Единый реферат-центр



Список дисциплин:
  • Астрономия равно астронавтика
  • Банковское, биржевое ремесло равным образом карго
  • Безопасность жизнедеятельности да конвой труда
  • Биология, естествознание, КСЕ
  • Бухгалтерский регистрация равным образом экспертиза
  • Военное мастерство равным образом гражданская дефензива
  • География да экономическая география
  • Геология, гидрология равным образом геодезия
  • Государство да прерогатива
  • Журналистика, издательское ремесло равным образом СМИ
  • Иностранные языки да компаративистика
  • История равным образом исторические обида
  • Коммуникации, связь, цифровые оборудование равно радиоэлектроника
  • Краеведение равно этнография
  • Криминалистика да криминология
  • Кулинария да провиант питания
  • Культура да мозаика
  • Литература
  • Маркетинг, проспект равно торговлишка
  • Математика
  • Медицина
  • Международные взаимоотношения да сделка хозяйственная жизнь
  • Менеджмент равно трудовые связи
  • Музыка
  • Педагогика
  • Политология
  • Предпринимательство, производство равным образом бизнесменство
  • Программирование, компьютеры равно продажная девка империализма
  • Производство равно технологии
  • Психология
  • Разное
  • Религия равным образом одинизм
  • Сельское, лесное джаса равно землепользование
  • Сестринское труд
  • Социальная эксплуатация
  • Социология равно обществознание
  • Спорт, поездка равно
  • Строительство равным образом застывшая музыка
  • Таможенная теория
  • Транспорт
  • Физика да токи
  • Философия
  • Финансы, копейка равным образом налоги
  • Химия
  • Экология равно гвардия природы
  • Экономика да экономическая метатеория
  • Экономико-математическое имитирование
  • Этика равным образом эстетика
  • Главная » Рефераты » Текст работы «Основные электроматериалы»


    Основные электроматериалы

    Дисциплина: Физика да энергосистема
    Вид работы: контрольная вещь
    Язык: советский
    Дата добавления: 02.01.2016
    Размер файла: 0094 Kb
    Просмотров: 0557
    Загрузок: 00
    Классификация диэлектриков согласно виду поляризации. Объяснение различий в кругу понятиями тангенса угла равным образом коэффициента диэлектрических потерь. Сущность равно области применения синтетических равно искусственных волокон. Свойства вольфрама, золота, платины равно свинца.

    Текст работы




    ***


    Хочу скачать данную работу! Нажмите нате речение скачать
    Чтобы скачать работу беззлатно нужно завернуть на нашу группу ВКонтакте . Просто кликните за кнопке ниже. Кстати, во нашей группе наш брат на иноземный счёт помогаем вместе с написанием учебных работ.

    Через небольшую толику секунд впоследствии проверки подписки появится релегация сверху доведение загрузки работы.
    Сделать работу независимо со через "РЕФ-Мастера" ©
    Узнать подробней в отношении Реф-Мастере
    РЕФ-Мастер - уникальная пакет на самостоятельного написания рефератов, курсовых, контрольных равно дипломных работ. При помощи РЕФ-Мастера не запрещается свободно да бойко проделать самостоятельный реферат, контрольную другими словами курсовую возьми базе готовой работы - Основные электроматериалы.
    Основные инструменты, используемые профессиональными рефератными агентствами, пока что во распоряжении пользователей реф.рф вовсе бесплатно!
    Как верно начертать введение?
    Подробней касательно нашей инструкции соответственно введению
    Секреты идеального введения курсовой работы (а в свою очередь реферата равно диплома) ото профессиональных авторов крупнейших рефератных агентств России. Узнайте, как бы согласно правилам выразить острота темы работы, предопределить цели равным образом задачи, выделить предмет, спинар равным образом методы исследования, а и теоретическую, нормативно-правовую равным образом практическую базу Вашей работы.
    Как по совести настрочить заключение?
    Подробней по отношению нашей инструкции объединение заключению
    Секреты идеального заключения дипломной да курсовой работы с профессиональных авторов крупнейших рефератных агентств России. Узнайте, в качестве кого как следует высказать выводы что касается проделанной работы равно написать рекомендации согласно совершенствованию изучаемого вопроса.
    Всё об оформлении списка литературы по мнению ГОСТу Как оформить каталог литературы соответственно ГОСТу ?
    Рекомендуем
    Учебники в области дисциплине: Физика да энергосистема


    Как скачать? | + Увеличить диамант | - Уменьшить литера

    Задания контрольной работы

    0. Перечислить основные машины поляризации со указанием их главных особенностей. Приведите классификацию диэлектриков соответственно виду поляризации. Назвать по части 0-6 диэлектриков, относящихся ко каждой группе, равным образом показать ценность диэлектрической проницаемости каждого названного диэлектрика

    0. Объяснить, на нежели заключается разность посредь понятиями "тангенс угла диэлектрических потерь" да "коэффициент диэлектрических потерь"

    0. Синтетические равно искусственные волокна. Их свойства равно области применения на электропромышленности

    0. Описать следующие материалы: вольфрам, золото, серебро, платину, никель, кобальт, церуссит

    0. Трубка с поливинилхлорида имеет размеры: душевный калибр d 0 =1,45 мм равным образом иностранный поперечник d 0 =4,5 мм. Построить графики зависимости диэлектрических потерь на температурном диапазоне ото Т 0 =-20 0 С до самого Т 0 =60 0 С: а) около постоянном напряжении U=1,5 кВ; б) рядом переменном напряжении U=1,5 кВ (действующее значение) частотой 00 Гц

    1. Перечислить основные машины поляризации не без; указанием их главных особенностей. Приведите классификацию диэлектриков в области виду поляризации. Назвать объединение 0-6 диэлектриков, относящихся для каждой группе, да выделить спица в колеснице диэлектрической проницаемости каждого названного диэлектрика

    Поляризация - ограниченное смещение, связанных зарядов сиречь ориентирование дипольных молекул подо действием внешнего электрического поля, подле всём этом в середине диэлектрика создается собственное поле, направленное на сторону чопорно противоположную внешнему полю.

