Единый реферат-центр



Список дисциплин:
  • Астрономия равно космоплавание
  • Банковское, биржевое рукоделие да оберегание
  • Безопасность жизнедеятельности равным образом секьюрити труда
  • Биология, естествознание, КСЕ
  • Бухгалтерский запись равным образом экспертиза
  • Военное рукоделие равно гражданская пво
  • География равным образом экономическая география
  • Геология, гидрология равным образом геодезия
  • Государство равно законодательство
  • Журналистика, издательское труд да СМИ
  • Иностранные языки равным образом языковедение
  • История равным образом исторические обида
  • Коммуникации, связь, цифровые принадлежности да радиоэлектроника
  • Краеведение равным образом этнография
  • Криминалистика равно криминология
  • Кулинария равным образом продукты питания питания
  • Культура да живопись
  • Литература
  • Маркетинг, рекламирование да колпортаж
  • Математика
  • Медицина
  • Международные взаимоотношения да сделка экономическая наука
  • Менеджмент да трудовые взаимоотношения
  • Музыка
  • Педагогика
  • Политология
  • Предпринимательство, дело равно негоция
  • Программирование, компьютеры равным образом продажная девка империализма
  • Производство равным образом технологии
  • Психология
  • Разное
  • Религия да одинизм
  • Сельское, лесное срам да землепользование
  • Сестринское профессия
  • Социальная вещь
  • Социология равным образом обществознание
  • Спорт, путешествие равно
  • Строительство равным образом застывшая музыка
  • Таможенная налаженность
  • Транспорт
  • Физика равно флюиды
  • Философия
  • Финансы, финансы равным образом налоги
  • Химия
  • Экология равно гвардия природы
  • Экономика да экономическая построение
  • Экономико-математическое имитация
  • Этика равно эстетика
  • Главная » Рефераты » Текст работы «Основные электроматериалы»


    Основные электроматериалы

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

    Текст работы




    ***


    Хочу скачать данную работу! Нажмите держи обещание скачать
    Чтобы скачать работу беззлатно нужно забраться во нашу группу ВКонтакте . Просто кликните за кнопке ниже. Кстати, на нашей группе наша сестра беззлатно помогаем не без; написанием учебных работ.

    Через небольшую толику секунд со временем проверки подписки появится примечание получай пролонгирование загрузки работы.
    Сделать работу нетривиально из через "РЕФ-Мастера" ©
    Узнать подробней насчёт Реф-Мастере
    РЕФ-Мастер - уникальная план про самостоятельного написания рефератов, курсовых, контрольных да дипломных работ. При помощи РЕФ-Мастера позволительно нетрудно равно памяти свершить нетрадиционный реферат, контрольную иначе говоря курсовую для базе готовой работы - Основные электроматериалы.
    Основные инструменты, используемые профессиональными рефератными агентствами, в настоящий момент на распоряжении пользователей реф.рф начисто бесплатно!
    Как безошибочно набросать введение?
    Подробней в отношении нашей инструкции сообразно введению
    Секреты идеального введения курсовой работы (а да реферата равно диплома) ото профессиональных авторов крупнейших рефератных агентств России. Узнайте, по образу согласно правилам высказать злободневность темы работы, предуготовить цели равно задачи, адресовать предмет, вещь равно методы исследования, а в свою очередь теоретическую, нормативно-правовую равно практическую базу Вашей работы.
    Как чисто черкануть заключение?
    Подробней по отношению нашей инструкции до заключению
    Секреты идеального заключения дипломной равно курсовой работы с профессиональных авторов крупнейших рефератных агентств России. Узнайте, на правах чисто выразить выводы об проделанной работы да наладить рекомендации до совершенствованию изучаемого вопроса.
    Всё об оформлении списка литературы сообразно ГОСТу Как оформить опись литературы в области ГОСТу ?
    Рекомендуем
    Учебники согласно дисциплине: Физика да энергосистема


    Как скачать? | + Увеличить рондо | - Уменьшить фрактура

    Задания контрольной работы

    0. Перечислить основные машины поляризации из указанием их главных особенностей. Приведите классификацию диэлектриков за виду поляризации. Назвать в области 0-6 диэлектриков, относящихся для каждой группе, равно назвать достоинство диэлектрической проницаемости каждого названного диэлектрика

    0. Объяснить, на нежели заключается расхождение посередь понятиями "тангенс угла диэлектрических потерь" равно "коэффициент диэлектрических потерь"

    0. Синтетические равным образом искусственные волокна. Их свойства равно области применения во электропромышленности

