. Мощность потерь - это активная мощность, произведение
активного тока на напряжение. Можно пойти от известного угла между током и напряжением
j
P = UIcosj,
выразив I через реактивный ток I = Iр/sinj,
получим P = U2wC
ctgj,
откуда видно что d
= p¤2-j.
Кроме этого понятия вводят новое -добротность
изоляции Q = 1/tg d,
характеризующее количество периодов, в течение которых в диэлектрике поглощается
накопленная энергия W = CU2/2.
В некоторых случаях целесообразно рассмотреть удельные диэлектрические
потери
р = Е2wee0
tgd.
В
заключение приведем выражения для tgd
для разных схем замещения диэлектрика:
Схема
рис.8.1. tgd
= 1/wRC;
Последовательная
схема замещения tgd
= wrC;
Схема
рис.8.2.
tgd
= (R+Rп)/wRRпC;
Схема
рис. 8.3б tgd
= 
; t
= R2C2.
Следует отметить, что потери зависят от температуры, частоты, влажности,
напряженности поля. Частотная зависимость потерь является характеристикой материала
и определяется для каждого диэлектрического материала не только свойствами молекул
материала, но и наличием и составом примесей. Как правило, потери имеют максимум
при одной или нескольких частотах, в зависимости от типа молекул.
Положение максимумов характеризуется собственными частотами установления поляризации.
Они могут быть связаны с поворотом полярных молекул в жидком диэлектрике или с
поворотом домена в сегнетоэлектрике. Например для диэлектрика, соответствующего
схеме рис.8.3б потери максимальны при частоте
wм
~1/t.Исследование
частотного поведения потерь, т.н.диэлектрическая
спектроскопия позволяет изучать структуру веществ.
Температурная зависимость потерь обычно имеет монотонный характер, потери
растут с ростом температуры, хотя у некоторых дипольных диэлектриков наблюдаются
локальные максимумы, имеющие ту же природу, что и максимумы в частотной зависимости.
С ростом влажности потери также растут, зачастую весьма значительно. Это
связано, как с увеличением сквозной проводимости, так и с поляризацией растворенной
воды, и эмульгированной воды.
Увеличение напряженности поля сопровождается ростом tgd,
что объясняется ростом электропроводности. Причины этого будут подробно рассматриваться
в следующем разделе.
Специальная
литература.
1.
Адамчевский И. Электрическая проводимость жидких диэлектриков. -Л.: Энергия,
1972, 295 с.
2.
Электропроводность в диэлектрических жидкостях: Современные идеи и последние достижения.
Электродинамические и электрохимические аспекты. = La
conduction dans les liquids dielectriques. Idees modernes et progress recents.
Aspects electrochimiques et electrohydrodynamiques. / Felici.:
-ВЦП.№ 6 -45422.-44с. илл. -Journ.
de Physique, 1976, T.37, №
1, p.61-117/.
3.
Челидзе Т.Л., Деревянко А.И., Куриленко С.Д. Диэлектрическая спектроскопия гетерогенных
систем. -Киев: Наукова думка, 1977, 231с.
Термин возник из-за того, что в идеальном диэлектрике энергия может только накапливаться
в виде W = e0eE2/2,
(на единицу объема, см.8.1.), но не теряться. В реальном диэлектрике часть энергии
уходит из электрической цепи, превращаясь в другой вид энергии, а именно в теплоту.
Есть два основных канала превращения энергии в тепло: потери за счет проводимости
и поляризационные потери.
Потери
за счет проводимости при постоянном напряжении определим из известных выражений.
Из закона Ома можно определить мощность, поглощенную веществом P = U2/Rизол,а
из закона Ома в дифференциальной форме (формула (8.5)) следует, что за счет обычной
проводимости удельные потери мощности составят p = E2/r.
toyota land cruiser prada
Для случая переменного напряжения появляются дополнительные потери, связанные
с поляризацией и токами абсорбции, которые принято представлять в виде:
P = U2wC
tgd
(8.11)
Ir
Ic
Рис
8.5 Векторная диаграмма токов в диэлектрике с потерями.
где
d
-угол диэлектрических потерь,
смысл которого можно понять из векторной диаграммы рис.8.5.,
tgd
= Ia/Ic - отношение активного
тока к реактивному. В принципе физический смысл tgd
можно понять из общих соображений. Мощность потерь - это активная мощность, произведение
активного тока на напряжение. Можно пойти от известного угла между током и напряжением
j
P = UIcosj,
выразив I через реактивный ток I = Iр/sinj,
получим P = U2wC
ctgj,
откуда видно что d
= p¤2-j.