    Основные планы для будущее поляризации

    Величина заряда, накопленная на конденсаторе со сложным диэлектриком, обусловлена суммой различных механизмов поляризации, присущих данному диэлектрику.

    Поэтому эквивалентной схемой замещения диэлектрика, во которой проявляются неодинаковые намерение поляризации, служит шпалеры емкостей, включенных разом источнику питания (см. рис. 0,1).

    Рисунок 0.1 - Эквивалентная план замещения диэлектрика со различными видами поляризации

    Заряд равным образом кабелеемкость соответствуют собственному полю электродов, неравно средь ними кто в отсутствии диэлектрика (вакуум).

    - электронная поляризация;

    - ионная поляризация;

    - электронно-релаксационная поляризация;

    - ионно-релаксационная поляризация;

    - дипольно-релаксационная поляризация;

    - миграционная поляризация;

    - спонтанная поляризование (самопроизвольная);

    - обобщенное обструкция изоляции диэлектрика сквозному току утечки.

    Электронная поляризование

    Электронная поляризование представляет упругое отстранение равно деформацию электронных оболочек атомов равно ионов. Время установления электронной поляризации адски маленькое да составляет с.

    Величина почти равна квадрату показателя преломления света на этой среде:

    ,

    идеже - справочная величина, установленная про каждого материала.

    Смещение да пучение электронных оболочек атомов равным образом ионов, на правах явление, невыгодный зависит ото температуры нагрева диэлектрика. Однако, вместе с повышением температуры на рука не без; температурным расширением уплотненность материала уменьшается, количество частиц во единице объема уменьшается равным образом жилка ко поляризации вот и все уменьшается (см. рис. 0.9).

    Рисунок 0.2 - Температурная неволя с целью электронной поляризации

    Наиболее резкие изменения диэлектрической проницаемости ото температуры характерны диэлектрикам (твердым равно жидким) быть достижении температуры фазового перехода (из твердого на жидкое, см. рис. 0.2; изо жидкого во газообразное).

    Температурная обусловленность характеризуется температурным коэффициентом :

    , 0/К

    Температурный составляющая может бытийствовать на правах положительным, в такой мере да отрицательным, например, ради парафина меньший (см. рис. 0.2).

    Электронная поляризование на чистом виде наблюдается во нейтральных диэлектриках.

    Очень существенно ведать нрав диэлектрика равным образом видоизменение диэлектрической проницаемости во переменных полях вместе с изменяющейся частотой. Для электронной поляризации характерным является то, который диэлектрическая светопроницаемость далеко не зависит ото частоты изменения полина (см. рис. 0.3). Это объясняется тем, что такое? пора установления поляризации адски мало.

    Рисунок 0.3 - Частотная обусловленность на диэлектриков со исключительно электронной поляризацией

    Электронная поляризование наблюдается у всех видов диэлектриков, да никак не связана не без; рассеиванием энергии.

    Ионная поляризование

    Ионная поляризование характерна про твердых диэлектриков от ионным строением, равным образом обуславливается упругим смещением ионов держи расстояния меньшие постоянной решетки.

    Наблюдается во веществах кристаллического строения из плотной упаковкой ионов. Время установления поляризации чуть-чуть да составляет с.

    С увеличением температуры поляризование возрастает, ввиду температурное расширение, удаляя ионы, доброжелатель через друга ослабляет действующие средь ними упругие силы, т.е. на ионных соединений характерен ветреный температурный фактор . Для диэлектрика не без; ионным строением имеет лейтмотив испытывать температурную обусловленность на пределах твердого состояния (см. рис. 0.4). При расплавлении ионные соединения становятся проводниками второго рода.

    Рисунок 0.4 - Температурная зависимое положение к диэлектриков от ионной поляризацией

    Материалы вместе с ионным строением вместе с плотной упаковкой ионов отличаются тем, аюшки? их диэлектрическая пропускаемость малограмотный зависит ото частоты изменения поля, что-то около во вкусе времена установления поляризации куда мало.

    Ионная поляризование далеко не сопровождается затратами энергии равно оттого на схеме замещения нет оживленный схема - резистор.

    Дипольно-релаксационная поляризование

    Дипольно-релаксационная поляризование связана от ориентацией дипольных молекул, т.е. полярных молекул почти действием электрического поля. Она возможна, буде молекулярные силы неграмотный препятствуют ориентации диполей по-под поля. Материалы со дипольно-релаксационной поляризацией характеризуются временем релаксации , которое в конечном счете является временем саморазряда конденсатора.

    Время релаксации - сие срок во течение, которого нацеливание дипольных молекул по прошествии снятия электрического полина уменьшается во е раз, т.е. на 0,7 раза по части сравнению от первоначальным значением (см. рис. 0.12). Время релаксации является внутренним параметром диэлектрика не без; дипольно-релаксационной поляризацией, которое имеет принципиальное значение зависит ото плотности вещества не ведь — не то вязкости вещества. При паче высокой температуре топкость вещества уменьшается да эпоха релаксации уменьшается.

    Рисунок 0.5 - Процесс заряда да разряда конденсатора. Графический путь определения времени методом касательной

    C увеличением температуры: не без; одной стороны молекулярные силы ослабевают равным образом сие усиливает поляризацию, а от видоизмененный стороны прогрессивно начинает прибывать тепловое хаотическое движение. Оно разрушает поляризацию.

    В результате температурной зависимости наблюдается высшая точка (см. рис. 0.6).

    Рисунок 0.6 - Температурная неволя ради диэлектриков не без; дипольно-релаксационной поляризацией на разныхфиксированных частот равным образом

    Максимум на дипольно-релаксационной поляризации наблюдается тогда, эпизодически пора релаксации короче так же полупериоду действующего поля:

    ,

    идеже - колебание изменения электрического поля, Гц.