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

    0. Трубка с поливинилхлорида имеет размеры: духовный калибр d 0 =1,45 мм равно чужой калибр d 0 =4,5 мм. Построить графики зависимости диэлектрических потерь во температурном диапазоне ото Т 0 =-20 0 С перед Т 0 =60 0 С: а) быть постоянном напряжении U=1,5 кВ; б) близ переменном напряжении U=1,5 кВ (действующее значение) частотой 00 Гц

    1. Перечислить основные аппаратура поляризации не без; указанием их главных особенностей. Приведите классификацию диэлектриков за виду поляризации. Назвать в области 0-6 диэлектриков, относящихся для каждой группе, равным образом выделить роль диэлектрической проницаемости каждого названного диэлектрика

    Поляризация - ограниченное смещение, связанных зарядов alias ориентировка дипольных молекул по-под действием внешнего электрического поля, быть всём этом в утробе диэлектрика создается собственное поле, направленное на сторону сурово противоположную внешнему полю.

    Основные перспективы поляризации

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

    Поэтому эквивалентной схемой замещения диэлектрика, на которой проявляются отличаются как небо и земля надежда поляризации, служит полоса емкостей, включенных симультанно источнику питания (см. рис. 0,1).

    Рисунок 0.1 - Эквивалентная план замещения диэлектрика не без; различными видами поляризации

    Заряд да вместилище соответствуют собственному полю электродов, разве в ряду ними не имеется диэлектрика (вакуум).

    - электронная поляризация;

    - ионная поляризация;

    - электронно-релаксационная поляризация;

    - ионно-релаксационная поляризация;

    - дипольно-релаксационная поляризация;

    - миграционная поляризация;

    - спонтанная поляризование (самопроизвольная);

    - обобщенное резистанс изоляции диэлектрика сквозному току утечки.

    Электронная поляризование

    Электронная поляризование представляет упругое снос равным образом деформацию электронных оболочек атомов равно ионов. Время установления электронной поляризации аспидски маленькое равным образом составляет с.

    Величина приблизительно равна квадрату показателя преломления света во этой среде:

    ,

    идеже - справочная величина, установленная интересах каждого материала.

    Смещение да мезоундация электронных оболочек атомов да ионов, по образу явление, безграмотный зависит с температуры нагрева диэлектрика. Однако, от повышением температуры во крыша из температурным расширением коренастость материала уменьшается, величина и круг частиц на единице объема уменьшается равно призвание для поляризации равным образом уменьшается (см. рис. 0.9).

    Рисунок 0.2 - Температурная подчиненное положение ради электронной поляризации

    Наиболее резкие изменения диэлектрической проницаемости с температуры характерны диэлектрикам (твердым да жидким) около достижении температуры фазового перехода (из твердого во жидкое, см. рис. 0.2; с жидкого во газообразное).

    Температурная подчиненность характеризуется температурным коэффициентом :

    , 0/К

    Температурный член может оказываться по образу положительным, круглым счетом да отрицательным, например, для того парафина дурной (см. рис. 0.2).

    Электронная поляризование на чистом виде наблюдается во нейтральных диэлектриках.

    Очень существенно смыслить токование диэлектрика равно модифицирование диэлектрической проницаемости во переменных полях из изменяющейся частотой. Для электронной поляризации характерным является то, который диэлектрическая негерметичность малограмотный зависит с частоты изменения полина (см. рис. 0.3). Это объясняется тем, что-нибудь эпоха установления поляризации ужас мало.

    Рисунок 0.3 - Частотная подчиненность пользу кого диэлектриков вместе с целомудренно электронной поляризацией

    Электронная поляризование наблюдается у всех видов диэлектриков, да безвыгодный связана из рассеиванием энергии.

    Ионная поляризование

    Ионная поляризование характерна пользу кого твердых диэлектриков со ионным строением, равно обуславливается упругим смещением ионов для расстояния меньшие постоянной решетки.

    Наблюдается на веществах кристаллического строения со плотной упаковкой ионов. Время установления поляризации маловато равным образом составляет с.

    С увеличением температуры поляризование возрастает, потому что температурное расширение, удаляя ионы, союзник через друга ослабляет действующие посередь ними упругие силы, т.е. чтобы ионных соединений характерен четкий температурный отношение . Для диэлектрика вместе с ионным строением имеет идея расценивать температурную неволя на пределах твердого состояния (см. рис. 0.4). При расплавлении ионные соединения становятся проводниками второго рода.

    Рисунок 0.4 - Температурная подневольность чтобы диэлектриков вместе с ионной поляризацией

    Материалы не без; ионным строением со плотной упаковкой ионов отличаются тем, почто их диэлектрическая пропускаемость далеко не зависит с частоты изменения поля, таково равно как минута установления поляризации адски мало.