Кроме этого понятия вводят новое -добротность
изоляции Q = 1/tg d,
характеризующее количество периодов, в течение которых в диэлектрике поглощается
накопленная энергия W = CU2/2.
В некоторых случаях целесообразно рассмотреть удельные диэлектрические
потери
р = Е2wee0
tgd.
В
заключение приведем выражения для tgd
для разных схем замещения диэлектрика:
Схема
рис.8.1. tgd
= 1/wRC;
Последовательная
схема замещения tgd
= wrC;
Схема
рис.8.2.
tgd
= (R+Rп)/wRRпC;
Схема
рис. 8.3б tgd
=
; t
= R2C2.
Следует отметить, что потери зависят от температуры, частоты, влажности,
напряженности поля. Частотная зависимость потерь является характеристикой материала
и определяется для каждого диэлектрического материала не только свойствами молекул
материала, но и наличием и составом примесей. Как правило, потери имеют максимум
при одной или нескольких частотах, в зависимости от типа молекул.
Положение максимумов характеризуется собственными частотами установления поляризации.
Они могут быть связаны с поворотом полярных молекул в жидком диэлектрике или с
поворотом домена в сегнетоэлектрике. Например для диэлектрика, соответствующего
схеме рис.8.3б потери максимальны при частоте
wм
~1/t.Исследование
частотного поведения потерь, т.н.диэлектрическая
спектроскопия позволяет изучать структуру веществ.
Температурная зависимость потерь обычно имеет монотонный характер, потери
растут с ростом температуры, хотя у некоторых дипольных диэлектриков наблюдаются
локальные максимумы, имеющие ту же природу, что и максимумы в частотной зависимости.
С ростом влажности потери также растут, зачастую весьма значительно. Это
связано, как с увеличением сквозной проводимости, так и с поляризацией растворенной
воды, и эмульгированной воды.
Увеличение напряженности поля сопровождается ростом tgd,
что объясняется ростом электропроводности. Причины этого будут подробно рассматриваться
в следующем разделе.
Специальная
литература.
1.
Адамчевский И. Электрическая проводимость жидких диэлектриков. -Л.: Энергия,
1972, 295 с.
2.
Электропроводность в диэлектрических жидкостях: Современные идеи и последние достижения.
Электродинамические и электрохимические аспекты. = La
conduction dans les liquids dielectriques. Idees modernes et progress recents.
Aspects electrochimiques et electrohydrodynamiques. / Felici.:
-ВЦП.№ 6 -45422.-44с. илл. -Journ.
de Physique, 1976, T.37, №
1, p.61-117/.
3.
Челидзе Т.Л., Деревянко А.И., Куриленко С.Д. Диэлектрическая спектроскопия гетерогенных
систем. -Киев: Наукова думка, 1977, 231с.
Термин возник из-за того, что в идеальном диэлектрике энергия может только накапливаться
в виде W = e0eE2/2,
(на единицу объема, см.8.1.), но не теряться. В реальном диэлектрике часть энергии
уходит из электрической цепи, превращаясь в другой вид энергии, а именно в теплоту.
Есть два основных канала превращения энергии в тепло: потери за счет проводимости
и поляризационные потери.
Потери
за счет проводимости при постоянном напряжении определим из известных выражений.
Из закона Ома можно определить мощность, поглощенную веществом P = U2/Rизол,а
из закона Ома в дифференциальной форме (формула (8.5)) следует, что за счет обычной
проводимости удельные потери мощности составят p = E2/r.
toyota land cruiser prada
Для случая переменного напряжения появляются дополнительные потери, связанные
с поляризацией и токами абсорбции, которые принято представлять в виде:
P = U2wC
tgd
(8.11)
Ir
Ic
Рис
8.5 Векторная диаграмма токов в диэлектрике с потерями.
где
d
-угол диэлектрических потерь,
смысл которого можно понять из векторной диаграммы рис.8.5.,
tgd
= Ia/Ic - отношение активного
тока к реактивному. В принципе физический смысл tgd
можно понять из общих соображений. Мощность потерь - это активная мощность, произведение
активного тока на напряжение. Можно пойти от известного угла между током и напряжением
j
P = UIcosj,
выразив I через реактивный ток I = Iр/sinj,
получим P = U2wC
ctgj,
откуда видно что d
= p¤2-j.
Кроме этого понятия вводят новое -добротность
изоляции Q = 1/tg d,
характеризующее количество периодов, в течение которых в диэлектрике поглощается
накопленная энергия W = CU2/2.