    С повышением частоты апогей на температурной зависимости смещается на земля высоких температур, круглым счетом вроде большая гармоника требует меньшего времени релаксации, а меньшее период релаксации может бытовать получено быть больше высокой температуре.

    Частотная несамостоятельность у диэлектриков от дипольно-релаксационной поляризацией необходимо отличается через частотной зависимости диэлектриков не без; электронной равно ионной поляризацией. В данном случае определяется суммарным действием дипольно-релаксационной равным образом электронной поляризаций (см. падди 0.7).

    Рисунок 0.7 - Частотная зависимое положение для того диэлектриков со дипольно- релаксационной поляризацией

    По мере увеличения частоты дипольные молекулы могут безграмотный пожинать лавры опознаться следовать изменением электрического поля. В этом случае количество диэлектрической проницаемости снижается прежде уровня электронной поляризации, которая за максимуму неграмотный превосходит 0,5. Этому случаю соответствует определенная граничная колебание , которую позволительно отрыть изо выражения:

    .

    С повышением температуры, например, от прежде граничная гармоника увеличивается, что-то около в духе подле большей температуре топкость вещества уменьшается да период релаксации как и уменьшается. В соответствии со приведенным раньше условием толково видно, в чем дело? граничная колебание должна бытийствовать больше.

    Данный поверхность поляризации сопровождается значительными потерями, отчего на схеме замещения в порядке преемственности из емкостью включается предприимчивый звено - резистор.

    Электронно-релаксационная поляризование

    Электронно-релаксационная поляризование отличается ото электронной равно ионной поляризаций равно возникает через возбуждения температурный энергией избыточных (дефектных) электронов не ведь — не то "дырок".

    Электронно-релаксационная поляризование характерна ради диэлектриков от высоким показателем преломления света , большим внутренним полем равно электронной электропроводностью. Например: двуокись титана, запачканный примесями (ниобий), (кальций), (барий); кое-кто соединения возьми основе оксидов металлов переменной валентности - титана, ниобия, висмута.

    При электронно-релаксационной поляризации может располагать луг сильнее высокое сила диэлектрическая негерметичность , согласно сравнению не без; окончательно электронной поляризацией, а равным образом существование максимума во температурной зависимости .

    Ионно-релаксационная поляризование

    Наблюдается во неорганических стеклах да во некоторых ионных кристаллах неорганических веществ от неплотной упаковкой ионов. В этом случае нехорошо связанные ионы вещества почти воздействием внешнего электрического полина посредь хаотического теплового движения смещаются (ориентируются) во направлении поля.

    После снятия электрического полина ионно-релаксационная поляризование ступень за ступенью ослабевает согласно экспоненциальному закону: вместе с повышением температуры диэлектрическая светопроницаемость увеличивается сходно как бы равным образом пользу кого материалов вместе с плотной упаковкой ионов. В частотной зависимости может попадаться максимум.

    Миграционная поляризование

    Миграционная поляризование рассматривается на правах добавочный машина поляризации, проявляющийся на твердых телах неоднородной структуры возле макроскопических неоднородностях равно наличии примесей. Она проявляется держи низких частотах, да связана со значительным рассеиванием электрической энергии. Причинами эдакий поляризации является проводящие равным образом полупроводящие включения на технических диэлектриках, содержащих малость слоев вместе с разной проводимостью.

    При внесении неоднородного диэлектрика на электрическое раздолье свободные электроны равным образом ионы проводящих да полупроводящих включений перемещаются во пределах каждого включения, создавая взрослые поляризованные области.

    В слоистых материалах держи границе раздела слоев равным образом во приэлектродных слоях может следовать аккумулирование зарядов с расстановкой движущихся ионов.

    Все сие усиливает поляризацию, же равно создает дополнительные потери.

    Спонтанная поляризование (самопроизвольная)

    Спонтанная поляризование существует у сегнетоэлектриков, которые обладают следующей особенностью. При отсутствии внешнего полина во них имеются области (микрообъемы), называемые доменами, обладающие собственным элементарным электрическим моментом. До наложения внешнего электрического полина настроенность сих моментов хаотичная, потому-то нетто лепистрический миг равен нулю.

    При наложении электрического полина переделка необходимо изменяется. В этом случае начинается преимущественная текстура элементарных электрических моментов во каждом изо доменов до направлению действующего поля, электрическая умозаключение равно увеличивается. Однако, присутствие некотором значении напряженности электрического полина может приключиться насыщение, т.е. элементарные электрические моменты на каждом изо доменов принимают тенденция действующего электрического поля, последующий подъём электрической индукции прекращается да симпатия достигает , а диэлектрическая светопроницаемость от сего момента начинает сокращаться (см. рис. 0.8) .

    Рисунок 0.8 - Зависимость равным образом через напряженности электрического полина на сегнетоэлектриков

    Зависимость пользу кого сегнетоэлектриков используется на создании варикондов, т.е. специальных конденсаторов, доза электрической емкости которых зависит ото величины приложенного напряжения.

    В температурной зависимости может наблюдается одиночный сиречь изрядно максимумов. Для них своеобразно наличествование точки Кюри (см. рис. 0.9).

    Рисунок 0.9 - Температурная неволя для того сегнетоэлектриков

    При подходе ко температуре, соответствующей точки Кюри, объединение мере нагрева материала во нем происходит перестроение кристаллической структуры равным образом сие усиливает поляризацию. Однако понемногу усиливается тепловое хаотическое движение. При достижении температуры, соответствующей точки Кюри, преобладающим фактором является тепловое хаотическое движение. Оно разрушает поляризацию равным образом диэлектрическая пропускаемость стремительно уменьшается.

    Это действие используется на создании специальных терморезисторов из положительным температурным коэффициентом сопротивления, которые называются позисторами. Температурная несамостоятельность электрического сопротивления позисторов приближается для релейной, т.е. около достижении температуры срабатывания их значение электрического сопротивления увеличивается нате сколько-нибудь порядков, зачем может бытовать использовано про самоограничения тока на электрической кандалы (см. рис. 0.10).

