Единый реферат-центр



Список дисциплин:
  • Астрономия равным образом звездоплавание
  • Банковское, биржевое рукоделие равно подстраховка
  • Безопасность жизнедеятельности равно оберегание труда
  • Биология, естествознание, КСЕ
  • Бухгалтерский подсчет да аудирование
  • Военное деяние равно гражданская химоборона
  • География да экономическая география
  • Геология, гидрология равно геодезия
  • Государство равным образом монополия
  • Журналистика, издательское ремесло да СМИ
  • Иностранные языки равно лингвистика
  • История равным образом исторические обида
  • Коммуникации, связь, цифровые принадлежности равным образом радиоэлектроника
  • Краеведение равно этнография
  • Криминалистика равно криминология
  • Кулинария да провиант питания
  • Культура равно изящные искусства: музыка
  • Литература
  • Маркетинг, объявление равно торговлишка
  • Математика
  • Медицина
  • Международные связи равным образом соглашение экономическая наука
  • Менеджмент равным образом трудовые взаимоотношения
  • Музыка
  • Педагогика
  • Политология
  • Предпринимательство, дельце равным образом негоция
  • Программирование, компьютеры да продажная девка империализма
  • Производство равно технологии
  • Психология
  • Разное
  • Религия равным образом одинизм
  • Сельское, лесное срам равным образом землепользование
  • Сестринское занятие
  • Социальная эксплуатация
  • Социология равным образом обществознание
  • Спорт, поездка да
  • Строительство равно зодчество
  • Таможенная порядок
  • Транспорт
  • Физика равным образом токи
  • Философия
  • Финансы, деньжата равным образом налоги
  • Химия
  • Экология равно предохранение природы
  • Экономика равно экономическая учение
  • Экономико-математическое имитирование
  • Этика равным образом эстетика
  • Главная » Рефераты » Текст работы «Основные электроматериалы»


    Основные электроматериалы

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

    Текст работы




    ***


    Хочу скачать данную работу! Нажмите получай изречение скачать
    Чтобы скачать работу безвозмездно нужно зайти во нашу группу ВКонтакте . Просто кликните согласно кнопке ниже. Кстати, на нашей группе автор сих строк за так помогаем из написанием учебных работ.

    Через малость секунд позже проверки подписки появится депортация бери ограничение загрузки работы.
    Сделать работу беспричинно вместе с через "РЕФ-Мастера" ©
    Узнать подробней по отношению Реф-Мастере
    РЕФ-Мастер - уникальная расписание про самостоятельного написания рефератов, курсовых, контрольных равным образом дипломных работ. При помощи РЕФ-Мастера дозволено подумаешь равно бурно содеять характеристичный реферат, контрольную alias курсовую сверху базе готовой работы - Основные электроматериалы.
    Основные инструменты, используемые профессиональными рефератными агентствами, в настоящий момент на распоряжении пользователей реф.рф ни держи волос бесплатно!
    Как по совести известить введение?
    Подробней что до нашей инструкции согласно введению
    Секреты идеального введения курсовой работы (а и реферата да диплома) с профессиональных авторов крупнейших рефератных агентств России. Узнайте, равно как по чести выразить острота темы работы, предназначить цели да задачи, означить предмет, мира да методы исследования, а вдобавок теоретическую, нормативно-правовую равным образом практическую базу Вашей работы.
    Как как следует настрочить заключение?
    Подробней по отношению нашей инструкции по мнению заключению
    Секреты идеального заключения дипломной равным образом курсовой работы через профессиональных авторов крупнейших рефератных агентств России. Узнайте, наравне согласно правилам выразить выводы по отношению проделанной работы да сконцентрировать рекомендации в области совершенствованию изучаемого вопроса.
    Всё об оформлении списка литературы по части ГОСТу Как оформить инвентарь литературы в области ГОСТу ?
    Рекомендуем
    Учебники в соответствии с дисциплине: Физика равно флюиды


    Как скачать? | + Увеличить печать | - Уменьшить перл

    Задания контрольной работы

    0. Перечислить основные аппаратура поляризации вместе с указанием их главных особенностей. Приведите классификацию диэлектриков сообразно виду поляризации. Назвать за 0-6 диэлектриков, относящихся ко каждой группе, равно обозначить спица в колеснице диэлектрической проницаемости каждого названного диэлектрика

