Физика определить неизвестные параметры. 1. Кубик из диэлектрика с ребром а имеет удельное объемное сопротивление Ом·м и удельное поверхностное сопротивление Ом. На противоположные грани кубика нанесены электроды, к которым приложено напряжение, его диэлектрическая проницаемость ε. Приложенное напряжение кВ.
а-50 мм, ρv-40*10^13 Ом*м. ρs-? Ом, U-3 кВ, ε-5, γ-? См, I-8*10^-8 А
2. Активная мощность рассеяния Pа в диэлектрике плоского конденсатора с площадью обкладок 50x50 мм при напряжении U частотой МГц равна мкВт.
Pа-125мкВт, U-40В, f-? МГц, tgδ=3*10^-4, С-? мкФ, h-2.5мм, ε-7

Киря2006555 Киря2006555    3   07.04.2021 20:00    18

Ответы
МинаМина2003 МинаМина2003  22.01.2024 18:42
Добрый день! С удовольствием помогу вам разобраться с вашими вопросами по физике.

1. Так как у нас есть кубик из диэлектрика, на противоположные грани которого нанесены электроды, то мы имеем дело с конденсатором. Для решения задачи нам потребуется найти ряд неизвестных параметров. Давайте разберемся по порядку.

Первая задача: найти удельное поверхностное сопротивление ρs.

Дано:
- Ребро кубика а = 50 мм
- Удельное объемное сопротивление ρv = 40 x 10^13 Ом·м
- Приложенное напряжение U = 3 кВ
- Диэлектрическая проницаемость ε = 5
- Ток I = 8 x 10^-8 А

Удельное объемное сопротивление связано с удельным поверхностным сопротивлением следующим выражением:

ρ = ρv / a

где ρ - удельное поверхностное сопротивление, ρv - удельное объемное сопротивление, а - ребро кубика.

Таким образом, подставив известные значения в формулу, получим:

ρ = (40 x 10^13 Ом·м) / (50 мм)

Переведем миллиметры в метры:

ρ = (40 x 10^13 Ом·м) / (0.05 м)

ρ = 8 x 10^15 Ом (метры сокращаются)

Теперь перейдем ко второй задаче.

Вторая задача: найти диэлектрическую проницаемость γ.

Дано:
- Активная мощность рассеяния Pа = 125 мкВт
- Напряжение U = 40 В
- Частота f = ? МГц
- Коэффициент потерь tgδ = 3 x 10^-4
- Расстояние между обкладками h = 2.5 мм
- Диэлектрическая проницаемость ε = 7

Активная мощность рассеяния связана с диэлектрической проницаемостью и другими параметрами следующим выражением:

Pа = (2πfCU^2tgh) / (3tgδ)

где Pа - активная мощность рассеяния, f - частота, C - емкость конденсатора, U - напряжение, tgδ - коэффициент потерь, h - расстояние между обкладками.

Емкость конденсатора, в свою очередь, связана с диэлектрической проницаемостью и другими параметрами следующим выражением:

C = ε(ε0A / h)

где C - емкость конденсатора, ε - диэлектрическая проницаемость, ε0 - электрическая постоянная (ε0 = 8.85 x 10^-12 Ф/м), A - площадь обкладок, h - расстояние между обкладками.

Теперь у нас есть две формулы, связывающие между собой неизвестные параметры. Давайте воспользуемся этими формулами для решения задачи.

1. Найдем емкость конденсатора C:
C = ε(ε0A / h)
C = 7(8.85 x 10^-12 Ф/м)(0.05 м x 0.05 м) / 2.5 x 10^-3 м
С = 2.19 x 10^-13 Ф

2. Теперь найдем частоту f:
Pа = (2πfCU^2tgh) / (3tgδ)
f = (3tgδPа) / (2πCU^2th)
f = (3 x 10^-4 x 125 x 10^-6 Вт) / (2π x 2.19 x 10^-13 Ф x (40 В)^2 x 2.5 x 10^-3 м)
f ≈ 43.4 МГц (округляем до ближайшего целого числа)

Таким образом, ответы на поставленные вопросы:
1. Удельное поверхностное сопротивление ρs ≈ 8 x 10^15 Ом.
2. Частота f ≈ 43.4 МГц.

Надеюсь, что мое объяснение было понятным и полезным для вас. Если у вас остались еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика