- •Ответы к зачёту по Конструкционным и электротехническим материалам:
- •1)Какую частицу называют атомом?
- •2)Какую частицу называют ионом данного атома?
- •3)Какое уравнение является основным уравнением квантовой физики?
- •4)Как называют правильное периодическое расположение частиц, которое имеют кристаллические твёрдые тела?
- •5)Какая геометрическая фигура является элементарной кристаллической решёткой?
- •10)Чем обусловлена природа электрического сопротивления проводниковых материалов?
- •11)Какие материалы обладают наиболее высоким электрическим сопротивлением: диэлектрики, проводники, полупроводники или магнитные материалы?
- •12)Способность к возникновению какого явления является основным электрическим свойством диэлектриков?
- •13)Что такое поляризация диэлектрика?
- •22)Какая величина характеризует скорость поляризации диэлектрика?
- •23)Каков механизм электронной поляризации диэлектрика?
- •24)Каков механизм ионной поляризации диэлектрика?
- •25)Каков механизм миграционной поляризации диэлектрика?
- •26)Что такое ток утечки диэлектрика?
- •27)Какие составляющие имеет ток утечки диэлектрика?
- •28)Чем обусловлен ток абсорбции диэлектрика?
- •29)Чем обусловлен сквозной ток диэлектрика?
- •30)В каком поле (переменном или постоянном) протекает ток абсорбции диэлектрика?
- •49)Как зависит тангенс угла диэлектрических потерь от частоты приложенного напряжения?
- •54)Каков механизм электротеплового пробоя твёрдого диэлектрика?
- •55)Каков механизм электрохимического пробоя твёрдого диэлектрика?
- •56)Сколько раз твёрдая изоляция может быть подвергнута электрическому пробою?
- •57)Сколько раз жидкий диэлектрик может быть подвергнут электрическому пробою?
- •58)Сколько раз газообразный диэлектрик может быть подвергнут электрическому пробою?
- •59)Что такое частичные разряды?
- •60)Какой вид содержания влаги в трансформаторном масле является основным фактором, вызывающим его электрический пробой: раствор, эмульсия или осадок на дне сосуда?
- •66)При какой форме электродов электрическая прочность воздуха минимальна: плоскость – плоскость, шар – шар, игла – плоскость или плоскость – шар?
- •67)Как зависит электрическая прочность газа от давления?
- •87)Какова область применения пвх?
- •88)Какой полимер является наиболее химостойким?
- •89)Какой из материалов не является волокнистым материалом: древесина, канифоль, лакоткань или фибра?
- •90)Какой класс нагревостойкости имеет древесина в непропитанном и пропитанном состоянии?
- •91)Для чего пропитывают древесину?
- •96)В чем разница между вискозным, ацетатным и натуральным шелком?
- •118)Какое устройство применяют в силовых трансформаторах для регенерации трансформаторного масла?
- •120)Какие два основных компонента входят в состав лака?
- •121)Чем отличается компаунд от лака?
- •122)Какие бывают лаки?
- •123)Какие бывают компаунды?
- •137)Где применяют антимонид индия и арсенид галлия?
- •138)Какой полупроводник наиболее распространён в электронике?
- •139)Что такое полупроводниковый варистор?
- •140)Как классифицируются проводниковые материалы по степени проводимости?
- •141)Как записывается закон Ома в дифференциальной форме?
- •142)Как зависит сопротивление проводника от температуры?
- •143)Как рассчитать сопротивление проводника, зная площадь его сечения и длину?
- •144)Какой металл обладает наиболее высокой удельной проводимостью: алюминий, медь, железо или вольфрам?
- •145)Какой металл имеет наименьшую массу при одном и том же объёме: алюминий, медь, железо или вольфрам?
- •146)Какой металл имеет наиболее высокую температуру плавления: алюминий, медь, железо или вольфрам?
- •147)Для проводов высоковольтных лэп применяют композиционный материал на основе: стали и вольфрама, стали и меди, стали и серебра или стали и алюминия?
- •148)Почему медь не рекомендуется соединять с алюминием?
- •149)Какой металл используют для изготовления нитей накаливания в лампах накаливания?
- •150)Что такое явление сверхпроводимости, и каковы условия её возникновения?
- •151)Как взаимодействуют сверхпроводники с магнитным полем?
- •157)Что такое парамагнетики?
- •158)Что такое ферромагнетики?
- •159)В чём физическая сущность относительной магнитной проницаемости?
- •160)Что такое магнитные домены?
- •161)Что такое магнитный гестерезис?
- •162)Какой металл применяют для изготовления магнитопроводов электрических машин?
- •163)Какие два вида потерь энергии бывают в магнитных материалах?
- •164)В чём разница между магнитомягкими и магнитотвёрдыми материалами?
- •165)Для чего применяют магнитомягкие материалы?
- •166)Для чего применяют магнитотвёрдые материалы?
91)Для чего пропитывают древесину?
