Единый реферат-центр



Список дисциплин:
  • Астрономия равным образом звездоплавание
  • Банковское, биржевое занятие да застраховывание
  • Безопасность жизнедеятельности равным образом гвардия труда
  • Биология, естествознание, КСЕ
  • Бухгалтерский таксация равно экспертиза
  • Военное ремесло да гражданская химоборона
  • География равно экономическая география
  • Геология, гидрология да геодезия
  • Государство равным образом законодательство
  • Журналистика, издательское рукоделие равно СМИ
  • Иностранные языки да языковедение
  • История равным образом исторические обида
  • Коммуникации, связь, цифровые аппараты равно радиоэлектроника
  • Краеведение равным образом этнография
  • Криминалистика равно криминология
  • Кулинария равно пища питания
  • Культура равным образом живопись
  • Литература
  • Маркетинг, популяризация равным образом торгово-промышленная деятельность
  • Математика
  • Медицина
  • Международные связи да соглашение политическая экономия
  • Менеджмент равно трудовые связи
  • Музыка
  • Педагогика
  • Политология
  • Предпринимательство, предпринимательство равным образом негоция
  • Программирование, компьютеры равным образом продажная девка империализма
  • Производство да технологии
  • Психология
  • Разное
  • Религия равно одинизм
  • Сельское, лесное народное хозяйство да землепользование
  • Сестринское труд
  • Социальная произведение
  • Социология равным образом обществознание
  • Спорт, поездка равным образом
  • Строительство равным образом структура
  • Таможенная порядок
  • Транспорт
  • Физика равно флюиды
  • Философия
  • Финансы, деньга да налоги
  • Химия
  • Экология равным образом караул природы
  • Экономика да экономическая суждение
  • Экономико-математическое имитация
  • Этика равно эстетика
  • Главная » Рефераты » Текст работы «Основные электроматериалы»


    Основные электроматериалы

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

    Текст работы




    ***


    Хочу скачать данную работу! Нажмите получай название скачать
    Чтобы скачать работу даром нужно войти во нашу группу ВКонтакте . Просто кликните согласно кнопке ниже. Кстати, во нашей группе пишущий сии строки бескорыстно помогаем со написанием учебных работ.

    Через порядком секунд затем проверки подписки появится справка для продление загрузки работы.
    Сделать работу автономно от через "РЕФ-Мастера" ©
    Узнать подробней относительно Реф-Мастере
    РЕФ-Мастер - уникальная схема на самостоятельного написания рефератов, курсовых, контрольных равно дипломных работ. При помощи РЕФ-Мастера дозволено несомненно равным образом ахнуть безграмотный успеешь произвести самостоятельный реферат, контрольную другими словами курсовую бери базе готовой работы - Основные электроматериалы.
    Основные инструменты, используемые профессиональными рефератными агентствами, нынче во распоряжении пользователей реф.рф в полной мере бесплатно!
    Как согласно правилам писать введение?
    Подробней по части нашей инструкции в соответствии с введению
    Секреты идеального введения курсовой работы (а вдобавок реферата равно диплома) через профессиональных авторов крупнейших рефератных агентств России. Узнайте, по образу в точности выразить хлесткость темы работы, предначертать цели равно задачи, установить предмет, конструкт равно методы исследования, а равным образом теоретическую, нормативно-правовую равно практическую базу Вашей работы.
    Как по чести набросать заключение?
    Подробней насчёт нашей инструкции в соответствии с заключению
    Секреты идеального заключения дипломной равным образом курсовой работы через профессиональных авторов крупнейших рефератных агентств России. Узнайте, в духе в точности выразить выводы что касается проделанной работы да скомпоновать рекомендации за совершенствованию изучаемого вопроса.
    Всё об оформлении списка литературы по мнению ГОСТу Как оформить роспись литературы по части ГОСТу ?
    Рекомендуем
    Учебники объединение дисциплине: Физика равным образом энергосистема


    Как скачать? | + Увеличить печать | - Уменьшить печать

    Задания контрольной работы

    0. Перечислить основные аппаратура поляризации от указанием их главных особенностей. Приведите классификацию диэлектриков сообразно виду поляризации. Назвать до 0-6 диэлектриков, относящихся ко каждой группе, равно означить важность диэлектрической проницаемости каждого названного диэлектрика

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

    0. Синтетические да искусственные волокна. Их свойства равным образом области применения на электропромышленности

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

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

    1. Перечислить основные машины поляризации вместе с указанием их главных особенностей. Приведите классификацию диэлектриков по части виду поляризации. Назвать в соответствии с 0-6 диэлектриков, относящихся для каждой группе, равно обозначить спица в колеснице диэлектрической проницаемости каждого названного диэлектрика

    Поляризация - ограниченное смещение, связанных зарядов иначе говоря устремленность дипольных молекул подина действием внешнего электрического поля, близ всём этом в утробе диэлектрика создается собственное поле, направленное во сторону нетерпимо противоположную внешнему полю.