    Ионная поляризование малограмотный сопровождается затратами энергии равным образом потому на схеме замещения слыхом не слыхано оживленный штука - резистор.

    Дипольно-релаксационная поляризование

    Дипольно-релаксационная поляризование связана от ориентацией дипольных молекул, т.е. полярных молекул подо действием электрического поля. Она возможна, ежели молекулярные силы отнюдь не препятствуют ориентации диполей по поля. Материалы не без; дипольно-релаксационной поляризацией характеризуются временем релаксации , которое практически является временем саморазряда конденсатора.

    Время релаксации - сие пора во течение, которого направленность дипольных молекул за снятия электрического полина уменьшается на е раз, т.е. во 0,7 раза согласно сравнению вместе с первоначальным значением (см. рис. 0.12). Время релаксации является внутренним параметром диэлектрика со дипольно-релаксационной поляризацией, которое необходимо зависит с плотности вещества не в таком случае — не то вязкости вещества. При побольше высокой температуре топкость вещества уменьшается равным образом период релаксации уменьшается.

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

    C увеличением температуры: со одной стороны молекулярные силы ослабевают да сие усиливает поляризацию, а от прочий стороны мало-помалу начинает идти объединение восходящей тепловое хаотическое движение. Оно разрушает поляризацию.

    В результате температурной зависимости наблюдается максимально (см. рис. 0.6).

    Рисунок 0.6 - Температурная подначальность к диэлектриков вместе с дипольно-релаксационной поляризацией интересах разныхфиксированных частот да

    Максимум пользу кого дипольно-релаксационной поляризации наблюдается тогда, эпизодически сезон релаксации склифосовский в равной степени полупериоду действующего поля:

    ,

    идеже - колебание изменения электрического поля, Гц.

    С повышением частоты от силы во температурной зависимости смещается во страна высоких температур, что-то около в духе большая гармоника требует меньшего времени релаксации, а меньшее времена релаксации может присутствовать получено подле сильнее высокой температуре.

    Частотная подневольность у диэлектриков вместе с дипольно-релаксационной поляризацией имеет большое значение отличается ото частотной зависимости диэлектриков от электронной да ионной поляризацией. В данном случае определяется суммарным действием дипольно-релаксационной равным образом электронной поляризаций (см. чалтык 0.7).

    Рисунок 0.7 - Частотная подневольность чтобы диэлектриков не без; дипольно- релаксационной поляризацией

    По мере увеличения частоты дипольные молекулы могут далеко не процветать узнавать ради изменением электрического поля. В этом случае звезда первой величины диэлектрической проницаемости снижается прежде уровня электронной поляризации, которая до максимуму безграмотный превосходит 0,5. Этому случаю соответствует определенная граничная гармоника , которую дозволительно сыскать изо выражения:

    .

    С повышением температуры, например, из поперед граничная гармоника увеличивается, круглым счетом в качестве кого быть большей температуре топкость вещества уменьшается равно эпоха релаксации в свой черед уменьшается. В соответствии вместе с приведенным впереди условием толково видно, что-то граничная гармоника должна фигурировать больше.

    Данный наружность поляризации сопровождается значительными потерями, следственно во схеме замещения методически не без; емкостью включается предприимчивый штука - резистор.

    Электронно-релаксационная поляризование

    Электронно-релаксационная поляризование отличается с электронной равно ионной поляризаций равным образом возникает ввиду возбуждения термический энергией избыточных (дефектных) электронов не так — не то "дырок".

    Электронно-релаксационная поляризование характерна к диэлектриков от высоким показателем преломления света , большим внутренним полем равным образом электронной электропроводностью. Например: двуокись титана, заляпанный примесями (ниобий), (кальций), (барий); кое-какие соединения получай основе оксидов металлов переменной валентности - титана, ниобия, висмута.

    При электронно-релаксационной поляризации может кто наделен луг побольше высокое значительность диэлектрическая пропускаемость , по части сравнению вместе с кристально электронной поляризацией, а тоже существование максимума во температурной зависимости .

    Ионно-релаксационная поляризование

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

    После снятия электрического полина ионно-релаксационная поляризование ступень за ступенью ослабевает соответственно экспоненциальному закону: вместе с повышением температуры диэлектрическая негерметичность увеличивается типа как бы равно про материалов со плотной упаковкой ионов. В частотной зависимости может отмечаться максимум.

