ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

«Электр станциялар тораптары

 және жүйелері» кафедрасы

Электротехникалық материалтану

№2. Есептеу – графикалық жұмыс

ЭТМ бойынша есептер

Орындаған: Эк-13-3 тобы

студенті Ердеш Н. Б.

Сынақ кітапшасы №134219

Тексерген: асс. Тананова А. Д.

Алматы 2015

Кіріспе

Электортехникалық материалдар деп электр магниттік өрісте белгілі сипаттармен мінезделетін және техникада сол мінездемелерге сай қолданылатын материалдарды айтамыз.

Электротехникалық материалдардың әртүрлі электротехникалық аппараттар мен құрылғылардың құрылыстарында мәні зор.Бұл маселе электротехниканың жалпы дамуына сәйкес жаңа заттарды өндіру осымен байланысты. Қазіргі деңгейдің мәселесі жаңа талаптарға сай сапасы өте жоғары электротехникалық заттарды шығару. Бұлар жоғары жылулыққа төзімді майысқақ полимерлер, жұмыс кезінде сенімді жартылай өткізгіштер, ферромагнетиктер, магниттік мінездемелері жоғары ферриттер, асқын өткізгіштер.

Қазіргі кездегі электротехникадағы кернеу мен қуатты көтеруіндегі тенденцияны ескере отырып, аппараттардың және машиналардың габаритін және салмағын азайтуында, олардың сенімділігін көтеруінде электроматериалдардың рөлі өте жоғары.

Материалдардың электрлі және магнитті қасиеттерін, механикалық беріктігін және олардың басқа да ерекшеліктерін түсіну үшін материалдардың құрылымы мен химиялық құрамын зерттеп алу қажет.

1. Диэлектриктердің физикасы Диэлектриктер өрістенуі (поляризация)

Есеп – 12.

Керамикалық материалдың қоспасы 20⁰С – 80⁰С-ға дейін қызады электр өтімділігі 8-60-қа дейін. Кабелді керамикалық материалдың температуралық коэффициенті қаншаға тең.

Берілгені;

Т₁=2044ЛОРОР⁰С

Т₂=8044ЛОРОР⁰С

Табу керек: Т_К1=? , Т_К2=?

Шешуі:

Жауабы: Кабелді керамикалық материалдың температуралық коэффициенті

Т_К1=0,35; Т_К2=0,7375

2. Диэлектриктердің электрөткізгіштігі

Есеп – 4.

Сыртқы диаметрі 50 мм, ішкі диаметрі 35 мм,  биіктігі 125 мм, меншікті көлемдік кедергісі 3*10¹¹ Ом*см  және меншікті беттік кедергісі 2*10¹¹ Ом-ға тең қуыс цилиндр металдық электродтар арасына қысылып қойылды. Электродтарға тұрақты тоrтың 1500 В кернеуі берілді. Цилиндр арқылы өтетін токты және қуаттын шығындарын анықтау керек.

Берілгені: d_c=50 мм

d_i=35 мм

h=125 мм

U=1500 B

Табу керек:

I=?

Шешуі:

Жауабы: Цилиндр арқылы өтетін ток I= -ге тең болады.

3. Диэлектрлік шығындар.

Есеп – 5.

Капронды лакотканың    және   анықтау керек. Капронның шайыр мен көлемдік қатынасы 2:1. Капронның    =0.01, шайырдың   =0.03 тең. Капроннын диэлекрлік өтімділігі  =4 , шайырдың диэлектрлік өтімділігі   =6 тең.

Берілгені: tg _кап=0,01

tg _шай=0.03

_кап=4

_шай=6

₁: ₂=2:1

Табу керек: _лак=?, _лак=?

Шешуі:

Жауабы: Капронды лакотканың

4. Диэлектриктердің тесілуі.

Есеп – 18.

Бірқалыпты электр өрісін құрастыратын жазық металлдық электродтардың арасындағы ара - қашықтығы 9*10^-2 м тең. Электродтардың арасында ауа бар. Электродтардың арасында тесілу болу үшін электродтарға қандай кернеу беру керек екендігін анықтаңыз. Ауаның электр беріктігі 3*10⁶ В/м тең.

Берілгені: Е=3*10⁶ В/м

h=9*10^-2 м

Табу керек: U_т=?

Шешуі:

Жауабы: Электродтардың арасында тесілу болу үшін электродтарға кернеу беру керек

5. Диэлектриктің электрлік емес қасиеттері

Есеп – 5.

Материалдың ескіруі дегеніміз не?

Жауабы:

Материалдардың ескіруі – бұл, уақыт бойынша циклді өзгеретін кернеулер мен сондай-ақ деформациялардың айтарлықтай ұзақ уақыт әсерінен материалдың механикалық және сонымен қатар физикалық қасиеттерінің өзгеруін немесе құбылуын айтамыз.

6. Диэлектрлік материалдар

Есеп – 16.

Слюданың қасиеті мен кұрылысы  қандай?

Жауабы:

Слюдалар — қабатталған құрылымды алюмосиликаттардан тұратын минералдар тобы.

Жалпы химиялық формуласы: R1R2–3[AlSі3O10](OH,F)2, мұндағы R1=K, Na; R2−3=Al, Mg, Fe, Lі. Слюдаларға кең тараған изовалентті және гетеровалентті изоморфтық алмасулар тән. Слюдалар оң таңбалы иондардың сипаты бойынша өзіндік слюдаларға (K, Na иондары) және морт (Ca ионы) және гидрослюдаларға бөлінеді.

Құрылымы қабатты болғандықтан слюдалар беріктілік, майысқақтық, серпімділік қасиеттері сақталынып қалатын жұқа жапырақшаларға ажырайды.

Минералдардың жіктілігі аса жетік, қаттылығы 2,5, маргаритте 4,5, гидрослюдаларда 2-ге дейін. Тығыздығы гидрослюдаларда 2,3 г/см3, мусковит пен лепидолитте 2,8 — 2,9 г/см3, ал флогопит пен биотитте 3,0 — 3,3 г/см3. Слюданың диэлектрлік өтімділігі (k = 9·109 Н·м2/Кл2)

Түсі химиялық құрамына байланысты: мусковит пен флогопит түссіз, жұқа пластинкасы мөлдір; Fe2+, Fe3+, Mn2+, Cr2+ (фуксит), тағы басқа болуына қарай, қоңыр, қызғылт (күлгіндеу), жасыл болып келеді.

Слюдалар маңызды тау жыныстарын түзуші минералдар болып саналады. Слюдалардың өндіріс үшін маңыздылары: мусковит, флогопит, вермикулит, глауконит және литий кентастары ретінде литийлі слюдалар

Мусковит кен орындары гранитті пегматит, грейзен, слюдалы тақтатастарға, ал флогопит кендері сілтілі және ультранегізді тау жыныстарына ұштастырылған.

Парақталған слюдалар оқшаулағыш материал, терезе жасауда, тағы басқа қолданылады.