Алматы энергетика және байланыс университеті

ЭССиС Кафедрасы

Электротехникалық материалтану пәні бойынша

№2 Есептеу-графикалық жұмыс

Тақырыбы: ЭТМ курсы бойынша есептерді шығару.

Орындаған: студент Молдабаев П.Т.

Топ: БЭк-10-01

Сынақ кітапша №104244

Қабылдаған: аға оқытушы Мұқашева Р.Т

Алматы 2012

Мазмұны:

Кіріспе........................................................................................................................3

Есептер: №1-9.......................................................................................................4-11

Қорытынды..............................................................................................................12

Қолданылған әдебиеттері.......................................................................................13

Кіріспе

Электротехникалық материалдардың әртүрлі электротехникалық апараттар мен мен құрылғылардың құрылыстарында мәні зор.

Қазіргі кезде электротехникадағы кернеу мен қуатты көтерудегі тенденцияны ескере отырып, аппараттардың және машиналардың габаритын және салмағын азартуында, олардың сенімділігін көтеруінде электроматериалдардың рөлі өте жоғары.

Материалдарды электромагниттік өріске орналастырғанда материалдардан өтетін физикалық құбылыстарды оқу, сонымен қатар материалдың қасиеттерін, электротехникалық конструцияларда және өндірістік технологиялардағы қолдану саласын оқыту осы пәннің міндеттері болып табылады.

№2 ЕГЖ вариант бойынша есептер және есептердің шығару жолынан тұрады. Әр тақырып бойынша студент 1 есептен шығарады. Барлық тақырыбтар саны 9. Вариант нөмірі студентін тегінің бірінші әріпінен және сынақ кітапшасы нөмірінің соңғы санының 1 кестесінен алынады. Мысал ретінде әр тақырыбта 2-3 шығару мысалынан келтірілген.

1. Диэлектриктер физикасы.

1–тақырып. Диэлектриктер поляризациясы. Поляризацияны байланысқан зарядтардың шектелген ығысуы ретінде немесе электр өрісі әсер еткен кезде диэлектрикте пайда болатын дипольды молекулалардың бағытталуы ретінде алуға болады. ε – поляризация құбылысының сандық сипаттамасы: ол диэлектриктің сыйымдылық қасиетін сипаттайды.

17–тапсырма. Егер диэлектрикпен қоса берілген конденсатордың сиылымдылығы 135 пФ, пластиналардың обкладканың ауданы 200 см^2, қалыңдығы 5 мм-ге тең болса, онда кварцтық шынының салыстырмалы диэлектрлік өтімділігін анықтау.

_{Берілгені: Шешуі:}

_{Табу керек:}

= ? Жауабы: =4

2-тақырып. Диэлектриктердің электрөткізгіштігі.

Электр тізбегіне қосылған диэлектригі бар конденсаторда оны тұйықтаған кезде көлемі және ауданы бойынша ток өтеді:

I_Y=I_V + I_S

9 – тапсырма. Жиілік 1 МГц болса полистиролдың параметрлері мынаған тең: =2,6; tg =4,5* , = Ом·см. Айнымалы кернеу көзіндегі полистиролдың меншікті кедергісін анықта. Не үшін < түсіндіріңіз.

Берілгені: Шешуі:

f = Гц

=2,6

tgδ= 4.5 * =

= Ом·см = =0.4 В/м

Табу керек: S= =15.4

= =100 0м*м

_{Жауабы:} =100 0м*м

3-тақырып. Диэлектрлік шығындар.

Диэлектрлік шығындар бұл – электр өрісі әсер еткен кезде диэлектрикте жоғалатын және қызу пайда болдыратын қуат.

Нақты диэлектригі бар электр тізбегінде ток пен кернеудің арасындағы фазалар ығысуы 90º - тан кем φ бұрышын жасайды. Диэлектриктерді салыстыру үшін tgδ салыстырмалы сипаттамасын қолданады.

15-тапсырма. Жазық конденсатордың диэлектригі титан – цирконий Т-20 керамикасымен берілген. Оның мынандай сипаттамалары бар: =24,8, tg =3* тең. Жазық конденсатор 50 МГц жиілігінде 1000 В кернеуіне қосылған. Диэлектриктің тізбектей орынбасу схемасын және кернеу мен тоқтың активті және реактивті құраушыларын, кедергілердің, сыйымдылықтарын санап, векторлық диаграммасын сызыңыз. Диэлектриктің калыңдығы 50 мкм және электродтың ауданы 25 тең.

Берілгені:

24.8

tg =3*

f=50МГц

U=1000B

d=50мкм

S=25

Табу керек:

I-?, C-?, R-?

Шешуі:

4-тақырып. Диэлектриктің тесілуі.

Диэлектрлік тесілу құбылысы – бұл электр өрісі әсерінен диэлектрикте өткізгіш каналдың пайда болуы. Ол тесу кернеуі және электр беріктігімен сипатталады. Диэлектрикті тесілуге алып келетін оған берілген минималды кернеуді тесу кернеуі деп атайды.

5-тапсырма. Мына берілген факторларға -ға қалай әсер етеді:

а) берілген заттың қалыңдығы;

б) электродтардың аудандары;

в) энергия көзінің түрлері ( );

г) электродтардың формалары ;

д)температура, дымқылдық және механикалық кернеу.

Жауабы:

а) берілген заттың қалыңдығы -ға тәуелді, яғни заттың қалыңдығы көп болған сайын, тесу кернеуі де үлкен болады, яғни тура пропорционалды.

б) электродтардың ауданы көп болған сайын тесу кернеуі аз болады, себебі кері пропорционалды.

в) тұрақты ток көзінде кернеуі P=UI болғандықтан, тесу айнымалы ток көзіндегі тесу кернеуінен аз болады, себебі айнымалы ток көзінде тесу кернеуі квадратталады және шығын бұрышы және жиілік болады.

г) екі электродтың арасындағы ауа разрядына қарағанда, қатты диэлектриктің бетіндегі ауа разряды (беттік разряд) кішірек кернеуге өтеді. Разрядтық кернеуге электродпен диэлектриктің бейнесімен анықталатын электр өрісінің түрі, өрістің жиілігі, диэлектриктің бетінің жәйі, ауаның қысымы, ылғалдығы әсер етеді.

д) айнымалы кернеуде жиілік өскен сайын жылулық тесіп өтуінің мүмкіндігі ұлғаяды. Жылулық тесіп өту диэлектриктің электр беріктігінің температура мен қалыңдығы арасындағы қатынасына байланысты. Диэлектриктің қалыңдығы өскен сайын және жылудың шығуына кедергі ұлғайған сайын кемиді. Жылу шығарғыш пен бергіш тең деп қарастырсақ, онда жұмыс істейтін айнымалы кернеудің шамасының мәнін шығарып алуымызға болады.