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

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

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

    0. Трубка изо поливинилхлорида имеет размеры: естественный калибр d 0 =1,45 мм да показный поперечник d 0 =4,5 мм. Построить графики зависимости диэлектрических потерь во температурном диапазоне с Т 0 =-20 0 С накануне Т 0 =60 0 С: а) быть постоянном напряжении U=1,5 кВ; б) подле переменном напряжении U=1,5 кВ (действующее значение) частотой 00 Гц

    1. Перечислить основные аппаратура поляризации из указанием их главных особенностей. Приведите классификацию диэлектриков по части виду поляризации. Назвать по мнению 0-6 диэлектриков, относящихся ко каждой группе, равно направить ценность диэлектрической проницаемости каждого названного диэлектрика

    Поляризация - ограниченное смещение, связанных зарядов другими словами ориентирование дипольных молекул около действием внешнего электрического поля, рядом всём этом в середке диэлектрика создается собственное поле, направленное во сторону точно противоположную внешнему полю.

    Основные планы получи и распишись будущее поляризации

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

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

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

    Заряд да вместимость соответствуют собственному полю электродов, разве среди 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 освобождение да деформацию электронных оболочек атомов равным образом ионов. Время установления электронной поляризации жуть маленькое равным образом составляет с.

    Величина к примеру равна квадрату показателя преломления света на этой среде:

    ,

    идеже - справочная величина, установленная интересах каждого материала.

    Смещение да обмятие электронных оболочек атомов равно ионов, что явление, неграмотный зависит через температуры нагрева диэлектрика. Однако, со повышением температуры на маза не без; температурным расширением компактность материала уменьшается, контингент частиц во единице объема уменьшается да жилка для поляризации и уменьшается (см. рис. 0.9).

    Рисунок 0.2 - Температурная обусловленность чтобы электронной поляризации

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

    Температурная зависимое положение характеризуется температурным коэффициентом :

    , 0/К

    Температурный член может бытийствовать равно как положительным, приближенно равно отрицательным, например, к парафина худой (см. рис. 0.2).

    Электронная поляризование во чистом виде наблюдается во нейтральных диэлектриках.

    Очень хоть куда узнавать норов диэлектрика равным образом модифицирование диэлектрической проницаемости во переменных полях из изменяющейся частотой. Для электронной поляризации характерным является то, зачем диэлектрическая пропускаемость безвыгодный зависит с частоты изменения полина (см. рис. 0.3). Это объясняется тем, почто срок установления поляризации адски мало.

    Рисунок 0.3 - Частотная неволя ради диэлектриков из во всей полноте электронной поляризацией

    Электронная поляризование наблюдается у всех видов диэлектриков, да безграмотный связана вместе с рассеиванием энергии.

    Ионная поляризование

    Ионная поляризование характерна ради твердых диэлектриков не без; ионным строением, да обуславливается упругим смещением ионов получи расстояния меньшие постоянной решетки.

    Наблюдается во веществах кристаллического строения вместе с плотной упаковкой ионов. Время установления поляризации чуть-чуть равным образом составляет с.

    С увеличением температуры поляризование возрастает, так как температурное расширение, удаляя ионы, союзник с друга ослабляет действующие среди ними упругие силы, т.е. с целью ионных соединений характерен позитивный температурный процент . Для диэлектрика от ионным строением имеет идея испытывать температурную рабство во пределах твердого состояния (см. рис. 0.4). При расплавлении ионные соединения становятся проводниками второго рода.

    Рисунок 0.4 - Температурная подначальность с целью диэлектриков не без; ионной поляризацией

    Материалы из ионным строением не без; плотной упаковкой ионов отличаются тем, что-то их диэлектрическая пропускаемость безграмотный зависит ото частоты изменения поля, где-то равно как промежуток времени установления поляризации ужас мало.

    Ионная поляризование безграмотный сопровождается затратами энергии равным образом вследствие чего на схеме замещения слыхом не слыхано живой штука - резистор.

    Дипольно-релаксационная поляризование

    Дипольно-релаксационная поляризование связана со ориентацией дипольных молекул, т.е. полярных молекул лещадь действием электрического поля. Она возможна, кабы молекулярные силы безграмотный препятствуют ориентации диполей повдоль поля. Материалы от дипольно-релаксационной поляризацией характеризуются временем релаксации , которое собственно является временем саморазряда конденсатора.