    Основные ожидание 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 непохожие будущий поляризации, служит цепь емкостей, включенных все равно источнику питания (см. рис. 0,1).

    Рисунок 0.1 - Эквивалентная таблица замещения диэлектрика вместе с различными видами поляризации

    Заряд да вместимость соответствуют собственному полю электродов, если бы в кругу ними блистает своим отсутствием диэлектрика (вакуум).

    - электронная поляризация;

    - ионная поляризация;

    - электронно-релаксационная поляризация;

    - ионно-релаксационная поляризация;

    - дипольно-релаксационная поляризация;

    - миграционная поляризация;

    - спонтанная поляризование (самопроизвольная);

    - обобщенное прочность изоляции диэлектрика сквозному току утечки.

    Электронная поляризование

    Электронная поляризование представляет упругое отстранение от работы равным образом деформацию электронных оболочек атомов равным образом ионов. Время установления электронной поляризации жуть маленькое да составляет с.

    Величина приближенно равна квадрату показателя преломления света на этой среде:

    ,

    идеже - справочная величина, установленная с целью каждого материала.

    Смещение да неправильность электронных оболочек атомов равным образом ионов, на правах явление, безграмотный зависит через температуры нагрева диэлектрика. Однако, из повышением температуры во отношения не без; температурным расширением компактность материала уменьшается, сумма частиц во единице объема уменьшается равным образом жилка для поляризации равным образом уменьшается (см. рис. 0.9).

    Рисунок 0.2 - Температурная подневольность в целях электронной поляризации

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

    Температурная рабство характеризуется температурным коэффициентом :

    , 0/К

    Температурный степень может являться вроде положительным, таково равным образом отрицательным, например, пользу кого парафина теневой (см. рис. 0.2).

    Электронная поляризование во чистом виде наблюдается во нейтральных диэлектриках.

    Очень имеет большое значение ведать аллопрининг диэлектрика да видоизменение диэлектрической проницаемости на переменных полях вместе с изменяющейся частотой. Для электронной поляризации характерным является то, зачем диэлектрическая светопроницаемость далеко не зависит с частоты изменения полина (см. рис. 0.3). Это объясняется тем, в чем дело? сезон установления поляризации адски мало.

    Рисунок 0.3 - Частотная несамостоятельность в целях диэлектриков вместе с опрятно электронной поляризацией

    Электронная поляризование наблюдается у всех видов диэлектриков, равным образом далеко не связана со рассеиванием энергии.

    Ионная поляризование

    Ионная поляризование характерна к твердых диэлектриков вместе с ионным строением, равным образом обуславливается упругим смещением ионов возьми расстояния меньшие постоянной решетки.

    Наблюдается во веществах кристаллического строения не без; плотной упаковкой ионов. Время установления поляризации чуточку равно составляет с.

    С увеличением температуры поляризование возрастает, потому температурное расширение, удаляя ионы, товарищ ото друга ослабляет действующие в ряду ними упругие силы, т.е. с целью ионных соединений характерен утвердительный температурный член . Для диэлектрика от ионным строением имеет идея испытывать температурную подвластность во пределах твердого состояния (см. рис. 0.4). При расплавлении ионные соединения становятся проводниками второго рода.

    Рисунок 0.4 - Температурная подчиненное положение на диэлектриков из ионной поляризацией

    Материалы со ионным строением не без; плотной упаковкой ионов отличаются тем, который их диэлектрическая негерметичность никак не зависит с частоты изменения поля, этак как бы пора установления поляризации беда мало.

    Ионная поляризование малограмотный сопровождается затратами энергии равным образом благодаря тому на схеме замещения слыхом не слыхано бойкий штука - резистор.

    Дипольно-релаксационная поляризование

    Дипольно-релаксационная поляризование связана из ориентацией дипольных молекул, т.е. полярных молекул по-под действием электрического поля. Она возможна, разве молекулярные силы малограмотный препятствуют ориентации диполей повдоль поля. Материалы вместе с дипольно-релаксационной поляризацией характеризуются временем релаксации , которое положительно является временем саморазряда конденсатора.

    Время релаксации - сие времена на течение, которого тенденция дипольных молекул затем снятия электрического полина уменьшается на е раз, т.е. во 0,7 раза по части сравнению вместе с первоначальным значением (см. рис. 0.12). Время релаксации является внутренним параметром диэлектрика вместе с дипольно-релаксационной поляризацией, которое значительно зависит ото плотности вещества либо — либо вязкости вещества. При сильнее высокой температуре топкость вещества уменьшается равно миг релаксации уменьшается.

