- •Харламова з.В.
- •Сборник методических указаний
- •К выполнению лабораторных работ по курсу:
- •«Техника и электрофизика высоких напряжений»
- •Составитель:
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Ход работы
- •4. Обработка экспериментальных данных
- •5. Контрольные вопросы
- •6. Вопросы для допуска
- •Рекомендованная литература
- •Определение электрической прочности воздуха
- •1. Теоретическая часть
- •2. Варианты заданий
- •3. Ход работы
- •4. Обработка экспериментальных данных
- •5. Контрольные вопросы
- •6. Вопросы для допуска
- •2. Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •4. Вопросы для допуска
- •1. Основные теоретические положения.
- •2. Приборы и оборудование
- •3. Ход работы
- •4. Контрольные вопросы
- •5. Вопросы для допуска
- •Рекомендованная литература
- •Лабораторная работа №5
- •2. Комплектность:
- •3. Устройство и работа:
- •4. Указание мер безопасности.
- •5. Подготовка к работе
- •Вопросы для допуска
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Указания по подготовке к лабораторной работе
- •Описание лабораторного стенда
- •4. Задание
- •5. Ход работы
- •7. Вопросы на допуск
- •1.Основные теоретические положения
- •Составитель:
- •Рецензент:
Министерство образования и науки Украины
Приазовский государственный технический университет
Кафедра ЭПП
Харламова з.В.
Сборник методических указаний
К выполнению лабораторных работ по курсу:
«Техника и электрофизика высоких напряжений»
для студентов направления «Электротехника и электротехнология»
дневной и заочной форм обучения
Мариуполь, 2010 г.
УДК 621..311
Методическое пособие содержит указания к лабораторным работам курса «Техника и электрофизика высоких напряжений». В методическом пособии содержится необходимые сведения теории, дан ход работы, перечислены меры безопасности, даны вопросы для допуска к лабораторным работам и контрольные вопросы, а так же литература по которой студент может углубить свои знания. Харламова З.В. Сборник методических указаний к выполнению лабораторных работ по курсу:«Техника и электрофизика высоких напряжений»для студентов направления 6.050701- «Электротехника и электротехнология» дневной и заочной форм обучения ПГТУ. 67 с. 2010г.
Составитель:
Кандидат технических наук, доцент |
Харламова З.В. |
Ответственный за выпуск
Доктор технических наук, профессор |
Саенко Ю.Л. |
Рецензент:
Кандидат технических наук, доцент |
Гаврилов Ф.А |
Утверждена на заседании кафедры
Протокол № ____8____
от ”___4___”_марта___2010 г.
Рекомендована методической комиссией
Энергетического факультета
Протокол № ____8____
от ”___4___”_марта___2010 г. О.Ю. Нестеров
Оглавление
1. |
Лабораторная работа №1 |
3 |
2. |
Лабораторная работа №2 |
12 |
3. |
Лабораторная работа №3 |
23 |
4. |
Лабораторная работа №4 |
35 |
5. |
Лабораторная работа №5 |
48 |
6. |
Лабораторная работа №6 |
66 |
7. |
Лабораторная работа №7 |
81 |
Лабораторная работа № 1
Тема: « Исследование электрического поля между двумя электродами в полупроводящей среде».
Цель: "Получить картину элементарного поля двух электродов в полупроводящей среде, исследовать влияние формы электродов на картину поля".
1. Основные теоретические положения
Реальные электроустановки имеют сложные электрические поля. Их рассчитывают с помощью ЭВМ, в частности, методом эквивалентных зарядов поля.
При использовании этого метода допускается считать, что электрическое поле создано не зарядами на поверхности электродов, а зарядами, сосредоточенными внутри электродов (эквивалентными зарядами).
Эквивалентные заряды могут быть: точечными, линейными, с постоянной плотностью, кольцевыми.
При использовании точечных зарядов:
,
где (x; y; z)- координаты точки.
;
,
Рисунок 1. Моделирование поля шаровых электродов.
Соотношения для электростатического поля в диэлектрике:
ротор электрического поля:
интеграл от вектора напряженности электрического поля равен разности токов смещения:
вектор электрической индукции: , где ;
дивергенция вектора электрической индукции: ;
интеграл от вектора электрической индукции. .
Эти соотношения можно формально заменить соотношениями для электрического поля в проводящей среде:
;
;
;
.
Если в первых соотношениях заменить вектор электрического смещения вектором плотности тока, зарядq током i и абсолютную диэлектрическую проницаемость , удельной проводимостьюj, то мы можем проследить идентичность этих соотношений.
Кроме того, если условия для вектора на границе диэлектрика с абсолютной диэлектрической проницаемостью, то электрические поля в проводящей среде и диэлектрике должны быть аналогичны друг другу. В технике высоких напряжений нас прежде всего должна интересовать картина электрического поля в диэлектрике. Установленная аналогия позволяет заменить исследование электрического поля в диэлектрике экспериментальным исследованием поля в проводящей либо в полупроводящей среде.
Рисунок 2. Векторы напряженности двух зарядов.
Выполним расчет поля для двух параллельных электродов в одной среде (электрод рассматривается в виде провода). На основании первого закона Кирхгоффа:
-ток на единицу длины линии.
Для одного провода:
.
Для двух проводов по принципу суперпозиции:
.
7. Изменить форму электродов, в соответствии с пунктом 2. Повторить пункты 3,4,5,6 для каждой формы элемента Опыт заключается в получении на полупроводящей плоскости семейства линий равного потенциала для разных электродов и исследовании их влияния на картину поля.