    Миграционная поляризование

    Миграционная поляризование рассматривается по образу прибавочный приспособление поляризации, проявляющийся на твердых телах неоднородной структуры присутствие макроскопических неоднородностях да наличии примесей. Она проявляется в низких частотах, да связана со значительным рассеиванием электрической энергии. Причинами подобный поляризации является проводящие равно полупроводящие включения во технических диэлектриках, содержащих ряд слоев из разной проводимостью.

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

    В слоистых материалах возьми границе раздела слоев равно во приэлектродных слоях может вытекать скапливание зарядов черепашьим ходом движущихся ионов.

    Все сие усиливает поляризацию, же равным образом создает дополнительные потери.

    Спонтанная поляризование (самопроизвольная)

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

    При наложении электрического полина переделка имеет первостепенное значение изменяется. В этом случае начинается преимущественная тенденция элементарных электрических моментов на каждом изо доменов в области направлению действующего поля, электрическая умозаключение равно увеличивается. Однако, возле некотором значении напряженности электрического полина может случиться насыщение, т.е. элементарные электрические моменты во каждом с доменов принимают указание действующего электрического поля, грядущий развертывание электрической индукции прекращается да возлюбленная достигает , а диэлектрическая пропускаемость со сего момента начинает сокращаться (см. рис. 0.8) .

    Рисунок 0.8 - Зависимость равно с напряженности электрического полина ради сегнетоэлектриков

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

    В температурной зависимости может наблюдается нераздельно либо — либо порядочно максимумов. Для них своеобразно присутствие точки Кюри (см. рис. 0.9).

    Рисунок 0.9 - Температурная подвластность для того сегнетоэлектриков

    При подходе для температуре, соответствующей точки Кюри, по части мере нагрева материала во нем происходит перестроение кристаллической структуры равно сие усиливает поляризацию. Однако мало-помалу усиливается тепловое хаотическое движение. При достижении температуры, соответствующей точки Кюри, преобладающим фактором является тепловое хаотическое движение. Оно разрушает поляризацию равным образом диэлектрическая светопроницаемость резким движением уменьшается.

    Это картина используется на создании специальных терморезисторов от положительным температурным коэффициентом сопротивления, которые называются позисторами. Температурная рабство электрического сопротивления позисторов приближается для релейной, т.е. близ достижении температуры срабатывания их значение электрического сопротивления увеличивается бери порядком порядков, сколько может бытовать использовано с целью самоограничения тока на электрической рабство (см. рис. 0.10).

    Рисунок 0.10 - Температурная рабство электрического сопротивления терморезисторов-позисторов возьми базе сегнетоэлектриков

    Эти позисторы могут фигурировать использованы на качестве датчиков температуры на защиты электрических машин, аппаратов равно др. через чрезмерного перегрева, а опять же могут присутствовать использованы во качестве специальных нагревательных элементов не без; эффектом самоограничения тока быть достижении температуры срабатывания.

    Для сегнетоэлектриков присуще приход гистерезиса, учитывая нелинейную подначальность D(E). Петля гистерезиса да характерные точки получи ней показаны получай рис. 0.11.

    Рисунок 0.11 - Петля гистерезиса равно характерные точки возьми ней, полученная возле воздействии сверху сегнетоэлектрик переменного электрического полина

    - максимальное сила электрической индукции (условно со наслышан "+") равным образом соответствующее ей максимальное спица в колеснице напряженности электрического полина ;

    - остаточная электрическая возбуждение быть напряженности электрического полина ;

    - коэрцитивная беда сколько иначе говоря достоинство напряженности электрического полина противоположного направления, необходимого чтобы уменьшения остаточной электрической индукции впредь до нуля.

    В виду наличия гистерезиса про сегнетоэлектриков характерны старшие невыгода рядом работе их на переменных полях. Диэлектрические потери, вместе с учетом масштабных коэффициентов, пропорциональны площади петли гистерезиса.

    Сегнетоэлектрики относятся ко активным диэлектрикам, состоянием которых не запрещается проверять электрическим полем.

    Диэлектрическая светопроницаемость жидких диэлектриков

    Как установлено жидкие диэлектрики жидкие диэлектрики могут складываться с нейтральных молекул, т.е. неполярных молекул, alias с дипольных (полярных) молекул. В соответствии вместе с сим они по-различному будут чувствовать возьми суперпозиция электрического поля.

    К нейтральным жидкостям относятся безвыездно нефтяные масла: трансформаторное масло, кабельное масло, конденсаторное масло, а да бензол, метилбензол равным образом др.

    Величина про нейтральных жидкостей определяется наличием всего электронной поляризации, а вероятно равным образом безграмотный превышает значения 0,5. Диэлектрическая пропускаемость зависит ото температуры, т.к. со повышением температуры происходит тепловое расширение, равно сумма частиц на единице объема уменьшается. Наиболее резкое вариация происходит получи и распишись границе фазового перехода вещества с жидкого во газообразное состояние.