    Рисунок 0.10 - Температурная неволя электрического сопротивления терморезисторов-позисторов для базе сегнетоэлектриков

    Эти позисторы могут бытийствовать использованы на качестве датчиков температуры пользу кого защиты электрических машин, аппаратов равно др. с чрезмерного перегрева, а в свою очередь могут состоять использованы во качестве специальных нагревательных элементов из эффектом самоограничения тока присутствие достижении температуры срабатывания.

    Для сегнетоэлектриков присущно событие гистерезиса, учитывая нелинейную подневольность D(E). Петля гистерезиса да характерные точки бери ней показаны получи и распишись рис. 0.11.

    Рисунок 0.11 - Петля гистерезиса да характерные точки получи ней, полученная около воздействии получи сегнетоэлектрик переменного электрического полина

    - максимальное вес электрической индукции (условно со наслышан "+") равным образом соответствующее ей максимальное важность напряженности электрического полина ;

    - остаточная электрическая индуктирование рядом напряженности электрического полина ;

    - коэрцитивная уйма либо значимость напряженности электрического полина противоположного направления, необходимого чтобы уменьшения остаточной электрической индукции вплоть до нуля.

    В виду наличия гистерезиса в целях сегнетоэлектриков характерны старшие ущерб около работе их на переменных полях. Диэлектрические потери, от учетом масштабных коэффициентов, пропорциональны площади петли гистерезиса.

    Сегнетоэлектрики относятся для активным диэлектрикам, состоянием которых позволяется запускать электрическим полем.

    Диэлектрическая светопроницаемость жидких диэлектриков

    Как не секрет жидкие диэлектрики жидкие диэлектрики могут значиться с нейтральных молекул, т.е. неполярных молекул, сиречь изо дипольных (полярных) молекул. В соответствии не без; сим они разно будут чувствовать бери налегание электрического поля.

    К нейтральным жидкостям относятся до сей времени нефтяные масла: трансформаторное масло, кабельное масло, конденсаторное масло, а опять же бензол, метилбензол равным образом др.

    Величина интересах нейтральных жидкостей определяется наличием всего электронной поляризации, а вероятно равно далеко не превышает значения 0,5. Диэлектрическая светопроницаемость зависит через температуры, т.к. вместе с повышением температуры происходит тепловое расширение, равно величина и круг частиц на единице объема уменьшается. Наиболее резкое отклонение происходит для границе фазового перехода вещества изо жидкого на газообразное состояние.

    Диэлектрическая пропускаемость неполярных жидких диэлектриков прагматично неграмотный зависит ото частоты изменения электрического поля, т.к. пора установления электронной поляризации куда всего ничего (см. рис. 0.12).

    Рисунок 0.12 - Зависимость ради нейтральных жидких диэлектриков с частоты изменения электрического полина

    К полярным жидкостям относятся хлорированные дифенилы, савол, этиловый спиртяга равным образом др. Они обладают электронной равным образом дипольно-релаксационной поляризациями.

    Диэлектрическая светопроницаемость тем больше, нежели более градус полярности молекул, которая оценивается величиной дипольного момента.

    Диэлектрическая негерметичность зависит ото количества вещества на единице объема, т.е. необходимо зависит ото температуры (см. рис. 0.6).

    В температурной зависимости наблюдается не более подле определенной температуре. Условие максимума диэлектрической проницаемости следующее: минута релаксации должен оказываться в равной степени времени полупериода действующего электрического поля: .

    Время релаксации - естественный параметр данного диэлектрика да зависит с вязкости среды. С повышением температуры топкость среды уменьшается равно период релаксации тоже уменьшается.

    Частотная зависимое положение имеет подобный а вид, равно как равным образом ради дипольно-релаксационной поляризации (см. рис. 0.7). С увеличением частоты во начале диполи успевают что-то обуславливаться чем-то после изменением поля, а близ достижении граничной частоты, диполи сделано отнюдь не успевают после изменением поля. При этом протяжённость диэлектрической проницаемости уменьшается впредь до значения, обусловленного в полную силу электронной поляризацией.

    С повышением температуры исходная звезда первой величины диэлектрической проницаемости уменьшается, т.к. уплотненность среды становится не столь равно раздвигается частотный диапазон, т.е. граничная гармоника становится больше.

    Диэлектрическая светопроницаемость твердых диэлектриков

    Твердых диэлектриков аспидски много, они разнообразны по мнению составу да свойствам, да на блат из сим поляризацию рассматривают пользу кого характерных групп диэлектриков.

    0) Твердые неполярные диэлектрики

    Для данной категории диэлектриков характерны те а закономерности электронной поляризации, что-нибудь равно с целью неполярных жидких диэлектриков равно газов. Для нейтральных твердых диэлектриков довольно характерен критический , быть достижении температуры плавления достаточно отмечаться хлесткий снижение диэлектрической проницаемости (см. рис. 0.23).

    Рисунок 0.13 - Температурная подневольность пользу кого нейтральных твердых диэлектриков

    Диэлектрическая негерметичность отнюдь не зависит через частоты изменения поля, т.к. миг установления электронной поляризации адски чуточку (см. рис. 0.14).

    Рисунок 0.14 - Частотная несамостоятельность к нейтральных твердых диэлектриков

    0) Ионные кристаллические диэлектрики не без; плотной упаковкой частиц

    Диэлектрическая негерметичность сих веществ находится на широких пределах ( например: ).

    Температурный соотношение положителен, ибо умножение температуры безвыгодный только лишь сбавляет массивность вещества, а да увеличивает противоположность ионов, в силу ослабления внутренних связей. Основные закономерности изменения с температуры равным образом частоты приведены во ионной поляризации. Исключение составляют кристаллы, содержащие ионы титана, сих кристаллов отрицателен равным образом сие объясняется преобладанием электронной поляризации.

    0) Ионные кристаллические диэлектрики не без; неплотной упаковкой частиц

    Ионные кристаллические диэлектрики от неплотной упаковкой частиц обладают электронной, ионной, а вот и все ионно-релаксационной поляризациями. Они характеризуются на большинстве случаев невысоким исходным значением равным образом большим положительным коэффициентом . Примером является электротехнический порцеллан (см. рис. 0.15).

    Рисунок 0.15 - Температурная зависимое положение в целях электротехнического фарфора

    0) Неорганические стекла (квазиаморфные диэлектрики)

    Диэлектрическая светопроницаемость находится во по сравнению узких пределах через 0 впредь до 00, - положителен. Но позволено присутствие необходимости заразиться ткань да со отрицательным , когда во строение стекла установить на виде механических примесей кристаллы из отрицательным (рутил, ).

    0) Полярные органические диэлектрики

    В твердом состоянии проявляют дипольно-релаксационную поляризацию. Диэлектрическая пропускаемость полярных диэлектриков зависит с температуры да частоты изменения электрического поля. В температурной зависимости наблюдается максимум, на частотной зависимости близ достижении граничной частоты наблюдается понижение вплоть до уровня электронной поляризации.

    Диэлектрическая негерметичность сложных соответственно составу диэлектриков

    В сложных соответственно составу диэлектриках, представляющих на лицо механические смеси химически невзаимодействующих компонентов вместе с различной диэлектрической проницаемостью, результирующую диэлектрическую светопроницаемость не запрещается устроить держи основании уравнения Лихтенеккера другими словами логарифмического закона смещения:

    ,

    идеже - диэлектрические проницаемости смеси равным образом входящих компонентов;

    - объемная сосредоточение компонентов на относительных единицах, удовлетворяющая условию ;

    - величина, характеризующая расположение компонентов на данном диэлектрике равно принимающая роль через +1 давно -1.

    Если двушник компонента распределены хаотически ( например, во керамике), ведь уравнение Лихтенеккера позднее преобразования равным образом подстановки х=0 имеет вид:

    .

    Результирующая менее максимальной диэлектрической проницаемости () изо входящих во мешанина компонентов. Температурный множитель смеси определяется в области формуле:

    Или

    ,

    идеже - табличные значения температурных коэффициентов входящих компонентов.

    Все диэлектрики объединение виду подразделяются получи и распишись до некоторой степени групп. К первой группе дозволяется отнести диэлектрики, обладающие на основном всего лишь электронной поляризацией, хоть бы неполярные равным образом слабополярные твердые вещества на кристаллическом равно аморфном состояниях (парафин, сера, полистирол), а приблизительно но неполярные равно слабополярные жидкости равным образом ветры (бензол, гидроген равно т.д.)

    Парафин - ? r =1,9…2,2

    Сера - ? r =3,6…4,0

    Полистирол - ? r =2,4…2,6

    Бензол - ? r =2,28

    Водород - ? r =1,00027

    солнечный - ? r =1,000072

    Кислород - ? r =1,00055

    Ко второстепенный относятся диэлектрики, обладающие разом электронной да дипольно-релаксационной поляризацией.

    Сюда принадлежат полярные (дипольные ) органические, полужидкие равным образом твердые вещества (масляно-канифольные компаунды, эпоксидные смолы, целлюлоза, отдельный хлорированные углеводороды равным образом т.п.)

    Эпоксидная ливан - ? r =3,0…4,0

    Целлюлоза - ? r =6,5

    Поливинилхлорид ? r =1,9…2,1

    Полиметилметакрилат ? r =3,0…3,5

    Полиамид ? r =3,5…4,5

    Третью группу составляют твердые неорганические диэлектрики из электронной, йонной равным образом йонно-электронно-релаксационной поляризациями.

    В этой группе желательно распределить двум подгруппы материалов поскольку существенного различия их электрических характеристик:

    · Диэлектрики от электронной равным образом йонной поляризациями;

    · Диэлектрики вместе с электронной, йонной да релаксационными поляризациями.

    К первой подгруппе большей частью относятся кристаллические вещества от плотной упаковкой йонов (кварц, слюда, каменная соль, корунд, рутил.

    Кварц - ? r =4,5

    Хлористый натрий - ? r =6,0

    Рутил - ? r =110

    Корунд - ? r =10,5

    Слюда - ? r =5,5…45,8

    Ко второстепенный подгруппе принадлежат неорганические стекла, материалы содержащие стекловидную фазу (фарфор, микалекс), равным образом кристаллические диэлектрики из неплотной упаковкой частиц на решетке:

    Фарфор - ? r =6…8

    Микалекс - ? r =8,0

    Кварцевое хрусталь - ? r =3,8

    Стекло "Флинт" -- ? r =8,0

    Силикатное конденсор - ? r =6,3…9,6

    Четвертую группу составляют сегнетоэлектрики. характеризующиеся спонтанной, электронной, йонной да электронно-йонно-релаксационной поляризацией (сегнентовая соль, титанат бария равным образом др.)

    Сегнетовая сольца - ? r =1500…20000

    Титанат бария ? r =7000…9000

    Первоксид - ? r =800…10000

    Пирониобат кадмия - ? r =1000…1500

    Приведенная перед этим систематизирование диэлектриков отражает на достаточной степени основные электрические свойства.

    0. Объяснить, во нежели заключается разница в среде понятиями "тангенс угла диэлектрических потерь" да "коэффициент диэлектрических потерь"

    Диэлектрическими потерями называют электрическую мощность, затрачиваемую сверху нагрев диэлектрика, находящегося на электрическом поле.

    Потери во энергии во диэлектриках наблюдаются вроде рядом переменном, приблизительно да присутствие постоянном напряжении, потому что во технических материалах обнаруживается прозрачный электричество утечки, зависимый электропроводностью. При постоянном напряжении, нет-нет да и перевелся периодической поляризации, покрой материала характеризуется, во вкусе указывалось, значениями удельных объемного равным образом поверхностного сопротивлений, которые определяют важность R изо (см.рис.1.1).

    При воздействии переменного напряжения получай полиизобутилен на нем сверх того прозрачный электропроводности могут демонстрироваться часть аппаратура превращения электрической энергии на тепловую. Поэтому род материала мизерно очерчивать всего лишь сопротивлением изоляции.

    В инженерной практике чаще общем для того характеристики талант диэлектрика растрачивать энергию во электрическом степь используют пристанище диэлектрических потерь, а вот и все тангенс сего угла.

    Углом диэлектрических потерь ? называют угол, дополняющий впредь до 00 0 пеленг сдвига фаз ? в среде током да напряжением во емкостной цепи.

    В случае идеального диэлектрика градиент тока во подобный железы опережает градиент напряжения получи жилище 00 0 ; быть всём этом крыша над головой ? равен нулю. Чем вяще рассеивается во диэлектрике мощность, тем больше румб сдвига фаз ? равным образом тем сильнее жилище диэлектрических потерь ? да его назначение tg?.

    Тангенс угла диэлектрических потерь сам входит во формулу к рассеиваемой во диэлектрике мощности, отчего фактически особенно нередко пользуется этой характеристикой.

    Рассмотрим схему, эквивалентную конденсатору со диэлектриком, обладающим потерями. Эта таблица должна присутствовать выбрана не без; таким расчетом, с целью активная мощность, расходуемая во этой схеме, была непропорционально мощности, рассеиваемой на диэлектрике конденсатора, а электричество был бы сдвинут насчет напряжения получи оный а угол, который равным образом во рассматриваемом конденсаторе.

    Поставленную задачу дозволяется решить, заменив теплообменник вместе с потерями идеальным конденсатором из наплевать включенным активным сопротивлением (параллельная схема) другими словами конденсатором вместе с сподряд включенным сопротивлением (последовательная схема). Такие эквивалентные схемы, конечно, далеко не дают объяснения механизма диэлектрических потерь равным образом введены всего условно.

    Параллельная да последовательная эквивалентные схемы представлены получи и распишись рис. 0.1.. Там а даны соответствующие диаграммы токов равным образом напряжений. Обе схемы эквивалентны побратим другу, коли около равенстве полных сопротивлений Z 0 =Z 0 =Z равны в соответствии с их активные да реактивные составляющие. Это договор довольно соблюдено, если бы углы сдвига тока по поводу напряжения равны равным образом значения активной мощности одинаковы.

    Рис. 0.1. Параллельная (а) равно последовательная (б) эквивалентные схемы диэлектрика не без; потерями равным образом векторные диаграммы ради них.

    Для параллельной схемы изо векторной диаграммы

    tg ?= I а / I с=1 / ( ? C р R ); (2.1.)

    Ра= U · I а= U 0 ? Ср tg ? (2.2.)

    к последовательной схемы

    Приравнивая выражения (2.2.) равным образом (2.4.), а да (2.1.) да (2.3.), найдем соотношения в кругу Ср равно С s равным образом посреди R равным образом r:

    Для доброкачественных диэлектриков дозволено проигнорировать значением tg 0 ? в соответствии с сравнению из единицей во формуле (2.5.) равно вычислять Ср ? С s . Выражения на мощности, рассеиваемой во диэлектрике, на этом случае будут как и одинаковы у обоих схем:

    Ра=U 0 ? С tg ?, (2.7.)

    идеже Волга выражено во Вт; U - во В; ? - на из -1 ; С - на Ф.

    Следует отметить, что-то подле переменном напряжении на награда через постоянного вместилище диэлектрика из большими потерями становится условной величиной равным образом зависит ото выбора праздник alias отличный эквивалентной схемы. Отсюда равно диэлектрическая негерметичность материала из большими потерями присутствие переменном напряжении да условна.

    Для большинства диэлектриков мера эквивалентной схемы зависят через частоты. Поэтому, определив каким-либо методом значения емкости равным образом эквивалентного сопротивления для того данного конденсатора рядом некоторой частоте, невозможно проэксплуатировать сии габариты ради расчета угла потерь около другой породы частоте. Такой проектирование справедлив только лишь на отдельных случаях, если эквивалентная график имеет определенное физическое обоснование. Так, разве интересах данного диэлектрика известно, что такое? невыгода на нем определяются всего-навсего потерями с жидкий электропроводности на широком диапазоне частот, так пристанище потерь конденсатора вместе с таким диэлектриком может взяться вычислен с целью кто хочешь частоты, лежащей на этом диапазоне, соответственно формуле (2.1.). Потери во таком конденсаторе определяются выражением

    Ра=U 0 / R. (2.8.)

    Если а доход во конденсаторе обусловлены главным образом сопротивлением подводящих да соединительных проводов, а вот и все сопротивлением самих электродов (обкладок), например, тонким слоем серебра на слюдяном иначе говоря керамическом конденсаторе, так рассеиваемая объём производства на нем возрастает не без; частотой согласно квадрату частоты:

    Ра= U 0 ? С tg ?= U 0 ? 0 С 0 · r . (2.9.)

    Из выражения (2.9.) не возбраняется произвести чрезвычайно главный практический вывод: конденсаторы, предназначенные в целях работы сверху высокой частоте, должны у кого есть согласно потенциал малое сопротивление, что электродов, круглым счетом равным образом соединительных проводов да переходных контактов.

    В большинстве случаев орудие потерь во конденсаторе запутанный да его запрещено ограничить исключительно ко потерям ото редкий электропроводности сиречь для потерям во контакте. Поэтому размер конденсатора надобно ассигновать подле праздник частоте, близ которой симпатия достаточно использован.

    Диэлектрические потери, отнесенные ко единице объема диэлектрика, называют удельными потерями. Их дозволительно взвесить по части формуле

    идеже V - широта диэлектрика в среде плоскими электродами, м 0 ; Е - напряжение электрического поля, В/м.

    Произведение ? tg ?= ? " называют коэффициентом диэлектрических потерь .

    Из выражения (2.10.) следует, аюшки? около заданной частоте да напряженности электрического полина удельные диэлектрические утечки на материале пропорциональны коэффициенту потерь.

    3. Синтетические равно искусственные волокна. Их свойства да области применения на электропромышленности

    СИНТЕТИЧЕСКИЕ И ИСКУССТВЕННЫЕ ВОЛОКНА.

    В электротехнике сильно во всю ширь применяются волокнистые материалы, т.е. материалы, которые состоят предпочтительно (или целиком) с частиц удлиненной сложение - волокон. Преимущества многих волокнистых материалов: дешевизна, конец большая механическая солидность равным образом гибкость, благоустроенность обработки. Недостатками их являются невысокие электрическая крепость равно теплопроводимость (из-за наличия промежутков средь волокнами, заполненными воздухом); гигроскопичность - сильнее высокая, нежели у массивного материала того но химического состава (так наравне развитая геликоид волокон совсем нечего делать поглощает влагу, проникающую на промежутки посередь ними). Свойства волокнистых материалов могут взяться конкретно улучшены хорошенько пропитки, благодаря чего сии материалы во электрической изоляции по большей части применяют на пропитанном состоянии.

    0.1.Синтетические волокна.

    Из синтетических волокнистых материалов годится пометить полиэтилентнререфталатные (лавсан, терилен, терен, дакрон, да др.), полиамидные (капрон, дедерон, найлон, анид равным образом пр.), полиэтиленовые, полистирольные, поливинилхлоридные (хлорин да др.) равно политетрафторэтиленовые. Материалы с синтетического волокна - сие линейные полимеры от высокой молекулярной массой. Многие синтетические волокна, скажем полиамидные, позднее изготовления подвергаются вытяжке для того дополнительной ориентации линейных молекул по волокон равно улучшения механических свойств волокна; близ всём этом, очевидно, увеличивается да продолжительность волокна, равно оно становится тоньше. Из синтетических волокон на электроизоляционной технике большое действие имеет капрон. Использование капрона наместо натурального шелка равно хлопчатобумажной пряжи высоких номеров на производстве обмоточных проводов дает великоватый экономичный эффект, игбо капрон никак не всего числа дешевле, нежели шелк равно тонкая хлопчатобумажная пряжа, да легко и просто доступен, так да дает большую длину нити того а сечения с мало кто массы, этак в духе насыщенность капрона более или менее невелика.

    Полиамидное пакля энант превосходит капрон равно найлон до нагревостойкости равно механической прочности. Нитрон (орлон) - сие высокомолекулярное соединение акрилнитрила, микрочастица его имеет склад -

    Он характеризуется великоватый механической прочностью равно нагревостойкостью (температура размягчения его перед этим 035 0 С). Электрическая крепость непропитанных текстильных материалов определяется электрической прочностью воздуха на сквозных отверстиях в ряду нитями, а поелику зверски мала. Путем пропитки лаком дозволено локаутировать сии отверстия лаковой пленкой равно сим прямо вздуть электрическую крепость текстильные изделия равно ее влагостойкость.

    Искусственные волокна.

    Основные типы сих волокон - полинозный да ацетатный шелк , получаемые с эфиров целлюлозы. В знак через исходной целлюлозы ее эфиры обладают растворимостью во подходящих сообразно составу растворителях равным образом позволяют выделывать изо них тонкие нити возле вытекании растворов насквозь отверстия (фильеры) малого диаметра.

    Вискозный шелк изготовляют переработкой целлюлозы не без; последующим переводом вытянутых с прядильного раствора волокон во вещество, близкое согласно своей химической природе ко исходной целлюлозе. Ацетатный шелк по мнению составу представляет из себя уксуснокислый вышина целлюлозы (ацетат целлюлозы). По внешнему виду что один сии как искусственного шелка напоминают неприкрашенный шелк, так пасмо с них такого типа но толщины, почто да хлопчатобумажная. По электроизоляционным свойствам полинозный шелк отнюдь не имеет преимуществ на пороге хлопчатобумажным волокном (он аж порядочно паче гигроскопичен, нежели хлопчатобумажное волокно), так ацетатный шелк превосходит как бы хлопчатобумажную пряжу, в такой мере да дикий шелк. Возможно да поверхностное ацетилирование хлопчатобумажной пряжи, подвергнутая такого типа обработке мулине обладает меньшей гигроскопичностью, нежели у исходной хлопчатобумажной пряжи.

    0. Описать следующие материалы: вольфрам, золото, серебро, платину, никель, кобальт, веркблей

    Главнейшие усредненные физические свойства металлов около 00 0 (кроме столбцов 0 равным образом 0)

    Металл

    Температура плавления, 0 С

    Температура кипения, 0 С

    Плотность, Мг/м 0

    Вольфрам W

    0380

    0500

    09,3

    Золото Au

    0063

    0600

    09,3

    Серебро Ag

    061

    0950

    00,5

    Платина Pt

    0770

    0240

    01,4

    Никель Ni

    0455

    0900

    0,90

    Кобальт Co

    0492

    0900

    0,71

    Свинец Pb

    027

    0620

    01,4

    Металл

    Удельная теплоемкость, Дж/(кг·К)

    Теплопроводность, Вт/(м·К)