    Время релаксации - сие эпоха на течение, которого нацеливание дипольных молекул позже снятия электрического полина уменьшается на е раз, т.е. во 0,7 раза сообразно сравнению не без; первоначальным значением (см. рис. 0.12). Время релаксации является внутренним параметром диэлектрика от дипольно-релаксационной поляризацией, которое имеет принципиальное значение зависит ото плотности вещества alias вязкости вещества. При сильнее высокой температуре ковкость вещества уменьшается равно момент релаксации уменьшается.

    Рисунок 0.5 - Процесс заряда равным образом разряда конденсатора. Графический образ определения времени методом касательной

    C увеличением температуры: из одной стороны молекулярные силы ослабевают равно сие усиливает поляризацию, а от видоизмененный стороны прогрессивно начинает идти крещендо тепловое хаотическое движение. Оно разрушает поляризацию.

    В результате температурной зависимости наблюдается самое многое (см. рис. 0.6).

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

    Максимум про дипольно-релаксационной поляризации наблюдается тогда, когда-никогда эпоха релаксации хорошенького понемножку в одинаковой мере полупериоду действующего поля:

    ,

    идеже - колебание изменения электрического поля, Гц.

    С повышением частоты высшая точка на температурной зависимости смещается на сторона высоких температур, где-то равно как большая колебание требует меньшего времени релаксации, а меньшее сезон релаксации может бытийствовать получено присутствие побольше высокой температуре.

    Частотная несамостоятельность у диэлектриков вместе с дипольно-релаксационной поляризацией много значит отличается через частотной зависимости диэлектриков вместе с электронной да ионной поляризацией. В данном случае определяется суммарным действием дипольно-релаксационной равно электронной поляризаций (см. сарацинское пшено 0.7).

    Рисунок 0.7 - Частотная подчиненность с целью диэлектриков от дипольно- релаксационной поляризацией

    По мере увеличения частоты дипольные молекулы могут далеко не процветать узнавать вслед за изменением электрического поля. В этом случае протяжение диэлектрической проницаемости снижается впредь до уровня электронной поляризации, которая сообразно максимуму малограмотный превосходит 0,5. Этому случаю соответствует определенная граничная гармоника , которую позволено разыскать изо выражения:

    .

    С повышением температуры, например, вместе с по граничная колебание увеличивается, беспричинно как бы рядом большей температуре топкость вещества уменьшается равным образом минута релаксации в свою очередь уменьшается. В соответствии со приведенным досель условием толково видно, сколько граничная гармоника должна бытийствовать больше.

    Данный личина поляризации сопровождается значительными потерями, потому-то во схеме замещения в порядке преемственности со емкостью включается предприимчивый устройство - резистор.

    Электронно-релаксационная поляризование

    Электронно-релаксационная поляризование отличается с электронной равно ионной поляризаций да возникает уважение возбуждения температурный энергией избыточных (дефектных) электронов alias "дырок".

    Электронно-релаксационная поляризование характерна с целью диэлектриков не без; высоким показателем преломления света , большим внутренним полем равным образом электронной электропроводностью. Например: двуокись титана, испачканный примесями (ниобий), (кальций), (барий); отдельные люди соединения получи и распишись основе оксидов металлов переменной валентности - титана, ниобия, висмута.

    При электронно-релаксационной поляризации может кто наделен поле больше высокое значимость диэлектрическая пропускаемость , в соответствии с сравнению со в полную силу электронной поляризацией, а опять же присутствие максимума на температурной зависимости .

    Ионно-релаксационная поляризование

    Наблюдается на неорганических стеклах равным образом во некоторых ионных кристаллах неорганических веществ не без; неплотной упаковкой ионов. В этом случае нехорошо связанные ионы вещества перед воздействием внешнего электрического полина промеж хаотического теплового движения смещаются (ориентируются) во направлении поля.

    После снятия электрического полина ионно-релаксационная поляризование ступень за ступенью ослабевает по части экспоненциальному закону: из повышением температуры диэлектрическая негерметичность увеличивается сродни равно как равным образом пользу кого материалов не без; плотной упаковкой ионов. В частотной зависимости может встречаться максимум.

    Миграционная поляризование

    Миграционная поляризование рассматривается вроде пополнительный уловка поляризации, проявляющийся во твердых телах неоднородной структуры около макроскопических неоднородностях равным образом наличии примесей. Она проявляется бери низких частотах, да связана со значительным рассеиванием электрической энергии. Причинами подобный поляризации является проводящие равным образом полупроводящие включения во технических диэлектриках, содержащих малость слоев от разной проводимостью.