    Диэлектрическая негерметичность неполярных жидких диэлектриков чуть было не безвыгодный зависит ото частоты изменения электрического поля, т.к. минута установления электронной поляризации весть бедно (см. рис. 0.12).

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

    К полярным жидкостям относятся хлорированные дифенилы, савол, этиловый шило равно др. Они обладают электронной да дипольно-релаксационной поляризациями.

    Диэлектрическая пропускаемость тем больше, нежели свыше градус полярности молекул, которая оценивается величиной дипольного момента.

    Диэлектрическая светопроницаемость зависит ото количества вещества во единице объема, т.е. кардинально зависит ото температуры (см. рис. 0.6).

    В температурной зависимости наблюдается самое многое присутствие определенной температуре. Условие максимума диэлектрической проницаемости следующее: сезон релаксации должен оказываться в равной степени времени полупериода действующего электрического поля: .

    Время релаксации - врождённый параметр данного диэлектрика равным образом зависит ото вязкости среды. С повышением температуры ковкость среды уменьшается равным образом промежуток времени релаксации вот и все уменьшается.

    Частотная подвластность имеет эдакий а вид, вроде равно на дипольно-релаксационной поляризации (см. рис. 0.7). С увеличением частоты во начале диполи успевают ребята! вслед изменением поля, а рядом достижении граничной частоты, диполи ранее безграмотный успевают вслед изменением поля. При этом калибр диэлектрической проницаемости уменьшается впредь до значения, обусловленного опрятно электронной поляризацией.

    С повышением температуры исходная значение диэлектрической проницаемости уменьшается, т.к. кряжистость среды становится в меньшей мере равным образом раздвигается частотный диапазон, т.е. граничная гармоника становится больше.

    Диэлектрическая негерметичность твердых диэлектриков

    Твердых диэлектриков ужас много, они разнообразны за составу да свойствам, да во рука со сим поляризацию рассматривают на характерных групп диэлектриков.

    0) Твердые неполярные диэлектрики

    Для данной категории диэлектриков характерны те а закономерности электронной поляризации, который равно чтобы неполярных жидких диэлектриков да газов. Для нейтральных твердых диэлектриков хорэ характерен плохой , быть достижении температуры плавления хорош встречаться сатирический упадок диэлектрической проницаемости (см. рис. 0.23).

    Рисунок 0.13 - Температурная подневольность про нейтральных твердых диэлектриков

    Диэлектрическая пропускаемость неграмотный зависит ото частоты изменения поля, т.к. пора установления электронной поляризации беда бедно (см. рис. 0.14).

    Рисунок 0.14 - Частотная подчиненность интересах нейтральных твердых диэлектриков

    0) Ионные кристаллические диэлектрики от плотной упаковкой частиц

    Диэлектрическая пропускаемость сих веществ находится во широких пределах ( например: ).

    Температурный пропорция положителен, ввиду ревалоризация температуры далеко не всего только сбавляет коренастость вещества, однако равно увеличивает противоположность ионов, ради ослабления внутренних связей. Основные закономерности изменения ото температуры равным образом частоты приведены во ионной поляризации. Исключение составляют кристаллы, содержащие ионы титана, сих кристаллов отрицателен равно сие объясняется преобладанием электронной поляризации.

    0) Ионные кристаллические диэлектрики вместе с неплотной упаковкой частиц

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

    Рисунок 0.15 - Температурная подневольность интересах электротехнического фарфора

    0) Неорганические стекла (квазиаморфные диэлектрики)

    Диэлектрическая светопроницаемость находится во против узких пределах с 0 впредь до 00, - положителен. Но допускается рядом необходимости нажить вещь да из отрицательным , коли во поезд стекла завести на виде механических примесей кристаллы со 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 подле достижении граничной частоты наблюдается снижение впредь до уровня электронной поляризации.

    Диэлектрическая пропускаемость сложных в соответствии с составу диэлектриков

    В сложных сообразно составу диэлектриках, представляющих с лица механические смеси химически невзаимодействующих компонентов не без; различной диэлектрической проницаемостью, результирующую диэлектрическую пропускаемость дозволительно обусловить получай основании уравнения Лихтенеккера другими словами логарифмического закона смещения:

    ,

    идеже - диэлектрические проницаемости смеси да входящих компонентов;

    - объемная кучность компонентов на относительных единицах, удовлетворяющая условию ;

    - величина, характеризующая дележ компонентов на данном диэлектрике равно принимающая значимость с +1 вплоть до -1.

    Если двойка компонента распределены хаотически ( например, на керамике), ведь уравнение Лихтенеккера задним числом преобразования равно подстановки х=0 имеет вид:

    .

    Результирующая слабее максимальной диэлектрической проницаемости () с входящих во соединение компонентов. Температурный процент смеси определяется объединение формуле:

    Или

    ,

    идеже - табличные значения температурных коэффициентов входящих компонентов.

    Все диэлектрики по части виду подразделяются возьми малость групп. К первой группе дозволительно отнести диэлектрики, обладающие во основном всего-навсего электронной поляризацией, как-то неполярные равно слабополярные твердые вещества на кристаллическом да аморфном состояниях (парафин, сера, полистирол), а приблизительно а неполярные равным образом слабополярные жидкости да 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 вдруг электронной равным образом дипольно-релаксационной поляризацией.

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

    Эпоксидная мастика - ? 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 равно йонно-электронно-релаксационной поляризациями.

    В этой группе полезно предоставить двум подгруппы материалов вследствие существенного различия их электрических характеристик:

    · Диэлектрики со электронной равным образом йонной поляризациями;

    · Диэлектрики от электронной, йонной да релаксационными поляризациями.

    К первой подгруппе предпочтительно относятся кристаллические вещества из 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 следующий подгруппе принадлежат неорганические стекла, материалы содержащие стекловидную фазу (фарфор, микалекс), равным образом кристаллические диэлектрики от неплотной упаковкой частиц во решетке:

    Фарфор - ? r =6…8

    Микалекс - ? r =8,0

    Кварцевое стеколышко - ? r =3,8

    Стекло "Флинт" -- ? r =8,0

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

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

    Сегнетовая основное - ? r =1500…20000

    Титанат бария ? r =7000…9000

    Первоксид - ? r =800…10000

    Пирониобат кадмия - ? r =1000…1500

    Приведенная вне классифицирование диэлектриков отражает на достаточной степени основные электрические свойства.

    0. Объяснить, во нежели заключается несходство посреди понятиями "тангенс угла диэлектрических потерь" равным образом "коэффициент диэлектрических потерь"

    Диэлектрическими потерями называют электрическую мощность, затрачиваемую держи нагрев диэлектрика, находящегося во электрическом поле.

    Потери во энергии на диэлектриках наблюдаются что возле переменном, этак равным образом возле постоянном напряжении, потому как на технических материалах обнаруживается редкий течение утечки, каузальный электропроводностью. При постоянном напряжении, в отдельных случаях не имеется периодической поляризации, закал материала характеризуется, по образу указывалось, значениями удельных объемного равным образом поверхностного сопротивлений, которые определяют значимость R с (см.рис.1.1).

    При воздействии переменного напряжения для синоксаль во нем выключая сквозистый электропроводности могут передаваться оставшиеся машины превращения электрической энергии во тепловую. Поэтому полет материала малоубедительно отличать всего сопротивлением изоляции.

    В инженерной практике чаще сумме ради характеристики паренка диэлектрика дисперсировать энергию на электрическом равнина используют вершина диэлектрических потерь, а в свой черед тангенс сего угла.

    Углом диэлектрических потерь ? называют угол, дополняющий давно 00 0 пеленг сдвига фаз ? посередь током да напряжением на емкостной цепи.

    В случае идеального диэлектрика градиент тока на таковский рабство опережает градиент напряжения нате раствор 00 0 ; подле всём этом вершина ? равен нулю. Чем сильнее рассеивается во диэлектрике мощность, тем менее пристанище сдвига фаз ? равно тем хлеще румб диэлектрических потерь ? равно его круг обязанностей tg?.

    Тангенс угла диэлектрических потерь прямо входит во формулу про рассеиваемой во диэлектрике мощности, вследствие чего почти что особливо нередко пользуется этой характеристикой.

    Рассмотрим схему, эквивалентную конденсатору вместе с диэлектриком, обладающим потерями. Эта план должна оказываться выбрана со таким расчетом, в надежде активная мощность, расходуемая во этой схеме, была в равной степени мощности, рассеиваемой на диэлектрике конденсатора, а стрежень был бы сдвинут по поводу напряжения в оный но угол, что такое? равно на рассматриваемом конденсаторе.

    Поставленную задачу дозволительно решить, заменив триммер от потерями идеальным конденсатором со синхронно включенным активным сопротивлением (параллельная схема) alias конденсатором не без; в порядке преемственности включенным сопротивлением (последовательная схема). Такие эквивалентные схемы, конечно, далеко не дают объяснения механизма диэлектрических потерь равным образом введены всего условно.

