МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

_______________________________________________________________

—

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

_______________________________________________________________

—

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

В.Н. БОРОДУЛИН, М.К. ДАМБИС, Ю.В. ЗАЙЦЕВ, В.М. ЛЕОНОВ, А.Ю. МИРОШНИЧЕНКО, С.В. СЕРЕБРЯННИКОВ, А.А. СУТЧЕНКОВ,

Д.С. ХОЛОДНЫЙ, В.П. ЧЕПАРИН

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

СБОРНИК ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Учебное пособие по курсу

«Электротехническое материаловедение»

Москва Издательство МЭИ 2011

УДК

621.3

Э 455

Утверждено учебным управлением МЭИ

в качестве учебного пособия для студентов

Подготовлено на кафедре физики электротехнических материалов и компонентов и автоматизации электротехнологических комплексов

Сборник лабораторных работ. Учебное пособие по курсу «Электротехническое материаловедение»: /В.Н. Бородулин, М.К. Дамбис, Ю.В. Зайцев, В.М. Леонов, А.Ю. Мирошниченко, С.В. Серебрянников, А.А. Сутченков, Д.С. Холодный, В.П. Чепарин .  М.: Издательство МЭИ, 2011.  с

Приведены описания лабораторных работ по исследованию свойств и определению характеристик диэлектрических, полупроводниковых, проводниковых и магнитных материалов. Рассмотрены основные процессы воздействия электромагнитных полей на материалы, применяемые в электротехнике, электронике и энергетике, температурные и частотные зависимости основных параметров электротехнических материалов. Даны методические рекомендации по использованию оборудования, применяемого при выполнении лабораторных работ и обработке результатов экспериментов.

Пособие предназначено для студентов электро- и радиотехнических специальностей МЭИ при изучении дис­циплин

"Материалы электронной техники", "Материалы в приборо­строении", "Радиоматериалы и радиодетали" и др.

.

____________

Учебное издание

В.Н. Бородулин, М.К. Дамбис, Ю.В. Зайцев, В.М. Леонов, А.Ю. Мирошниченко, С.В. Серебрянников,

А.А. Сутченков, Д.С. Холодный, В.П. Чепарин

Сборник лабораторных работ

Учебное пособие

по курсам «Электротехническое материаловедение», «Радиоматериалы и компоненты электронной техники», «Материаловедение. ТКМ»

Редактор издательства

Темплан издания МЭИ 2009 г.(11), учеб. Подписано к печати . .11.

Печать офсетная Формат 6084/16

Физ. печ.л. 3,0 Тираж экз Изд.№ Заказ

Издательство МЭИ, 111250, Москва, Красноказарменная ул., д.14.

 Московский энергетический институт

(Технический университет) 2011

Оглавление

СБОРНИК

ПРЕДИСЛОВИЕ 4

1.1 Определение удельных электрических сопротивлений твердых диэлектриков 5

2 Лабораторная работа №2 Определение диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь твердых диэлектриков на переменном токе 14

3 Лабораторная работа №3 21

Определение диэлектрической информации тангенса угла диэлектрических потерь твердых диэлектриков (электроизоляционных материалов) на высоких частотах 21

3.1 Домашнее задание 22

3.2 Описание лабораторной установки 22

3.3 Рабочее задание 23

3.4 Порядок проведения работы 23

3.5 Обработка результатов измерений 24

3.6 Контрольные вопросы 25

4 Лабораторная работа №4 Исследование электрической прочности твердых диэлектриков 26

4.1 Теоретические основы работы 26

4.2 Задание 30

4.3 Описание экспериментальной установки и методика выполнения работы 30

4.4 Меры безопасности 33

4.5 Подготовка стенда к работе 33

4.6 Порядок работы 34

4.7 Обработка результатов измерений 35

4.8 Контрольные вопросы 35

5 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5 Проводниковые и полупроводниковые материалы 36

5.1 Температурные зависимости электрических сопротивлений проводниковых и полупроводниковых материалов 36

5.2 Теоретические основы 36

5.3 Полупроводниковые материалы: определение и классификация 40

5.4 Основные параметры полупроводников 41

5.5 Собственные и примесные полупроводники, типы носителей заряда. Собственная проводимость 41

5.6 Зависимость подвижности носителей заряда от температуры 44

5.7 Зависимость концентрации носителей заряда от температуры 46

5.8 Зависимость удельной проводимости от температуры 47

5.9 Время жизни носителей заряда и диффузионная длина 48

5.10 Рабочее задание 49

5.11 Описание установки 49

5.12 Порядок выполнения работы 50

6 Лабораторная работа № 6 51

ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТОМЯГКИХ МАТЕРИАЛОВ 51

6.1 Методические указания 51

Цель работы: 52

6.2 Теоретические сведения о магнитных материалах и их свойствах 52

Магнитные параметры материалов 52

6.3 Классификация магнитных материалов 52

6.4 Петля гистерезиса 53

Рис.1. Петля гистерезиса при различных значениях амплитуды магнитного поля. 53

Основные параметры петли гистерезиса: 54

H→0 54

Р = РГ + РВ. 54

6.5 Магнитомягкие и магнитотвердые магнитные материалы 54

6.6 МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ 55

6.7 Устройство и работа автоматизированного стенда 57

Состав аппаратной части стенда 57

Структурная схема стенда и принцип измерений 57

6.8 Программное обеспечение стенда 57

6.9 Проведение измерений 58

Измерение петли гистерезиса 58

Измерение временных характеристик напряженности поля и индукции 58

Измерение основной кривой намагничивания 58

Просмотр и анализ результатов измерений из ба­зы данных 59

Формирование отчета 59

Выбор редактора для отчета 59

Открытие отчета 61

Диалоговое окно выбора файла отчета 61

Кнопки «Копировать» в окне просмотра графиков 61

Кнопки «Копировать» при просмотре таблиц и формул 61

Закрытие отчета 61

Контрольные вопросы 62

6.10 Выполнение работы 62

6.11 Порядок работы с компьютером 62