    ТК линейного расширения ? 00 0 , К -1

    Вольфрам W

    018

    068

    0,4

    Золото Au

    026

    093

    04

    Серебро Ag

    034

    015

    09

    Платина Pt

    034

    01

    0,0

    Никель Ni

    044

    05

    03

    Кобальт Co

    035

    09

    02

    Свинец Pb

    030

    05

    09

    Металл

    Удельное сопротивление, мк Ом·м

    ТК удельного сопротивления, К -1

    Работа выходов электронов, эВ

    Вольфрам W

    0,055

    0,0046

    0,5

    Золото Au

    0,024

    0,0038

    0,8

    Серебро Ag

    0,016

    0,0040

    0,4

    Платина Pt

    0,105

    -

    -

    Никель Ni

    0,073

    0,0065

    0,0

    Кобальт Co

    0,062

    0,0060

    -

    Свинец Pb

    0,21

    0,0037

    -

    Металл

    Абсолютная удельная термо-Э.Д.С. мкВ К -1

    Температура перехода на сверхпроводящее состояние, К

    Магнитные свойства

    Вольфрам W

    +2,0

    0,01

    Парамагнитный

    Золото Au

    +1,5

    -

    Диамагнитный

    Серебро Ag

    +1,5

    -

    Диамагнитный

    Платина Pt

    -5,1

    -

    Парамагнитный

    Никель Ni

    -19,3

    -

    Ферромагнитный 058

    Кобальт Co

    -20,1

    -

    Ферромагнитный1131

    Свинец Pb

    -1,2

    0,2

    Диамагнитный

    0. Трубка изо поливинилхлорида имеет размеры: душевный калибр d 0 =1,45 мм равно чужой поперечник d 0 =4,5 мм. Построить графики зависимости диэлектрических потерь на температурном диапазоне ото Т 0 =-20 0 С впредь до Т 0 =60 0 С: а) присутствие постоянном напряжении U=1,5 кВ; б) быть переменном напряжении U=1,5 кВ (действующее значение) частотой 00 Гц

    Решение задачи:

    Так как бы трубка изо поливинилхлорида во вкусе положение используется чтобы изоляции токоведущих проводников, согласимся аюшки? в середке трубки расположен шаровидный шнур диаметром d вн , а по внешнему виду трубка вдобавок окружена проводящей средой. В этом случае трубку дозволительно анализировать в духе электрет конденсатора равно пустить в дело к решения известные формулы.

    Размеры трубки: d вн. =1,5 мм; d нар. =4,5 мм; h=10 мм

    Температурный нагрузка - через Т=-20 0 С перед +60 0 С

    Напряжение U=1,5 кВ; Частота ?=50 Гц.

    Материал - поливинилхлорид.

    Основные электрические норма поливинилхлорида во зависимости с температуры.

    T 0 C

    ? r

    tg?

    ? v

    -20

    0,0

    0·10 -3

    0·10 02

    0

    0,1

    0·10 -3

    0,25·10 02

    00

    0,4

    0·10 -2

    0,5·10 02

    00

    0,9

    0·10 -2

    0,75·10 02

    00

    0,9

    0·10 -2

    0·10 02

    R изо =? v · h/S;

    S=?R 0 S=S 0 -S 0 ; S 0 =3,14·0,75 0 =1,77; S 0 =3,14·2,25 0 =15,9; S=14,13 мм 0

    h/S=10/14,13=0,71

    Определим величину полного сопротивления изоляции на правах параллельное прикрепление объемного равным образом поверхностного сопротивления.

    R изо 0 =2·10 02 ·0,71=1,42·10 02 Ом

    R изо 0 =2,25·10 02 ·0,71=1,6·10 02 Ом

    R изо 0 =2,5·10 02 ·0,71=1,76·10 02 Ом

    R с 0 =2,75·10 02 ·0,71=1,95·10 02 Ом

    R с 0 =3·10 02 ·0,71=2,13·10 02 Ом

    При постоянном напряжении Р а =U 0 / R с :

    Р а1 =1500 0 /1,42·10 02 =2,25·10 0 /1,42·10 02 =1,58·10 -6

    Р а2 =1500 0 /1,6·10 02 =1,41·10 -6

    Р а3 =1500 0 /1,76·10 02 =1,28·10 -6

    Р а4 =1500 0 /1,95·10 02 =1,15·10 -6

    Р а5 =1500 0 /2,13·10 02 =1,06·10 -6

    При переменном напряжении Р а =U 0 · ? · С · tg?

    ?=2?·?=2 · 0,14 · 00=314

    Для круглых конденсаторов С=2? · ? 0 · ? r ·h/L n (r 0 /r 0 ),

    h=10мм - метраж трубки; r 0 /r 0 =2,25/0,75=3

    r 0 =2,25мм - мнимый радиус трубки

    r 0 =0,75мм - внутренне присущий радиус трубки

    ? 0 =8,85·10 -12 - электрическая постоянная.

    С 0 =2 · 0,14 · 0,85·10 -12 · 0,0 · 00/1,1=1,5·10 -9

    С 0 =2 · 0,14 · 0,85·10 -12 · 0,1 · 00/1,1=1,57·10 -9

    С 0 =2 · 0,14 · 0,85·10 -12 · 0,4 · 00/1,1=1,72·10 -9

    С 0 =2 · 0,14 · 0,85·10 -12 · 0,9 · 00/1,1=1,97·10 -9

    С 0 =2 · 0,14 · 0,85·10 -12 · 0,9 · 00/1,1=2,48·10 -9

    Р а =U 0 · ? · С · tg?

    Р а1 =1500 0 ·314 · 0,5 ·10 -9 ·7,0 ·10 -3 =7,4 ·10 -3

    Р а2 =1500 0 ·314 · 0,57 ·10 -9 ·9,0·10 -3 =9,8 ·10 -2

    Р а1 =1500 0 ·314 · 0,72 ·10 -9 ·2 ·10 -2 =2,4 ·10 -2

    Р а1 =1500 0 ·314 · 0,97 ·10 -9 ·4 ·10 -2 =5,5 ·10 -2

    Р а1 =1500 0 ·314 · 0,48 ·10 -9 ·5 ·10 -3 =8,7 ·10 -2


    контрольная вещь в области дисциплине Физика да флюиды получай тему: Основные электроматериалы; концепция равно виды, классифицирование равным образом структура, 0014-2015, 0016 год.





    Скачать работу: Основные электроматериалы

    Перейти на меню рефератов, курсовых, контрольных равным образом дипломов в области
    дисциплине Физика да флюиды