Ответ: Волокнистые материалы имеют высокую электрическую прочность и относительно невысокую стоимость. Однако они гигроскопичны и имеют низкий класс нагревостойкости: в непропитанном состоянии – класс Y, в пропитанном состоянии – класс A. Одним из первых электроизоляционных материалов, применявшихся в электротехнике, является дерево. В непропитанном состоянии древесина обладает очень низкими и нестабильными изоляционными свойствами. Поэтому она применяется в качестве электроизоляционного или конструкционно-изоляционного материала только в пропитанном состоянии. В качестве пропитывающих веществ используют парафин, олифу, нефтяное масло, смолы. Однако пропитка не устраняет полностью гигроскопичность древесины. В связи с чем, для улучшения влагостойкости детали из древесины покрывают изоляционным лаком или олифой с последующим запеканием при высокой температуре. На сегодняшний день наибольшее применение имеют следующие породы дерева: бук, береза, дуб, ольха, клён. Древесина, как правило, используется для изготовления изолирующих штанг, различных опор и крепежных деталей.
92)Для чего детали из древесины покрывают лаком?
Ответ: Иногда изделия из древесины покрывают лаком — он придает ей красивый внешний вид и защищает поверхность от влаги.
93)Какие породы дерева применяют в электротехнике?
Ответ: На сегодняшний день наибольшее применение имеют следующие породы дерева: бук, береза, дуб, ольха, клён. Древесина, как правило, используется для изготовления изолирующих штанг, различных опор и крепежных деталей.
94)Какая бумага обладает наименьшими диэлектрическими потерями и имеет наименьшую толщину: картон, кабельная бумага, полупроводящая бумага или конденсаторная бумага?
Ответ:
95)В состав какого из материалов не входят текстильные материалы: изоляционного шелка, лакоткани, лакобумаги или кабельной пряжи?
Ответ: Лакоткани (рис. 11.5) широко применяют для изоляции в электрических машинах, аппаратах, кабельных изделиях в виде обмоток, оберток, прокладок и т.д. Разновидностью лакотканей является стеклоткань (рис. 11.6), у которой в качестве основы используется стекловолокно. Недостаток лакотканей – повышенное тепловое старение. Натуральный шёлк — это тончайшие нити, которые вырабатываются гусеницами тутового шелкопряда — шелковичным червём. Лакобумаги получают из конденсаторной или специальной хлопковой бумаги путем ее пропитки лаком на масляной основе. Кабели КВВБ и АКВВБ – контрольные кабели, первый кабель имеет медную токопроводящую жилу, кабель АКВВБ – алюминиевую, оболочки и того и другого кабеля сделаны их ПВХ пластиката, броня- две стальные ленты, защитный покров - пропитанная кабельная пряжа.
96)В чем разница между вискозным, ацетатным и натуральным шелком?
Ответ: Разница между натуральным, искусственным и синтетическим волокнами состоит в следующем. Природное (натуральное) волокно полностью создано самой природой, искусственное волокно сделано руками человека, а синтетическое – создано человеком на химических заводах. При синтезе синтетических волокон из более простых веществ получают более сложные высокомолекулярные соединения, тогда как искусственные материалы образуются за счет разрушения значительно более сложных молекул (например, молекул клетчатки при получении метилового спирта путем сухой перегонки древесины).
97)Что такое лакоткань?
Ответ: Лакоткани (рис. 11.5) широко применяют для изоляции в электрических машинах, аппаратах, кабельных изделиях в виде обмоток, оберток, прокладок и т.д. Разновидностью лакотканей является стеклоткань (рис. 11.6), у которой в качестве основы используется стекловолокно. Недостаток лакотканей – повышенное тепловое старение.
98)Что такое стеклоткань?
Ответ: Стекловолокно́ (стеклонить) — волокно или комплексная нить, формуемые из стекла. В такой форме стекло демонстрирует необычные для себя свойства: не бьётся и не ломается, а вместо этого легко гнётся без разрушения. Это позволяет ткать из него - стеклоткань.
99)Какой цвет имеет лакоткань, пропитанная битумным лаком?
Ответ: Лакоткань имеет светло-желтый цвет при пропитке масляным лаком и черный при пропитке масляно-битумными лаками.
100)Какой цвет имеет лакоткань, пропитанная масляным лаком?
Ответ: Лакоткань имеет светло-желтый цвет при пропитке масляным лаком и черный при пропитке масляно-битумными лаками.
101)Что является основным компонентом резины?
Ответ: Резина представляет собой вулканизированную многокомпонентную смесь на основе каучуков. Резина применяется в первую очередь в кабельных изделиях.
102)В чём сущность процесса вулканизации?
Ответ: ВУЛКАНИЗАЦИЯ - технологический процесс резинового производства, при котором пластичный "сырой" каучук превращается в резину. При вулканизации повышаются прочностные характеристики каучука, его твёрдость, эластичность, тепло- и морозостойкость, снижаются степень набухания и растворимость в органических растворителях. Сущность вулканизации - соединение линейных макромолекул каучука в единую "сшитую" систему, так называемую вулканизационную сетку. В результате вулканизации между макромолекулами образуются поперечные связи, число и структура которых зависят от метода В. При вулканизации некоторые свойства вулканизуемой смеси изменяются со временем не монотонно, а проходят через максимум или минимум. Степень вулканизации, при которой достигается наилучшее сочетание различных физико-механических свойств резин, называется оптимумом вулканизации. Вулканизация подвергается обычно смесь каучука с различными веществами, обеспечивающими необходимые эксплуатационные свойства резин (наполнители, например сажа, мел, каолин, а также мягчители, противостарители и др.).