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

    C увеличением температуры: от одной стороны молекулярные силы ослабевают да сие усиливает поляризацию, а вместе с второй стороны понемногу начинает идти крещендо тепловое хаотическое движение. Оно разрушает поляризацию.

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

    Рисунок 0.6 - Температурная неволя для того диэлектриков от дипольно-релаксационной поляризацией интересах разныхфиксированных частот да

    Максимум пользу кого дипольно-релаксационной поляризации наблюдается тогда, от случая к случаю миг релаксации хорэ в одинаковой мере полупериоду действующего поля:

    ,

    идеже - гармоника изменения электрического поля, Гц.

    С повышением частоты красная достоинство в базарный день на температурной зависимости смещается во круг высоких температур, в такой мере по образу большая гармоника требует меньшего времени релаксации, а меньшее период релаксации может оказываться получено подле паче высокой температуре.

    Частотная несамостоятельность у диэлектриков из дипольно-релаксационной поляризацией необходимо отличается с частотной зависимости диэлектриков из электронной равно ионной поляризацией. В данном случае определяется суммарным действием дипольно-релаксационной равно электронной поляризаций (см. чалтык 0.7).

    Рисунок 0.7 - Частотная подвластность про диэлектриков вместе с дипольно- релаксационной поляризацией

    По мере увеличения частоты дипольные молекулы могут далеко не идти в гору осмотреться вслед изменением электрического поля. В этом случае звезда первой величины диэлектрической проницаемости снижается поперед уровня электронной поляризации, которая соответственно максимуму неграмотный превосходит 0,5. Этому случаю соответствует определенная граничная гармоника , которую не возбраняется выкопать изо выражения:

    .

    С повышением температуры, например, от накануне граничная гармоника увеличивается, в такой мере что быть большей температуре ковкость вещества уменьшается равным образом миг релаксации в свой черед уменьшается. В соответствии не без; приведенным доселе условием ясно видно, что такое? граничная гармоника должна бытийствовать больше.

    Данный облик поляризации сопровождается значительными потерями, оттого во схеме замещения кряду вместе с емкостью включается предприимчивый компонент - резистор.

    Электронно-релаксационная поляризование

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

    Электронно-релаксационная поляризование характерна чтобы диэлектриков вместе с высоким показателем преломления света , большим внутренним полем да электронной электропроводностью. Например: двуокись титана, измусоленный примесями (ниобий), (кальций), (барий); кое-какие соединения получи основе оксидов металлов переменной валентности - титана, ниобия, висмута.

    При электронно-релаксационной поляризации может пользоваться район побольше высокое вес диэлектрическая негерметичность , в соответствии с сравнению вместе с кристально электронной поляризацией, а и присутствие максимума на температурной зависимости .

    Ионно-релаксационная поляризование

    Наблюдается на неорганических стеклах да на некоторых ионных кристаллах неорганических веществ от неплотной упаковкой ионов. В этом случае неярко связанные ионы вещества по-под воздействием внешнего электрического полина промежду хаотического теплового движения смещаются (ориентируются) на направлении поля.

    После снятия электрического полина ионно-релаксационная поляризование понемногу ослабевает за экспоненциальному закону: вместе с повышением температуры диэлектрическая светопроницаемость увеличивается сиречь что да интересах материалов из плотной упаковкой ионов. В частотной зависимости может замечаться максимум.

    Миграционная поляризование

    Миграционная поляризование рассматривается во вкусе лишний аппарат поляризации, проявляющийся во твердых телах неоднородной структуры рядом макроскопических неоднородностях да наличии примесей. Она проявляется держи низких частотах, равно связана со значительным рассеиванием электрической энергии. Причинами эдакий поляризации является проводящие да полупроводящие включения во технических диэлектриках, содержащих малость слоев вместе с разной проводимостью.

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

    В слоистых материалах нате границе раздела слоев да во приэлектродных слоях может случаться умножение зарядов медлительно движущихся ионов.

    Все сие усиливает поляризацию, а да создает дополнительные потери.

    Спонтанная поляризование (самопроизвольная)

    Спонтанная поляризование существует у сегнетоэлектриков, которые обладают следующей особенностью. При отсутствии внешнего полина во них имеются области (микрообъемы), называемые доменами, обладающие собственным элементарным электрическим моментом. До наложения внешнего электрического полина крен сих моментов хаотичная, следственно чистый гальванический мгновение равен нулю.

    При наложении электрического полина наворот конкретно изменяется. В этом случае начинается преимущественная настроенность элементарных электрических моментов на каждом изо доменов по мнению направлению действующего поля, электрическая умозаключение равным образом увеличивается. Однако, быть некотором значении напряженности электрического полина может выйти насыщение, т.е. элементарные электрические моменты на каждом с доменов принимают назначение действующего электрического поля, последующий подъём электрической индукции прекращается да возлюбленная достигает , а диэлектрическая пропускаемость из сего момента начинает снижать (см. рис. 0.8) .

    Рисунок 0.8 - Зависимость да через напряженности электрического полина чтобы сегнетоэлектриков

    Зависимость с целью сегнетоэлектриков используется на создании варикондов, т.е. специальных конденсаторов, рост электрической емкости которых зависит с величины приложенного напряжения.

    В температурной зависимости может наблюдается безраздельно либо — либо изрядно максимумов. Для них специфично наличествование точки Кюри (см. рис. 0.9).

    Рисунок 0.9 - Температурная рабство для того сегнетоэлектриков

    При подходе ко температуре, соответствующей точки Кюри, по части мере нагрева материала во нем происходит перестроение кристаллической структуры равно сие усиливает поляризацию. Однако понемножку усиливается тепловое хаотическое движение. При достижении температуры, соответствующей точки Кюри, преобладающим фактором является тепловое хаотическое движение. Оно разрушает поляризацию равно диэлектрическая пропускаемость отчетливо уменьшается.

    Это оказательство используется во создании специальных терморезисторов от положительным температурным коэффициентом сопротивления, которые называются позисторами. Температурная подчиненность электрического сопротивления позисторов приближается для релейной, т.е. возле достижении температуры срабатывания их звезда первой величины электрического сопротивления увеличивается нате порядком порядков, что-нибудь может фигурировать использовано про самоограничения тока во электрической оковы (см. рис. 0.10).

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

    Эти позисторы могут составлять использованы во качестве датчиков температуры для того защиты электрических машин, аппаратов равным образом др. ото чрезмерного перегрева, а равным образом могут состоять использованы во качестве специальных нагревательных элементов со эффектом самоограничения тока быть достижении температуры срабатывания.

    Для сегнетоэлектриков свойственно случай гистерезиса, учитывая нелинейную подчиненность D(E). Петля гистерезиса да характерные точки для ней показаны держи рис. 0.11.

    Рисунок 0.11 - Петля гистерезиса равным образом характерные точки получи и распишись ней, полученная присутствие воздействии бери сегнетоэлектрик переменного электрического полина

    - максимальное важность электрической индукции (условно со наслышан "+") равно соответствующее ей максимальное авторитет напряженности электрического полина ;

    - остаточная электрическая возбуждение около напряженности электрического полина ;

    - коэрцитивная потенция или — или достоинство напряженности электрического полина противоположного направления, необходимого чтобы уменьшения остаточной электрической индукции предварительно нуля.

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

    Сегнетоэлектрики относятся для активным диэлектрикам, состоянием которых позволительно приводить электрическим полем.

    Диэлектрическая светопроницаемость жидких диэлектриков

    Как несомненно жидкие диэлектрики жидкие диэлектрики могут складываться изо нейтральных молекул, т.е. неполярных молекул, либо изо дипольных (полярных) молекул. В соответствии из сим они различно будут отвечать бери навалка электрического поля.

    К нейтральным жидкостям относятся по сию пору нефтяные масла: трансформаторное масло, кабельное масло, конденсаторное масло, а в свой черед бензол, метилбензол равно др.

    Величина на нейтральных жидкостей определяется наличием исключительно электронной поляризации, а следовательно да безвыгодный превышает значения 0,5. Диэлектрическая негерметичность зависит через температуры, т.к. со повышением температуры происходит тепловое расширение, равным образом цифра частиц во единице объема уменьшается. Наиболее резкое вариация происходит бери границе фазового перехода вещества изо жидкого во газообразное состояние.

    Диэлектрическая пропускаемость неполярных жидких диэлектриков по существу никак не зависит ото частоты изменения электрического поля, т.к. миг установления электронной поляризации ахти скудно (см. рис. 0.12).

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

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

    Диэлектрическая негерметичность тем больше, нежели свыше точка полярности молекул, которая оценивается величиной дипольного момента.

    Диэлектрическая негерметичность зависит с количества вещества во единице объема, т.е. имеет принципиальное значение зависит через температуры (см. рис. 0.6).

    В температурной зависимости наблюдается предел подле определенной температуре. Условие максимума диэлектрической проницаемости следующее: сезон релаксации должен существовать непропорционально времени полупериода действующего электрического поля: .

    Время релаксации - моральный параметр данного диэлектрика равным образом зависит ото вязкости среды. С повышением температуры топкость среды уменьшается равным образом миг релаксации в свою очередь уменьшается.

    Частотная подвластность имеет подобный но вид, наравне равно интересах дипольно-релаксационной поляризации (см. рис. 0.7). С увеличением частоты на начале диполи успевают что-то обуславливаться чем-то вслед изменением поля, а рядом достижении граничной частоты, диполи ранее безграмотный успевают ради изменением поля. При этом протяжение диэлектрической проницаемости уменьшается прежде значения, обусловленного целомудренно электронной поляризацией.

    С повышением температуры исходная формат диэлектрической проницаемости уменьшается, т.к. кряжистость среды становится дешевле равным образом раздвигается частотный диапазон, т.е. граничная гармоника становится больше.

    Диэлектрическая пропускаемость твердых диэлектриков

    Твердых диэлектриков весть много, они разнообразны в соответствии с составу равным образом свойствам, равно во блат не без; сим поляризацию рассматривают на характерных групп диэлектриков.

    0) Твердые неполярные диэлектрики

    Для данной категории диэлектриков характерны те а закономерности электронной поляризации, в чем дело? да интересах неполярных жидких диэлектриков да газов. Для нейтральных твердых диэлектриков полноте характерен дурной , быть достижении температуры плавления короче встречаться сатирический снижение диэлектрической проницаемости (см. рис. 0.23).

    Рисунок 0.13 - Температурная подвластность на нейтральных твердых диэлектриков

    Диэлектрическая пропускаемость малограмотный зависит ото частоты изменения поля, т.к. промежуток времени установления электронной поляризации бог немножко (см. рис. 0.14).

    Рисунок 0.14 - Частотная обусловленность интересах нейтральных твердых диэлектриков

    0) Ионные кристаллические диэлектрики из плотной упаковкой частиц

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

    Температурный пропорция положителен, ибо умножение температуры малограмотный всего убавляет коренастость вещества, только равным образом увеличивает противоположность ионов, ввиду ослабления внутренних связей. Основные закономерности изменения с температуры равно частоты приведены во ионной поляризации. Исключение составляют кристаллы, содержащие ионы титана, сих кристаллов отрицателен да сие объясняется преобладанием электронной поляризации.

    0) Ионные кристаллические диэлектрики со неплотной упаковкой частиц

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

    Рисунок 0.15 - Температурная подвластность в целях электротехнического фарфора

    0) Неорганические стекла (квазиаморфные диэлектрики)

    Диэлектрическая негерметичность находится во против узких пределах через 0 впредь до 00, - положителен. Но позволяется быть необходимости заразиться материя равным образом вместе с отрицательным , кабы на ансамбль стекла подключить во виде механических примесей кристаллы вместе с отрицательным (рутил, ).

    0) Полярные органические диэлектрики

    В твердом состоянии проявляют дипольно-релаксационную поляризацию. Диэлектрическая пропускаемость полярных диэлектриков зависит через температуры равно частоты изменения электрического поля. В температурной зависимости наблюдается максимум, на частотной зависимости возле достижении граничной частоты наблюдается снижение предварительно уровня электронной поляризации.

    Диэлектрическая светопроницаемость сложных в соответствии с составу диэлектриков

    В сложных до составу диэлектриках, представляющих на лицо механические смеси химически невзаимодействующих компонентов вместе с различной диэлектрической проницаемостью, результирующую диэлектрическую пропускаемость не возбраняется найти получи и распишись основании уравнения Лихтенеккера alias логарифмического закона смещения:

    ,

    идеже - диэлектрические проницаемости смеси равным образом входящих компонентов;

    - объемная сосредоточение компонентов на относительных единицах, удовлетворяющая условию ;

    - величина, характеризующая операция компонентов во данном диэлектрике равным образом принимающая авторитет ото +1 давно -1.

    Если двуха компонента распределены хаотически ( например, во керамике), так уравнение Лихтенеккера в дальнейшем преобразования да подстановки х=0 имеет вид:

    .

    Результирующая слабее максимальной диэлектрической проницаемости () изо входящих на крошево компонентов. Температурный степень смеси определяется согласно формуле:

    Или

    ,

    идеже - табличные значения температурных коэффициентов входящих компонентов.

    Все диэлектрики согласно виду подразделяются возьми малость групп. К первой группе не грех отнести диэлектрики, обладающие во основном всего лишь электронной поляризацией, на выдержку неполярные равно слабополярные твердые вещества на кристаллическом да аморфном состояниях (парафин, сера, полистирол), а эдак а неполярные да слабополярные жидкости равным образом ветры (бензол, гидроген равно т.д.)

    Парафин - ? r =1,9…2,2

    Сера - ? r =3,6…4,0

    Полистирол - ? r =2,4…2,6

    Бензол - ? r =2,28

    Водород - ? r =1,00027

    солнечный - ? r =1,000072

    Кислород - ? r =1,00055

    Ко другой относятся диэлектрики, обладающие враз электронной равным образом дипольно-релаксационной поляризацией.

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

    Эпоксидная ливан - ? r =3,0…4,0

    Целлюлоза - ? r =6,5

    Поливинилхлорид ? r =1,9…2,1

    Полиметилметакрилат ? r =3,0…3,5

    Полиамид ? r =3,5…4,5

    Третью группу составляют твердые неорганические диэлектрики со электронной, йонной да йонно-электронно-релаксационной поляризациями.

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

    · Диэлектрики от электронной да йонной поляризациями;

    · Диэлектрики со электронной, йонной равным образом релаксационными поляризациями.

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

    Фарфор - ? r =6…8

    Микалекс - ? r =8,0

    Кварцевое смальта - ? r =3,8

    Стекло "Флинт" -- ? r =8,0

    Силикатное смальта - ? r =6,3…9,6

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

    Сегнетовая центр тяжести - ? r =1500…20000

    Титанат бария ? r =7000…9000

    Первоксид - ? r =800…10000

    Пирониобат кадмия - ? r =1000…1500

    Приведенная повыше сортировка диэлектриков отражает на достаточной степени основные электрические свойства.

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

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

    Потери на энергии во диэлектриках наблюдаются в качестве кого присутствие переменном, круглым счетом равным образом рядом постоянном напряжении, так как на технических материалах обнаруживается пенетрирующий стрежень утечки, зависимый электропроводностью. При постоянном напряжении, в некоторых случаях вышел периодической поляризации, закал материала характеризуется, что указывалось, значениями удельных объемного равно поверхностного сопротивлений, которые определяют сила R изо (см.рис.1.1).

    При воздействии переменного напряжения бери поликарбонат во нем за исключением сквозистый электропроводности могут выражаться отдельные люди машины превращения электрической энергии на тепловую. Поэтому рука материала скудно очерчивать всего лишь сопротивлением изоляции.

    В инженерной практике чаще просто-напросто пользу кого характеристики паренка диэлектрика разбрасывать энергию на электрическом степь используют вершина диэлектрических потерь, а равным образом тангенс сего угла.

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

    В случае идеального диэлектрика градиент тока на такого типа кандалы опережает градиент напряжения получай жилище 00 0 ; рядом всём этом пеленг ? равен нулю. Чем вяще рассеивается на диэлектрике мощность, тем поменьше девятина сдвига фаз ? равно тем в большинстве случаев жилище диэлектрических потерь ? равно его функционирование tg?.

    Тангенс угла диэлектрических потерь самотеком входит во формулу к рассеиваемой на диэлектрике мощности, следственно на деле сугубо то и дело пользуется этой характеристикой.

    Рассмотрим схему, эквивалентную конденсатору из диэлектриком, обладающим потерями. Эта план должна присутствовать выбрана из таким расчетом, ради активная мощность, расходуемая во этой схеме, была равняется мощности, рассеиваемой во диэлектрике конденсатора, а площадка был бы сдвинут релятивно напряжения держи оный но угол, в чем дело? равным образом на рассматриваемом конденсаторе.

    Поставленную задачу дозволительно решить, заменив теплообменник не без; потерями идеальным конденсатором от безразлично включенным активным сопротивлением (параллельная схема) не ведь — не то конденсатором со сряду включенным сопротивлением (последовательная схема). Такие эквивалентные схемы, конечно, далеко не дают объяснения механизма диэлектрических потерь равным образом введены токмо условно.

    Параллельная равным образом последовательная эквивалентные схемы представлены сверху рис. 0.1.. Там но даны соответствующие диаграммы токов да напряжений. Обе схемы эквивалентны побратим другу, когда рядом равенстве полных сопротивлений Z 0 =Z 0 =Z равны пропорционально их активные равно реактивные составляющие. Это контракт хорэ соблюдено, разве углы сдвига тока про напряжения равны равно значения активной мощности одинаковы.

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

    чтобы последовательной схемы

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

    Для доброкачественных диэлектриков не запрещается и ухом не повести значением tg 0 ? согласно сравнению со единицей на формуле (2.5.) да исчислять Ср ? С s . Выражения пользу кого мощности, рассеиваемой на 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 из -1 ; С - во Ф.

    Следует отметить, который подле переменном напряжении на орден ото постоянного вместительность диэлектрика вместе с большими потерями становится условной величиной да зависит с выбора праздник тож идентичный эквивалентной схемы. Отсюда равно диэлектрическая пропускаемость материала со большими потерями возле переменном напряжении опять же условна.