    Параллельная равно последовательная эквивалентные схемы представлены получи и распишись рис. 0.1.. Там но даны соответствующие диаграммы токов равным образом напряжений. Обе схемы эквивалентны побратим другу, даже если присутствие равенстве полных сопротивлений Z 0 =Z 0 =Z равны по их активные равно реактивные составляющие. Это контракт хорош соблюдено, коли углы сдвига тока по поводу напряжения равны равным образом значения активной мощности одинаковы.

    Рис. 0.1. Параллельная (а) да последовательная (б) эквивалентные схемы диэлектрика из потерями да векторные диаграммы интересах 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.)

    в целях последовательной схемы

    Приравнивая выражения (2.2.) равным образом (2.4.), а тоже (2.1.) да (2.3.), найдем соотношения среди Ср равно С s равно посередь R равно r:

    Для доброкачественных диэлектриков дозволяется начхать значением tg 0 ? по мнению сравнению от единицей на формуле (2.5.) равно пересчитывать Ср ? С s . Выражения для того мощности, рассеиваемой во диэлектрике, во этом случае будут опять же одинаковы у обоих схем:

    Ра=U 0 ? С tg ?, (2.7.)

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

    Следует отметить, который около переменном напряжении на разница с постоянного вместимость диэлектрика не без; большими потерями становится условной величиной да зависит ото выбора пирушка сиречь из другой оперы эквивалентной схемы. Отсюда равным образом диэлектрическая пропускаемость материала не без; большими потерями около переменном напряжении равным образом условна.

    Для большинства диэлектриков величина эквивалентной схемы зависят ото частоты. Поэтому, определив каким-либо методом значения емкости да эквивалентного сопротивления на данного конденсатора близ некоторой частоте, запрещается эксплуатнуть сии габариты к расчета угла потерь быть непохожий частоте. Такой проектирование справедлив лишь во отдельных случаях, если эквивалентная чертеж имеет определенное физическое обоснование. Так, разве на данного диэлектрика известно, в чем дело? доход во нем определяются только лишь потерями с ажурный электропроводности во широком диапазоне частот, в таком случае крыша над головой потерь конденсатора от таким диэлектриком может бытовать вычислен с целью кто хочешь частоты, лежащей на этом диапазоне, сообразно формуле (2.1.). Потери во таком конденсаторе определяются выражением

    Ра=U 0 / R. (2.8.)

    Если а убыток во конденсаторе обусловлены главным образом сопротивлением подводящих да соединительных проводов, а тоже сопротивлением самих электродов (обкладок), например, тонким слоем серебра на слюдяном другими словами керамическом конденсаторе, так рассеиваемая способность на нем возрастает от частотой согласно квадрату частоты:

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

    Из выражения (2.9.) не возбраняется свершить до боли знаменательный практический вывод: конденсаторы, предназначенные интересах работы получай высокой частоте, должны вмещать до внутренние резервы малое сопротивление, по образу электродов, что-то около равным образом соединительных проводов равно переходных контактов.

    В большинстве случаев конструкция потерь во конденсаторе запутанный равно его возбраняется слить лишь только для потерям с пенетрирующий электропроводности alias ко потерям во контакте. Поэтому габариты конденсатора надо прочить подле пирушка частоте, быть которой возлюбленный хорошенького понемножку использован.

    Диэлектрические потери, отнесенные для единице объема диэлектрика, называют удельными потерями. Их дозволяется взвесить в области формуле

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

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

    Из выражения (2.10.) следует, аюшки? подле заданной частоте да напряженности электрического полина удельные диэлектрические ущерб во материале пропорциональны коэффициенту потерь.

    3. Синтетические да искусственные волокна. Их свойства равным образом области применения во электропромышленности

    СИНТЕТИЧЕСКИЕ И ИСКУССТВЕННЫЕ ВОЛОКНА.

    В электротехнике смертельно барином применяются волокнистые материалы, т.е. материалы, которые состоят по преимуществу (или целиком) изо частиц удлиненной конституция - волокон. Преимущества многих волокнистых материалов: дешевизна, вдоволь большая механическая надёжность равным образом гибкость, благоустроенность обработки. Недостатками их являются невысокие электрическая долговечность да теплопроводимость (из-за наличия промежутков в кругу волокнами, заполненными воздухом); гигроскопичность - больше высокая, нежели у массивного материала того а химического состава (так по образу развитая вид волокон несомненно поглощает влагу, проникающую на промежутки в кругу ними). Свойства волокнистых материалов могут существовать конкретно улучшены через пропитки, вследствие чего сии материалы на электрической изоляции естественным путем применяют на пропитанном состоянии.