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

    В слоистых материалах нате границе раздела слоев равным образом на приэлектродных слоях может случаться аккумулирование зарядов медлительно движущихся ионов.

    Все сие усиливает поляризацию, хотя равно 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 ориентирование сих моментов хаотичная, следственно нетто лепистрический миг равен нулю.

    При наложении электрического полина положение имеет первостепенное значение изменяется. В этом случае начинается преимущественная ориентировка элементарных электрических моментов во каждом с доменов до направлению действующего поля, электрическая наведение равным образом увеличивается. Однако, быть некотором значении напряженности электрического полина может выйти насыщение, т.е. элементарные электрические моменты на каждом с доменов принимают указание действующего электрического поля, последующий повышение электрической индукции прекращается да возлюбленная достигает , а диэлектрическая пропускаемость со сего момента начинает понижаться (см. рис. 0.8) .

    Рисунок 0.8 - Зависимость равно с напряженности электрического полина про сегнетоэлектриков

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

    В температурной зависимости может наблюдается единственный не так — не то ряд максимумов. Для них присуще существование точки Кюри (см. рис. 0.9).

    Рисунок 0.9 - Температурная подвластность чтобы сегнетоэлектриков

    При подходе для температуре, соответствующей точки Кюри, по мнению мере нагрева материала во нем происходит перестроение кристаллической структуры да сие усиливает поляризацию. Однако последовательно усиливается тепловое хаотическое движение. При достижении температуры, соответствующей точки Кюри, преобладающим фактором является тепловое хаотическое движение. Оно разрушает поляризацию да диэлектрическая светопроницаемость стремительно уменьшается.

    Это обнаружение используется на создании специальных терморезисторов со положительным температурным коэффициентом сопротивления, которые называются позисторами. Температурная подневольность электрического сопротивления позисторов приближается для релейной, т.е. подле достижении температуры срабатывания их доза электрического сопротивления увеличивается бери мало-мальски порядков, в чем дело? может состоять использовано к самоограничения тока во электрической оковы (см. рис. 0.10).

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

    Эти позисторы могут составлять использованы во качестве датчиков температуры на защиты электрических машин, аппаратов равно др. с чрезмерного перегрева, а вот и все могут оказываться использованы во качестве специальных нагревательных элементов от эффектом самоограничения тока быть достижении температуры срабатывания.

    Для сегнетоэлектриков типично феномен гистерезиса, учитывая нелинейную подневольность D(E). Петля гистерезиса равным образом характерные точки для ней показаны для рис. 0.11.

    Рисунок 0.11 - Петля гистерезиса да характерные точки для ней, полученная присутствие воздействии нате сегнетоэлектрик переменного электрического полина

    - максимальное значимость электрической индукции (условно со наслышан "+") да соответствующее ей максимальное сила напряженности электрического полина ;

    - остаточная электрическая умозаключение присутствие напряженности электрического полина ;

    - коэрцитивная беда сколько иначе говоря значимость напряженности электрического полина противоположного направления, необходимого про уменьшения остаточной электрической индукции вплоть до нуля.

    В виду наличия гистерезиса чтобы сегнетоэлектриков характерны взрослые невыгода быть работе их во переменных полях. Диэлектрические потери, из учетом масштабных коэффициентов, пропорциональны площади петли гистерезиса.

    Сегнетоэлектрики относятся для активным диэлектрикам, состоянием которых не запрещается распоряжаться электрическим полем.

    Диэлектрическая светопроницаемость жидких диэлектриков

    Как ясный путь жидкие диэлектрики жидкие диэлектрики могут находиться изо нейтральных молекул, т.е. неполярных молекул, сиречь изо дипольных (полярных) молекул. В соответствии от сим они различно будут отвечать получи и распишись интерференция электрического поля.

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

    Величина на нейтральных жидкостей определяется наличием всего только электронной поляризации, а вероятно равным образом далеко не превышает значения 0,5. Диэлектрическая пропускаемость зависит ото температуры, т.к. из повышением температуры происходит тепловое расширение, да количество частиц на единице объема уменьшается. Наиболее резкое трансформация происходит получи границе фазового перехода вещества изо жидкого во газообразное состояние.

    Диэлектрическая пропускаемость неполярных жидких диэлектриков по существу безвыгодный зависит с частоты изменения электрического поля, т.к. минута установления электронной поляризации бог скудно (см. рис. 0.12).

    Рисунок 0.12 - Зависимость про нейтральных жидких диэлектриков ото частоты изменения электрического полина

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

    Диэлектрическая светопроницаемость тем больше, нежели пуще фазис полярности молекул, которая оценивается величиной дипольного момента.

    Диэлектрическая светопроницаемость зависит ото количества вещества на единице объема, т.е. имеет большое значение зависит ото температуры (см. рис. 0.6).

    В температурной зависимости наблюдается не более близ определенной температуре. Условие максимума диэлектрической проницаемости следующее: период релаксации надо составлять в равной степени времени полупериода действующего электрического поля: .

    Время релаксации - моральный параметр данного диэлектрика равным образом зависит через вязкости среды. С повышением температуры топкость среды уменьшается равным образом минута релаксации опять же уменьшается.

    Частотная подчиненное положение имеет такого типа но вид, на правах равным образом для того дипольно-релаксационной поляризации (см. рис. 0.7). С увеличением частоты на начале диполи успевают держаться вслед изменением поля, а возле достижении граничной частоты, диполи ранее неграмотный успевают вслед за изменением поля. При этом калибр диэлектрической проницаемости уменьшается накануне значения, обусловленного значит электронной поляризацией.

    С повышением температуры исходная значение диэлектрической проницаемости уменьшается, т.к. кряжистость среды становится менее равным образом раздвигается частотный диапазон, т.е. граничная колебание становится больше.

    Диэлектрическая негерметичность твердых диэлектриков

    Твердых диэлектриков ахти много, они разнообразны в области составу равно свойствам, равным образом на маза из сим поляризацию рассматривают про характерных групп диэлектриков.

    0) Твердые неполярные диэлектрики

    Для данной категории диэлектриков характерны те а закономерности электронной поляризации, что-нибудь да на неполярных жидких диэлектриков да газов. Для нейтральных твердых диэлектриков полноте характерен критический , быть достижении температуры плавления короче отмечаться ядовитый дефляция диэлектрической проницаемости (см. рис. 0.23).

    Рисунок 0.13 - Температурная обусловленность на нейтральных твердых диэлектриков

    Диэлектрическая пропускаемость отнюдь не зависит ото частоты изменения поля, т.к. срок установления электронной поляризации куда чуточку (см. рис. 0.14).

    Рисунок 0.14 - Частотная несамостоятельность про нейтральных твердых диэлектриков

    0) Ионные кристаллические диэлектрики из плотной упаковкой частиц

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

    Температурный степень положителен, затем что улучшение температуры отнюдь не исключительно сбавляет коренастость вещества, однако да увеличивает противоположность ионов, от ослабления внутренних связей. Основные закономерности изменения ото температуры равно 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 из неплотной упаковкой частиц

    Ионные кристаллические диэлектрики со неплотной упаковкой частиц обладают электронной, ионной, а равным образом ионно-релаксационной поляризациями. Они характеризуются во большинстве случаев невысоким исходным значением да большим положительным коэффициентом . Примером является электротехнический керамика (см. рис. 0.15).

    Рисунок 0.15 - Температурная обусловленность про электротехнического фарфора

    0) Неорганические стекла (квазиаморфные диэлектрики)

    Диэлектрическая пропускаемость находится во относительно узких пределах через 0 перед 00, - положителен. Но позволительно около необходимости почерпнуть материя равно со отрицательным , ежели во структура стекла внедрить на виде механических примесей кристаллы не без; отрицательным (рутил, ).

    0) Полярные органические диэлектрики

    В твердом состоянии проявляют дипольно-релаксационную поляризацию. Диэлектрическая светопроницаемость полярных диэлектриков зависит ото температуры равно частоты изменения электрического поля. В температурной зависимости наблюдается максимум, на частотной зависимости близ достижении граничной частоты наблюдается застой до самого уровня электронной поляризации.

    Диэлектрическая светопроницаемость сложных за составу диэлектриков

    В сложных за составу диэлектриках, представляющих с лица механические смеси химически невзаимодействующих компонентов вместе с различной диэлектрической проницаемостью, результирующую диэлектрическую негерметичность дозволено предназначить нате основании уравнения Лихтенеккера не ведь — не то логарифмического закона смещения:

    ,

    идеже - диэлектрические проницаемости смеси равным образом входящих компонентов;

    - объемная сосредоточение компонентов во относительных единицах, удовлетворяющая условию ;

    - величина, характеризующая операция компонентов во данном диэлектрике да принимающая значимость через +1 прежде -1.

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

    .

    Результирующая в меньшей степени максимальной диэлектрической проницаемости () изо входящих во сброд компонентов. Температурный процент смеси определяется соответственно формуле:

    Или

    ,

    идеже - табличные значения температурных коэффициентов входящих компонентов.

    Все диэлектрики в соответствии с виду подразделяются бери сколько-нибудь групп. К первой группе дозволено отнести диэлектрики, обладающие во основном токмо электронной поляризацией, возьмем неполярные равно слабополярные твердые вещества на кристаллическом да аморфном состояниях (парафин, сера, полистирол), а что-то около а неполярные да слабополярные жидкости да ветры (бензол, протий равным образом 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 дальнейший относятся диэлектрики, обладающие наряду от этим электронной равным образом дипольно-релаксационной поляризацией.

    Сюда принадлежат полярные (дипольные ) органические, полужидкие да твердые вещества (масляно-канифольные компаунды, эпоксидные смолы, целлюлоза, кое-кто 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 вместе с электронной, йонной равным образом йонно-электронно-релаксационной поляризациями.

    В этой группе желательно сделать акцент двум подгруппы материалов вследствие существенного различия их электрических характеристик:

    · Диэлектрики вместе с электронной да йонной поляризациями;

    · Диэлектрики не без; электронной, йонной да релаксационными поляризациями.

    К первой подгруппе большею 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 другой подгруппе принадлежат неорганические стекла, материалы содержащие стекловидную фазу (фарфор, микалекс), равно кристаллические диэлектрики не без; неплотной упаковкой частиц во решетке:

    Фарфор - ? r =6…8

    Микалекс - ? r =8,0

    Кварцевое стеклышко - ? r =3,8

    Стекло "Флинт" -- ? r =8,0

    Силикатное стеклышко - ? 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 превыше размещение диэлектриков отражает на достаточной степени основные электрические свойства.

    0. Объяснить, на нежели заключается разница в ряду понятиями "тангенс угла диэлектрических потерь" равно "коэффициент диэлектрических потерь"

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

    Потери на энергии во диэлектриках наблюдаются в духе около переменном, приближенно да быть постоянном напряжении, потому что во технических материалах обнаруживается ажурный стрежень утечки, вызванный электропроводностью. При постоянном напряжении, когда-когда в отлучке периодической поляризации, полет материала характеризуется, равно как указывалось, значениями удельных объемного равно поверхностного сопротивлений, которые определяют важность R с (см.рис.1.1).

    При воздействии переменного напряжения получай политрифторхлорэтилен на нем опричь прозрачный электропроводности могут показываться иные аппаратура превращения электрической энергии на тепловую. Поэтому рука материала мизерно описывать всего лишь сопротивлением изоляции.

    В инженерной практике чаще общей сложности чтобы характеристики паренка диэлектрика разбрасывать энергию во электрическом раздолье используют вершина диэлектрических потерь, а в свой черед тангенс сего угла.

    Углом диэлектрических потерь ? называют угол, дополняющий по 00 0 вершина сдвига фаз ? средь током равным образом напряжением на емкостной цепи.

    В случае идеального диэлектрика градиент тока на ёбаный железы опережает градиент напряжения сверху пеленг 00 0 ; подле всём этом вершина ? равен нулю. Чем более рассеивается на диэлектрике мощность, тем больше ракурс сдвига фаз ? да тем свыше угловая точка диэлектрических потерь ? да его цель tg?.

    Тангенс угла диэлектрических потерь раскованно входит во формулу на рассеиваемой во диэлектрике мощности, благодаря тому приземленно сугубо сплошь и рядом пользуется этой характеристикой.

    Рассмотрим схему, эквивалентную конденсатору вместе с диэлектриком, обладающим потерями. Эта конфигурация должна составлять выбрана из таким расчетом, с целью активная мощность, расходуемая на этой схеме, была равняется мощности, рассеиваемой на диэлектрике конденсатора, а стремнина был бы сдвинут про напряжения сверху оный но угол, что такое? равным образом на рассматриваемом конденсаторе.

    Поставленную задачу не запрещается решить, заменив теплообменник из потерями идеальным конденсатором из безразлично включенным активным сопротивлением (параллельная схема) иначе говоря конденсатором не без; прогрессивно включенным сопротивлением (последовательная схема). Такие эквивалентные схемы, конечно, безвыгодный дают объяснения механизма диэлектрических потерь равно введены токмо условно.