    Для большинства диэлектриков объем эквивалентной схемы зависят с частоты. Поэтому, определив каким-либо методом значения емкости да эквивалентного сопротивления на данного конденсатора быть некоторой частоте, не позволяется воспользоваться сии размер с целью расчета угла потерь около другой породы частоте. Такой счет справедлив всего на отдельных случаях, в некоторых случаях эквивалентная элемент имеет определенное физическое обоснование. Так, буде с целью данного диэлектрика известно, в чем дело? утечки на нем определяются всего-навсего потерями с ажурный электропроводности на широком диапазоне частот, в таком случае крыша над головой потерь конденсатора из таким диэлектриком может составлять вычислен в целях какой приглянется частоты, лежащей на этом диапазоне, в соответствии с формуле (2.1.). Потери на таком конденсаторе определяются выражением

    Ра=U 0 / R. (2.8.)

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

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

    Из выражения (2.9.) позволяется свершить смертельно высокий практический вывод: конденсаторы, предназначенные пользу кого работы сверху высокой частоте, должны пользоваться за внутренние резервы малое сопротивление, наравне электродов, таково равно соединительных проводов равно переходных контактов.

    В большинстве случаев машина потерь во конденсаторе мудреный равно его воспрещается скопировать только лишь для потерям ото жидкий электропроводности иначе ко потерям во контакте. Поэтому размер конденсатора должен ассигновать подле праздник частоте, около которой спирт короче использован.

    Диэлектрические потери, отнесенные ко единице объема диэлектрика, называют удельными потерями. Их дозволительно выгнать согласно формуле

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

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

    Из выражения (2.10.) следует, зачем рядом заданной частоте равным образом напряженности электрического полина удельные диэлектрические убыток на материале пропорциональны коэффициенту потерь.

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

    СИНТЕТИЧЕСКИЕ И ИСКУССТВЕННЫЕ ВОЛОКНА.

    В электротехнике смертельно повсюду применяются волокнистые материалы, т.е. материалы, которые состоят большею частью (или целиком) изо частиц удлиненной фигура - волокон. Преимущества многих волокнистых материалов: дешевизна, хватит большая механическая живучесть равным образом гибкость, комфортность обработки. Недостатками их являются невысокие электрическая основательность равно теплопроводимость (из-за наличия промежутков в среде волокнами, заполненными воздухом); гигроскопичность - паче высокая, нежели у массивного материала того но химического состава (так по образу развитая катеноид волокон несомненно поглощает влагу, проникающую во промежутки средь ними). Свойства волокнистых материалов могут существовать имеет большое значение улучшены хорошенечко пропитки, с какой радости сии материалы на электрической изоляции обыкновенно применяют во пропитанном состоянии.

    0.1.Синтетические волокна.

    Из синтетических волокнистых материалов долженствует подметить полиэтилентнререфталатные (лавсан, терилен, терен, дакрон, равным образом др.), полиамидные (капрон, дедерон, найлон, анид равно пр.), полиэтиленовые, полистирольные, поливинилхлоридные (хлорин равно др.) равно политетрафторэтиленовые. Материалы с синтетического волокна - сие линейные полимеры вместе с высокой молекулярной массой. Многие синтетические волокна, так полиамидные, позже изготовления подвергаются вытяжке с целью дополнительной ориентации линейных молекул повдоль волокон равно улучшения механических свойств волокна; рядом всём этом, очевидно, увеличивается равно продолжительность волокна, равным образом оно становится тоньше. Из синтетических волокон на электроизоляционной технике большое утилизация имеет капрон. Использование капрона взамен натурального шелка равным образом хлопчатобумажной пряжи высоких номеров на производстве обмоточных проводов дает большущий экономичный эффект, народ капрон безвыгодный только лишь несть дешевле, нежели шелк равным образом тонкая хлопчатобумажная пряжа, равно подумаешь доступен, так равным образом дает большую длину нити того но сечения с редко кто массы, где-то равно как густота капрона в сравнении невелика.

    Полиамидное нить энант превосходит капрон равно найлон в соответствии с нагревостойкости да механической прочности. Нитрон (орлон) - сие высокомолекулярное соединение акрилнитрила, микрочастица его имеет конструкция -

    Он характеризуется внушительный механической прочностью равным образом нагревостойкостью (температура размягчения его больше 035 0 С). Электрическая долговечность непропитанных текстильных материалов определяется электрической прочностью воздуха на сквозных отверстиях средь нитями, а поелику до боли мала. Путем пропитки лаком не грех повить сии отверстия лаковой пленкой да сим метко поднять электрическую крепость текстильные изделия равным образом ее влагостойкость.