В некоторых случаях целесообразно рассмотреть удельные диэлектрические
потери
р = Е2wee0
tgd.
В
заключение приведем выражения для tgd
для разных схем замещения диэлектрика:
Схема
рис.8.1. tgd
= 1/wRC;
Последовательная
схема замещения tgd
= wrC;
Схема
рис.8.2.
tgd
= (R+Rп)/wRRпC;
Схема
рис. 8.3б tgd
=
; t
= R2C2.
Следует отметить, что потери зависят от температуры, частоты, влажности,
напряженности поля. Частотная зависимость потерь является характеристикой материала
и определяется для каждого диэлектрического материала не только свойствами молекул
материала, но и наличием и составом примесей. Как правило, потери имеют максимум
при одной или нескольких частотах, в зависимости от типа молекул.
Положение максимумов характеризуется собственными частотами установления поляризации.
Они могут быть связаны с поворотом полярных молекул в жидком диэлектрике или с
поворотом домена в сегнетоэлектрике. Например для диэлектрика, соответствующего
схеме рис.8.3б потери максимальны при частоте
wм
~1/t.Исследование
частотного поведения потерь, т.н.диэлектрическая
спектроскопия позволяет изучать структуру веществ.
Температурная зависимость потерь обычно имеет монотонный характер, потери
растут с ростом температуры, хотя у некоторых дипольных диэлектриков наблюдаются
локальные максимумы, имеющие ту же природу, что и максимумы в частотной зависимости.
С ростом влажности потери также растут, зачастую весьма значительно. Это
связано, как с увеличением сквозной проводимости, так и с поляризацией растворенной
воды, и эмульгированной воды.
Увеличение напряженности поля сопровождается ростом tgd,
что объясняется ростом электропроводности. Причины этого будут подробно рассматриваться
в следующем разделе.
Специальная
литература.
1.
Адамчевский И. Электрическая проводимость жидких диэлектриков. -Л.: Энергия,
1972, 295 с.
2.
Электропроводность в диэлектрических жидкостях: Современные идеи и последние достижения.
Электродинамические и электрохимические аспекты. = La
conduction dans les liquids dielectriques. Idees modernes et progress recents.
Aspects electrochimiques et electrohydrodynamiques. / Felici.:
-ВЦП.№ 6 -45422.-44с. илл. -Journ.
de Physique, 1976, T.37, №
1, p.61-117/.
3.
Челидзе Т.Л., Деревянко А.И., Куриленко С.Д. Диэлектрическая спектроскопия гетерогенных
систем. -Киев: Наукова думка, 1977, 231с.
Термин возник из-за того, что в идеальном диэлектрике энергия может только накапливаться
в виде W = e0eE2/2,
(на единицу объема, см.8.1.), но не теряться. В реальном диэлектрике часть энергии
уходит из электрической цепи, превращаясь в другой вид энергии, а именно в теплоту.
Есть два основных канала превращения энергии в тепло: потери за счет проводимости
и поляризационные потери.
Потери
за счет проводимости при постоянном напряжении определим из известных выражений.
Из закона Ома можно определить мощность, поглощенную веществом P = U2/Rизол,а
из закона Ома в дифференциальной форме (формула (8.5)) следует, что за счет обычной
проводимости удельные потери мощности составят p = E2/r.
Для случая переменного напряжения появляются дополнительные потери, связанные
с поляризацией и токами абсорбции, которые принято представлять в виде:
P = U2wC
tgd
(8.11)
Ir
|
Рис
8.5 Векторная диаграмма токов в диэлектрике с потерями. |
где
d
-угол диэлектрических потерь,
смысл которого можно понять из векторной диаграммы рис.8.5.,
tgd
= Ia/Ic - отношение активного
тока к реактивному. В принципе физический смысл tgd
можно понять из общих соображений. Мощность потерь - это активная мощность, произведение
активного тока на напряжение. Можно пойти от известного угла между током и напряжением
j
P = UIcosj,
выразив I через реактивный ток I = Iр/sinj,
получим P = U2wC
ctgj,
откуда видно что d
= p¤2-j.
В некоторых случаях целесообразно рассмотреть удельные диэлектрические потери
р = Е2wee0
tgd.
В
заключение приведем выражения для tgd
для разных схем замещения диэлектрика:
Схема
рис.8.1. tgd
= 1/wRC;
Последовательная схема замещения tgd = wrC;
Схема
рис.8.2.
tgd
= (R+Rп)/wRRпC;
Схема
рис. 8.3б tgd
=
; t
= R2C2.
Следует отметить, что потери зависят от температуры, частоты, влажности,
напряженности поля. Частотная зависимость потерь является характеристикой материала
и определяется для каждого диэлектрического материала не только свойствами молекул
материала, но и наличием и составом примесей. Как правило, потери имеют максимум
при одной или нескольких частотах, в зависимости от типа молекул.
Положение максимумов характеризуется собственными частотами установления поляризации.
Они могут быть связаны с поворотом полярных молекул в жидком диэлектрике или с
поворотом домена в сегнетоэлектрике. Например для диэлектрика, соответствующего
схеме рис.8.3б потери максимальны при частоте
wм
~1/t.Исследование
частотного поведения потерь, т.н.диэлектрическая
спектроскопия позволяет изучать структуру веществ.
Температурная зависимость потерь обычно имеет монотонный характер, потери
растут с ростом температуры, хотя у некоторых дипольных диэлектриков наблюдаются
локальные максимумы, имеющие ту же природу, что и максимумы в частотной зависимости.
С ростом влажности потери также растут, зачастую весьма значительно. Это
связано, как с увеличением сквозной проводимости, так и с поляризацией растворенной
воды, и эмульгированной воды.
Увеличение напряженности поля сопровождается ростом tgd,
что объясняется ростом электропроводности. Причины этого будут подробно рассматриваться
в следующем разделе.
Специальная
литература.
1. Адамчевский И. Электрическая проводимость жидких диэлектриков. -Л.: Энергия, 1972, 295 с.
2. Электропроводность в диэлектрических жидкостях: Современные идеи и последние достижения. Электродинамические и электрохимические аспекты. = La conduction dans les liquids dielectriques. Idees modernes et progress recents. Aspects electrochimiques et electrohydrodynamiques. / Felici.: -ВЦП.№ 6 -45422.-44с. илл. -Journ. de Physique, 1976, T.37, № 1, p.61-117/.
3.
Челидзе Т.Л., Деревянко А.И., Куриленко С.Д. Диэлектрическая спектроскопия гетерогенных
систем. -Киев: Наукова думка, 1977, 231с.
При поступательном движении твердого тела все его точки описывают одинаковые траектории и имеют в каждый момент времени одинаковые скорости и ускорения. Поэтому поступательное движение тела описывается основным уравнением динамики точки: ma=F (1) Если тело в начальный момент покоится, а сумма приложенных к нему сил остается постоянной, то тело будет двигаться прямолинейно вдоль направления равнодействующей силы по закону: х=x0 + 0.5at2 (2) В настоящей работе поступательное движение изучается на приборе, схематически изображенном на рисунке. T2' T1' T2 m T1 M M x Mg (M+m)g Тела с массами M и (M+m) подвешены к концам нити, переброшенной через легкий блок, который может вращаться вокруг закрепленной горизонтальной оси. На каждый из грузов действует сила тяжести и сила натяжения нити. Применим к каждому телу уравнение (1), переписав его в скалярной форме с учетом указанного на рисунке положительного направления оси ОХ: Ma1=Mg - T1 (3) (M+m)a2=(M+m)g - T2 (4) Дополним уравнения (3) и (4) уравнением вращения блока. Направим ось OZ вдоль оси вращения таким образом, чтобы ее положительное направление соответствовало вращению по часовой стрелке, т.е. за рисунок. Имеем: IB=-rT1' + rT2' - N (5) где В -проекция углового ускорения на ось OZ; I -момент инерции блока относительно той же оси; N -проекция момента сил трения в оси блока на ось OZ, а r -радиус блока. Предполагая, что нить невесома, можно записать: Т1=Т1' , T2=T2' (6) Если считать, что нить нерастяжима и не проскальзывает по блоку, получаем еще два соотношения, связывающие ускорения: a2=-a1=a1 (7) a2=Br (8) Решая систему (3)-(8), находим проекцию ускорения: a=mg/(2M+m+I/r2) - N/r(2M+m+I/r2) (9) В лабораторной установке масса блока мала по сравнению с массой грузов и поэтому в (9) можно пренебречь членом I/r2 и пользоваться приближенной формулой: a=mg/(2M+m) - N/r(2M+m) (10) Выражение (10) может быть использовано для определения g. При этом a вычисляется по формуле (2): a=2(x-x0)/t2 (11) Для исключения N из формулы (10) следует определить значения а для двух различных перегрузов с массами m1 и m2 и решить систему уравнений: W1=m1g/(2M+m1) - N/r(2M+m1) , W2=m2g/(2M+m2) - N/r(2M+m2) ; Тогда для определения g получим формулу: g=[2M(W1-W2) + m1W1 - m2W2]/(m1-m2).