    Параллельная да последовательная эквивалентные схемы представлены нате рис. 0.1.. Там а даны соответствующие диаграммы токов равным образом напряжений. Обе схемы эквивалентны товарищ другу, неравно около равенстве полных сопротивлений Z 0 =Z 0 =Z равны в соответствии с их активные равным образом реактивные составляющие. Это соглашение довольно соблюдено, разве углы сдвига тока насчет напряжения равны да значения активной мощности одинаковы.

    Рис. 0.1. Параллельная (а) да последовательная (б) эквивалентные схемы диэлектрика вместе с потерями да 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.)

    с целью последовательной схемы

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

    Для доброкачественных диэлектриков дозволено и ухом не повести значением tg 0 ? за сравнению из единицей во формуле (2.5.) равным образом исчислять Ср ? С s . Выражения с целью мощности, рассеиваемой во диэлектрике, на этом случае будут равным образом одинаковы у обоих схем:

    Ра=U 0 ? С tg ?, (2.7.)

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

    Следует отметить, в чем дело? около переменном напряжении во различие ото постоянного вместимость диэлектрика вместе с большими потерями становится условной величиной равным образом зависит ото выбора праздник или — или идентичный эквивалентной схемы. Отсюда да диэлектрическая светопроницаемость материала из большими потерями рядом переменном напряжении как и условна.

    Для большинства диэлектриков мера эквивалентной схемы зависят с частоты. Поэтому, определив каким-либо методом значения емкости равным образом эквивалентного сопротивления про данного конденсатора подле некоторой частоте, воспрещается утилизировать сии величина интересах расчета угла потерь присутствие остальной частоте. Такой расчисление справедлив исключительно на отдельных случаях, нет-нет да и эквивалентная элемент имеет определенное физическое обоснование. Так, когда интересах данного диэлектрика известно, зачем доход на нем определяются всего только потерями через ажурный электропроводности на широком диапазоне частот, так пристанище потерь конденсатора вместе с таким диэлектриком может бытовать вычислен пользу кого какой угодно частоты, лежащей во этом диапазоне, по части формуле (2.1.). Потери на таком конденсаторе определяются выражением

    Ра=U 0 / R. (2.8.)

    Если но утечки во конденсаторе обусловлены главным образом сопротивлением подводящих да соединительных проводов, а в свой черед сопротивлением самих электродов (обкладок), например, тонким слоем серебра на слюдяном либо керамическом конденсаторе, так рассеиваемая мощь на нем возрастает не без; частотой соразмерно квадрату частоты:

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

    Из выражения (2.9.) не грех изготовить чрезвычайно видный практический вывод: конденсаторы, предназначенные с целью работы возьми высокой частоте, должны обладать по мнению потенциал малое сопротивление, в духе электродов, таково равно соединительных проводов да переходных контактов.

    В большинстве случаев орудие потерь во конденсаторе мудреный равным образом его не позволяется лимитировать лишь ко потерям через жидкий электропроводности тож ко потерям на контакте. Поэтому размер конденсатора надо выражать присутствие пирушка частоте, около которой возлюбленный хорош использован.

    Диэлектрические потери, отнесенные для единице объема диэлектрика, называют удельными потерями. Их не грех взвесить согласно формуле

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

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

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

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

    СИНТЕТИЧЕСКИЕ И ИСКУССТВЕННЫЕ ВОЛОКНА.

    В электротехнике зверски неограниченно применяются волокнистые материалы, т.е. материалы, которые состоят в основном (или целиком) с частиц удлиненной конституция - волокон. Преимущества многих волокнистых материалов: дешевизна, изрядно большая механическая фундаментальность равно гибкость, довольство обработки. Недостатками их являются невысокие электрическая долговечность да перенос (из-за наличия промежутков в кругу волокнами, заполненными воздухом); гигроскопичность - сильнее высокая, нежели у массивного материала того но химического состава (так наравне развитая вид волокон мелочёвка поглощает влагу, проникающую на промежутки в кругу ними). Свойства волокнистых материалов могут бытийствовать кардинально улучшены чрез пропитки, вследствие чего сии материалы во электрической изоляции заурядно применяют во пропитанном состоянии.

    0.1.Синтетические волокна.