103)Какая резина имеет чёрный цвет?
Ответ: Приблизительно треть резиновых смесей – наполнители. Самый важный их них – сажа, благодаря которой шина имеет чёрный цвет.
104)Что такое эбонит?
Ответ: Эбонит (др.-греч. ἔβενος — чёрное дерево) — высоко-вулканизированный каучук с большим содержанием серы (30—50 % в расчёте на массу каучука), обычно тёмно-бурого или чёрного цвета; химически инертен, имеет высокие электроизоляционные свойства.
105)На какой проводниковый материал резину нельзя наносить непосредственно: алюминий, медь, никель, железо?
Ответ: Медь?
106)Что такое починочная резина?
Ответ: Починочные резины используются при сращивании и ремонте кабелей.
107)Что такое шланговая резина?
Ответ: Шланговые резины применяются в качестве защитной оболочки для переносных кабелей и проводов, так как таким изделиям необходима максимальная гибкость.
108)Какие бывают виды слюды?
Ответ: По химическому составу выделяют следующие группы слюды: 1)Алюминиевые слюды: мусковит KAl2[AISi3O10](OH)2, парагонит NaAl2[AISi3O10](OH)2, 2)магнезиально-железистые слюды: флогопит KMg3[AISi3O10](OH, F)2, биотит K (Mg, Fe)3 [AISi3O10](OH, F)2, лепидомелан KFe3[AlSi3O10](OH, F)2; 3)литиевые слюды: лепидолит KLi2-xAl1+x [Al2xSi4-2xO10](OH, F)2, циннвальдит KLiFeAl [AISi3O10](OH, F)2 тайниолит KLiMg2[Si4O10](OH, F)2
109)Что такое миканит и где он применяется?
Ответ: Миканиты (рис. 12.1) – это листовые или рулонные материалы, склеенные из отдельных лепестков слюды с помощью клеящего лака или сухой смолы. Миканиты используются в качестве коллекторной изоляции и различных изолирующих прокладок в электрических машинах.
110)Что такое микалента и где она применяется?
Ответ: Микалента (рис. 12.2) представляет собой композиционный материал из одного слоя пластинок слюды, склеенных при помощи лака между собой. В качестве подложки используется стеклоткань, покрывающая слюду с обеих сторон. Микаленту применяют в качестве основной изоляции мощных высоковольтных электрогенераторов.
111)Что такое стекло?
Ответ:
Стеклами
называют аморфные тела, получаемые
путем переохлаждения
расплава
и
других химических соединений.
112)Какие виды стекол применяются в электротехнике?
Ответ: По твёрдости, хрупкости и упругости стекло сходно с типичными твердыми телами, но отличается от них характерным для жидкостей отсутствием симметрии в кристаллической решетке. В табл. 12.1 приведены наиболее распространенные типы стекол, области их применения и требования к их свойствам.
113)Что такое трансформаторное масло и как его получают?
Ответ: Трансформаторное масло – наиболее распространённый жидкий диэлектрик, применяющийся в высоковольтном оборудовании. Масло служит в качестве изоляции в силовых трансформаторах, кабелях, высоковольтных выключателях. Кроме того, трансформаторное масло
выполняет роль охладителя, отводя тепло от обмоток электрических машин в окружающую среду. В выключателях масло используется в качестве дугогасящего изолятора: выделяющиеся в процессе разрыва электрической дуги газы способствуют охлаждению канала дуги и быстрому ее гашению.
114)При контакте с каким газом трансформаторное масло интенсивно стареет: с азотом, с водородом, с кислородом или углекислым газом?
Ответ: С кислородом
115)Трансформаторное масло гигроскопично?
Ответ: Трансформаторное масло гигроскопично и никогда не высохнет.
116)Что такое температура вспышки трансформаторного масла?
Ответ: Характеристикой
объёма выделяющихся газов служит температура вспышки масла – температура, при которой газ на поверхности масла вспыхивает при поднесении пламени. В соответствии с ГОСТ, эта температура не должна быть ниже 135 0C.
117)В чём сущность процесса регенерации трансформаторного масла?
Ответ: Cущность процесса регенерации масла заключается в пропускании масла через сорбент, который имеет микропористую структуру, что способствует его «молекулярной фильтрации», в процессе которой вредные примеси и продукты распада масла задерживаются в гранулах сорбента. После насыщения сорбента примесями установка СММ-Р задействует режим реактивации сорбента. Во время реактивации сорбента происходит очистка микропор сорбента, при которой все вредные примеси удаляются в специальный сборник и угольный фильтр. Теоретический ресурс сорбента составляет 300 реактиваций, что составляет 1,5 – 2 года работы. После истощения сорбционной способности, сорбент не представляет опасности для окружающей среды и может быть утилизирован как строительный мусор. Проведенные работы по регенерации масла показали высокие результаты обработки трансформаторных масел.