    0.1.Синтетические волокна.

    Из синтетических волокнистых материалов надлежит сказать полиэтилентнререфталатные (лавсан, терилен, терен, дакрон, равно др.), полиамидные (капрон, дедерон, найлон, анид равным образом пр.), полиэтиленовые, полистирольные, поливинилхлоридные (хлорин равным образом др.) равно политетрафторэтиленовые. Материалы с синтетического волокна - сие линейные полимеры со высокой молекулярной массой. Многие синтетические волокна, так полиамидные, позднее изготовления подвергаются вытяжке на дополнительной ориентации линейных молекул по-под волокон равно улучшения механических свойств волокна; возле всём этом, очевидно, увеличивается равным образом пикет волокна, да оно становится тоньше. Из синтетических волокон на электроизоляционной технике большое занятие имеет капрон. Использование капрона награду натурального шелка равно хлопчатобумажной пряжи высоких номеров на производстве обмоточных проводов дает больший экономичный эффект, поскольку капрон безвыгодный всего лишь беда сколько дешевле, нежели шелк равным образом тонкая хлопчатобумажная пряжа, равно подумаешь доступен, только равно дает большую длину нити того а сечения изо немногие массы, круглым счетом как бы насыщенность капрона относительно невелика.

    Полиамидное нить энант превосходит капрон равным образом найлон в области нагревостойкости равным образом механической прочности. Нитрон (орлон) - сие высокомолекулярное соединение акрилнитрила, эксимер его имеет композиция -

    Он характеризуется немалый механической прочностью равным образом нагревостойкостью (температура размягчения его меньше 035 0 С). Электрическая основательность непропитанных текстильных материалов определяется электрической прочностью воздуха на сквозных отверстиях посредь нитями, а в силу того что сильно мала. Путем пропитки лаком допускается сложить сии отверстия лаковой пленкой равно сим несдержанно повысить в должности электрическую устойчивость текстиль равным образом ее влагостойкость.

    Искусственные волокна.

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

    Вискозный шелк изготовляют переработкой целлюлозы вместе с последующим переводом вытянутых изо прядильного раствора волокон во вещество, близкое соответственно своей химической природе ко исходной целлюлозе. Ацетатный шелк по части составу представляет из себя уксуснокислый вышина целлюлозы (ацетат целлюлозы). По внешнему виду что другой сии как искусственного шелка напоминают чистый шелк, хотя нитки с них такого склада но толщины, что-нибудь равно хлопчатобумажная. По электроизоляционным свойствам полинозный шелк никак не имеет преимуществ под хлопчатобумажным волокном (он инда ряд паче гигроскопичен, нежели хлопчатобумажное волокно), так ацетатный шелк превосходит по образу хлопчатобумажную пряжу, круглым счетом да естественный шелк. Возможно да поверхностное ацетилирование хлопчатобумажной пряжи, подвергнутая такого склада обработке пасмо обладает меньшей гигроскопичностью, нежели у исходной хлопчатобумажной пряжи.

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

    Главнейшие усредненные физические свойства металлов присутствие 00 0 (кроме столбцов 0 равно 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 во 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: домашний поперечник d 0 =1,45 мм равно неглубокий поперечник d 0 =4,5 мм. Построить графики зависимости диэлектрических потерь во температурном диапазоне с Т 0 =-20 0 С перед Т 0 =60 0 С: а) быть постоянном напряжении U=1,5 кВ; б) рядом переменном напряжении U=1,5 кВ (действующее значение) частотой 00 Гц

    Решение задачи:

    Так равно как трубка с поливинилхлорида на правах постановление используется чтобы изоляции токоведущих проводников, положим что-то в середке трубки расположен шаровидный шнур диаметром d вн , а наруже трубка вот и все окружена проводящей средой. В этом случае трубку допускается трактовать как бы пироэлектрик конденсатора равно извлечь пользу с целью решения известные формулы.

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

    Температурный власть - через Т=-20 0 С поперед +60 0 С

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

    Материал - поливинилхлорид.

    Основные электрические габариты поливинилхлорида на зависимости через 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 с =? 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 равно как параллельное комбинация 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 изо 0 =2,75·10 02 ·0,71=1,95·10 02 Ом

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

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

    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 - периметр 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 произведение по части дисциплине Физика равно энергосистема возьми тему: Основные электроматериалы; суждение да виды, разделение да структура, 0014-2015, 0016 год.





    Скачать работу: Основные электроматериалы

    Перейти во перечень рефератов, курсовых, контрольных равно дипломов сообразно
    дисциплине Физика равным образом энергосистема