
- •Материаловедение
- •Составили: с. Н. Горячкин,
- •Рецензент
- •Инструкция по технике безопасности и охране труда
- •1.1. Предварительные сведения
- •1.2. Описание установки
- •1.3. Задание на предварительную подготовку
- •1.4. Задание на измерения
- •1.5. Контрольные вопросы
- •Инструкция по технике безопасности и охране труда
- •2.1. Предварительные сведения
- •2.2. Задание на предварительную подготовку
- •2.3. Задание на измерение
- •2.4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа м – 3 определение электрической прочности воздуха
- •3.1. Предварительные сведения
- •3.2. Описание установки
- •3.3. Задание на предварительную подготовку
- •3.4. Задание на измерение
- •3.5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа m – 4 измерения тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости
- •4.1. Предварительные сведения
- •4.2. Задание на предварительную подготовку
- •4.3. Задание на измерения
- •4.4. Контрольные вопросы
- •Экспериментальное определение кривой намагничивания ферромагнитных сердечников
- •5.1. Предварительные сведения
- •5.1.1. Намагниченность материала
- •5.1.2. Статическая петля гистерезиса
- •5.1.3. Влияние воздушного зазора
- •5.1.4. Динамическая петля гистерезиса
- •5.1.5. Потери в магнитном материале в переменном магнитном поле
- •5.2. Экспериментальное определение кривой намагничивания магнитных сердечников
- •5.3.Задание к лабораторной работе
- •5.4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа м – 6 влияние влажности и загрязнений на электропроводность диэлектриков
- •Смену образцов диэлектриков, подключаемых к мегомметру, производить только при отключенном от источника питания мегомметре.
- •6.1. Предварительные сведения
- •6.2. Описание установки
- •6.3. Задание на предварительную подготовку
- •6.4. Задание на измерения
- •6.5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа м – 7 физические процессы в многослойных диэлектриках
- •7.1. Предварительные сведения
- •7.2. Описание установки и объектов исследования
- •7.3. Задание на предварительную подготовку
- •7.4. Задание на измерения
- •7.5. Контрольные вопросы
- •Приложение 1 инструкция по применению мегомметра ф–4101
- •1. Назначение
- •2. Технические характеристики
- •3. Указание мер безопасности
- •4. Подготовка к работе
- •5. Порядок работы
- •3. Описание моста
- •4. Порядок работы на гальванометре
- •4. Проведение измерений
- •Инструкция по работе с прибором ев–3
- •Приложение 5 инструкция по работе с прибором пкв–13
- •Содержание
- •Материаловедение
- •Составители: горячкин Станислав Николаевич
1.3. Задание на предварительную подготовку
Ознакомиться с конструкцией лабораторного стенда. Изучить инструкцию по применению мегомметра Ф–4101 (прил. 1).
Ознакомиться со схемой измерения удельного объемного и поверхностного сопротивлений диэлектриков. Объяснить, почему необходимо измерять сопротивления спустя 1 мин после включения диэлектрика под напряжение.
Ознакомиться с образцами диэлектриков, сопротивления которых нужно определить, измерить их толщину и диаметры наклеенных на них электродов из фольги.
Привести примерный ход зависимостей электропроводности полупроводников от температуры, освещенности и напряженности электрического поля.
1.4. Задание на измерения
1. С помощью мегомметра Ф–4101 измерить объемное и поверхностное сопротивления (рис. 1.1, 1.2), а затем рассчитать по формулам (1.12, 1.13) удельные объемное и поверхностное сопротивления 4 – 6 образцов твердых диэлектриков. Экспериментальные и расчетные значения свести в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Название материала |
Толщина образца
h, м |
Диаметр внутреннего электрода
d1, м |
Внутренний диаметр кольцевого электрода
d2, м |
Объемное и удельное объемное сопротивление |
Поверхностное и удельное поверхностное сопротивление |
||
RV, Ом |
V, Ом |
RS, Ом |
S, Ом |
||||
|
|
|
|
|
|
2.
В диапазоне температур от 30 до 80
С (через 10
С) снять и построить зависимости:
объемного сопротивления лакоткани от
температуры,
;
сопротивления обмотки из проводникового
материала от температуры,
.
Используя графики и формулу (1.6) рассчитать
температурные коэффициенты сопротивления
для лакоткани и проводника. Результаты
опытов и расчета занести в табл. 1.2.
Таблица 1.2
Название материала |
Температура
|
Сопротивление
Ом |
Температурный коэффициент сопротивления , град.-1 |
|
|
|
|
3.
Изменяя температуру от 30 до 90
С (через 10
С) измерить значения сопротивления
терморезистора. Рассчитать
и построить зависимость
.
Пользуясь этой зависимостью и формулой
(1.9), определить значение энергии
запрещенной зоны
полупроводникового материала. Результаты
опытов и расчетов занести в табл. 1.3.
Таблица 1.3
|
|
|
|
|
С |
К |
Ом |
Ом–1 |
|
|
|
|
|
|
4. Применяя схему рис. 1.3, снять и построить вольт-амперные характеристики терморезистора в диапазоне напряжений от 10 до 70 В при различном времени протекания тока через терморезистор.
Вольт-амперные характеристики снять следующим образом: при разомкнутом ключе установить требуемое напряжение, затем ключ замкнуть и измерить ток через 10, 30, 50 и 70 секунд. После замера ключ отключить и через 1–3 мин установить новые значения напряжения и процедуру измерений повторить. Полученные результаты занести в табл. 1.4.
Таблица 1.4
|
|
|||
|
|
|
|
|
10 20 и т.д. |
|
|
|
|
5. Изменяя напряжение лампы накаливания в диапазоне от 50 до 110 В, снять и построить зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности. Результаты измерений занести в табл. 1.5.
Таблица 1.5
, В |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
|
78 |
200 |
390 |
754 |
1250 |
1850 |
2500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Во избежание повреждения микроамперметра этот пункт следует выполнять при непосредственном участии преподавателя. Применяя схему рис. 1.3 и измеряя напряжение, снять вольт-амперные характеристики дисков рабочих сопротивлений разрядника типа РВС (вилит) и ОПН (окись цинка). При этом значение тока не должно превышать 2000 мкА.
Построить
на одном графике полученные вольт-амперные
характеристики и, применяя формулу
(1.11), рассчитать коэффициенты
и
для вилита и окиси цинка. Результаты
измерений занести в табл. 1.6.
Таблица 1.6
, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|