    Из синтетических волокнистых материалов годится обозначить полиэтилентнререфталатные (лавсан, терилен, терен, дакрон, равно др.), полиамидные (капрон, дедерон, найлон, анид равно пр.), полиэтиленовые, полистирольные, поливинилхлоридные (хлорин да др.) равно политетрафторэтиленовые. Материалы с синтетического волокна - сие линейные полимеры из высокой молекулярной массой. Многие синтетические волокна, пример полиамидные, позднее изготовления подвергаются вытяжке ради дополнительной ориентации линейных молекул по волокон да улучшения механических свойств волокна; рядом всём этом, очевидно, увеличивается равным образом апофема волокна, равным образом оно становится тоньше. Из синтетических волокон во электроизоляционной технике большое использование имеет капрон. Использование капрона где бы натурального шелка да хлопчатобумажной пряжи высоких номеров во производстве обмоточных проводов дает немаленький экономичный эффект, поскольку капрон невыгодный только лишь несть дешевле, нежели шелк да тонкая хлопчатобумажная пряжа, равным образом несомненно доступен, так равно дает большую длину нити того но сечения с мало кто массы, таково по образу концентрация капрона против невелика.

    Полиамидное джут энант превосходит капрон равным образом найлон соответственно нагревостойкости равно механической прочности. Нитрон (орлон) - сие высокомолекулярное соединение акрилнитрила, генонема его имеет постройка -

    Он характеризуется крупный механической прочностью равно нагревостойкостью (температура размягчения его больше 035 0 С). Электрическая фундаментальность непропитанных текстильных материалов определяется электрической прочностью воздуха на сквозных отверстиях средь нитями, а поелику до чертиков мала. Путем пропитки лаком не грех створить сии отверстия лаковой пленкой равно сим метко нарастить электрическую надёжность текстиль да ее влагостойкость.

    Искусственные волокна.

    Основные типы сих волокон - полинозный равно ацетатный шелк , получаемые с эфиров целлюлозы. В крест с исходной целлюлозы ее эфиры обладают растворимостью во подходящих по мнению составу растворителях равно позволяют фабриковать изо них тонкие нити рядом вытекании растворов насквозь отверстия (фильеры) малого диаметра.

    Вискозный шелк изготовляют переработкой целлюлозы со последующим переводом вытянутых с прядильного раствора волокон во вещество, близкое в области своей химической природе для исходной целлюлозе. Ацетатный шелк по мнению составу представляет на вывеску уксуснокислый среда целлюлозы (ацетат целлюлозы). По внешнему виду тот и другой сии подобно искусственного шелка напоминают настоящий шелк, хотя нитка изо них такого склада но толщины, зачем да хлопчатобумажная. По электроизоляционным свойствам полинозный шелк безвыгодный имеет преимуществ прежде хлопчатобумажным волокном (он аж малость сильнее гигроскопичен, нежели хлопчатобумажное волокно), так ацетатный шелк превосходит на правах хлопчатобумажную пряжу, круглым счетом да неподдельный шелк. Возможно равным образом поверхностное ацетилирование хлопчатобумажной пряжи, подвергнутая экий обработке пасмо обладает меньшей гигроскопичностью, нежели у исходной хлопчатобумажной пряжи.

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

    Главнейшие усредненные физические свойства металлов около 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 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 с поливинилхлорида имеет размеры: внутренне присущий поперечник d 0 =1,45 мм равно формальный калибр d 0 =4,5 мм. Построить графики зависимости диэлектрических потерь на температурном диапазоне через Т 0 =-20 0 С давно 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

    Решение задачи:

    Так равно как трубка с поливинилхлорида что узаконение используется в целях изоляции токоведущих проводников, предполагать что-то в середине трубки расположен целый провожание диаметром d вн , а наружно трубка тоже окружена проводящей средой. В этом случае трубку дозволительно анализировать как бы поликарбонат конденсатора равно приложить на решения известные формулы.

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

    Температурный производительность - через Т=-20 0 С по +60 0 С

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

    Материал - поливинилхлорид.

    Основные электрические объем поливинилхлорида на зависимости ото 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 во вкусе параллельное сочленение объемного да поверхностного сопротивления.

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

    R с 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 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 - долгота трубки; r 0 /r 0 =2,25/0,75=3

    r 0 =2,25мм - внешний радиус трубки

    r 0 =0,75мм - врождённый 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 за дисциплине Физика равно энергосистема нате тему: Основные электроматериалы; мнение равным образом виды, систематизирование равным образом структура, 0014-2015, 0016 год.





    Скачать работу: Основные электроматериалы

    Перейти на инвентарь рефератов, курсовых, контрольных равным образом дипломов в области
    дисциплине Физика да токи