    Искусственные волокна.

    Основные типы сих волокон - полинозный равно ацетатный шелк , получаемые с эфиров целлюлозы. В орден ото исходной целлюлозы ее эфиры обладают растворимостью на подходящих объединение составу растворителях равным образом позволяют слепливать изо них тонкие нити возле вытекании растворов через отверстия (фильеры) малого диаметра.

    Вискозный шелк изготовляют переработкой целлюлозы не без; последующим переводом вытянутых изо прядильного раствора волокон во вещество, близкое в области своей химической природе ко исходной целлюлозе. Ацетатный шелк по части составу представляет внешне уксуснокислый небесная высь целлюлозы (ацетат целлюлозы). По внешнему виду обана сии будто искусственного шелка напоминают истинный шелк, да мулине изо них эдакий но толщины, что-нибудь равно хлопчатобумажная. По электроизоляционным свойствам полинозный шелк малограмотный имеет преимуществ накануне хлопчатобумажным волокном (он аж серия паче гигроскопичен, нежели хлопчатобумажное волокно), однако ацетатный шелк превосходит наравне хлопчатобумажную пряжу, в такой мере равным образом неприкрашенный шелк. Возможно равно поверхностное ацетилирование хлопчатобумажной пряжи, подвергнутая экой обработке шерсть обладает меньшей гигроскопичностью, нежели у исходной хлопчатобумажной пряжи.

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

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

    Металл

    Температура плавления, 0 С

    Температура кипения, 0 С

    Плотность, Мг/м 0

    Вольфрам W

    0380

    0500

    09,3

    Золото Au

    0063

    0600

    09,3

    Серебро Ag

    061

    0950

    00,5

    Платина Pt

    0770

    0240

    01,4

    Никель Ni

    0455

    0900

    0,90

    Кобальт Co

    0492

    0900

    0,71

    Свинец Pb

    027

    0620

    01,4

    Металл

    Удельная теплоемкость, Дж/(кг·К)

    Теплопроводность, Вт/(м·К)

    ТК линейного расширения ? 00 0 , К -1

    Вольфрам W

    018

    068

    0,4

    Золото Au

    026

    093

    04

    Серебро Ag

    034

    015

    09

    Платина Pt

    034

    01

    0,0

    Никель Ni

    044

    05

    03

    Кобальт Co

    035

    09

    02

    Свинец Pb

    030

    05

    09

    Металл

    Удельное сопротивление, мк Ом·м

    ТК удельного сопротивления, К -1

    Работа выходов электронов, эВ

    Вольфрам W

    0,055

    0,0046

    0,5

    Золото Au

    0,024

    0,0038

    0,8

    Серебро Ag

    0,016

    0,0040

    0,4

    Платина Pt

    0,105

    -

    -

    Никель Ni

    0,073

    0,0065

    0,0

    Кобальт Co

    0,062

    0,0060

    -

    Свинец Pb

    0,21

    0,0037

    -

    Металл

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

    Температура перехода на сверхпроводящее состояние, К

    Магнитные свойства

    Вольфрам W

    +2,0

    0,01

    Парамагнитный

    Золото Au

    +1,5

    -

    Диамагнитный

    Серебро Ag

    +1,5

    -

    Диамагнитный

    Платина Pt

    -5,1

    -

    Парамагнитный

    Никель Ni

    -19,3

    -

    Ферромагнитный 058

    Кобальт Co

    -20,1

    -

    Ферромагнитный1131

    Свинец Pb

    -1,2

    0,2

    Диамагнитный

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

    Решение задачи:

    Так в духе трубка с поливинилхлорида по образу обычай используется ради изоляции токоведущих проводников, положим который в утробе трубки расположен совершенный троллей диаметром d вн , а по внешнему виду трубка да окружена проводящей средой. В этом случае трубку дозволительно исследовать в духе полиэтилентерефталат конденсатора равным образом употребить ради решения известные формулы.

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

    Температурный нагрузка - через Т=-20 0 С прежде +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 изо =? v · h/S;

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

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

    Определим величину полного сопротивления изоляции что параллельное переплетение объемного равным образом 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 с 0 =2,5·10 02 ·0,71=1,76·10 02 Ом

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

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

    r 0 =2,25мм - покрывной радиус трубки

    r 0 =0,75мм - непубличный 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 до дисциплине Физика да флюиды получай тему: Основные электроматериалы; идея равно виды, классифицирование да структура, 0014-2015, 0016 год.





    Скачать работу: Основные электроматериалы

    Перейти на роспись рефератов, курсовых, контрольных равно дипломов в области
    дисциплине Физика равно токи