- •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?
29)Чем обусловлен сквозной ток диэлектрика?
Ответ:
30)В каком поле (переменном или постоянном) протекает ток абсорбции диэлектрика?
Ответ: Токи смещения различных видов замедленной поляризации, наблюдаемые у большого числа технических диэлектриков, называют абсорбционными токами. При постоянном напряжении абсорбционные токи, меняя свое направление, протекают только в моменты включения и выключения напряжения. При переменном напряжении они протекают в течение всего времени нахождения материала в электрическом поле. Таким образом, ток абсорбции – это емкостной ток.
31)В каком поле (переменном или постоянном) протекает сквозной ток диэлектрика?
Ответ: Наличие в технических диэлектриках небольшого числа свободных зарядов приводит к возникновению слабых по величине сквозных токов. Эти токи имеют место как в постоянном, так и в переменном электрическом поле. Сопротивление диэлектрика сквозному току называют сопротивлением изоляции.
32)Как называют сопротивление диэлектрика сквозному току?
Ответ: Сопротивление диэлектрика сквозному току называют сопротивлением изоляции.
33)Какие слагаемые имеет сквозной ток диэлектрика?
Ответ:
34)По какой формуле рассчитывается удельное объёмное сопротивление диэлектрика?
Ответ:
35)Какую размерность имеет удельное объёмное сопротивление диэлектрика?
Ответ:
36)По какой формуле рассчитывается удельное поверхностное сопротивление диэлектрика?
Ответ:
37)Какую размерность имеет удельное поверхностное сопротивление диэлектрика?
Ответ:
38)Как влияет адсорбция влаги на поверхности диэлектрика на его поверхностное сопротивление?
Ответ:
Поверхностная
электропроводность твёрдых диэлектриков
обусловлена присутствием влаги или
загрязнений на поверхности диэлектрика.
Достаточно тончайшего слоя влаги, чтобы
было обнаружено значительное снижение
значения
39)Какими частицами обусловлена электропроводность жидких диэлектриков?
Ответ:
Электропроводность
жидких диэлектриков зависит от многих
факторов: строения молекул, температуры,
наличия примесей, наличия крупных
заряженных коллоидных частиц и других
факторов. Электропроводность неполярных
жидкостей зависит от
наличия диссоциированных примесей
и влаги. В полярных жидкостях
электропроводность создается кроме
примесей диссоциированными ионами
самой жидкости. Полярные жидкости
обладают повышенной проводимостью по
сравнению с неполярными. С повышением
диэлектрической проницаемости
проводимость возрастает. Очистка
жидкостей от примесей уменьшает их
проводимость. Удельная проводимость
жидкого диэлектрика экспоненциально
зависит от температуры и выражается
уравнением
где А и a –
постоянные, характеризующие жидкость.
Рост проводимости жидкости с ростом
температуры вызывается уменьшением ее
вязкости, приводящим к возрастанию
подвижности ионов, и ростом степени
диссоциации. В области слабых полей ток
в жидких диэлектриках описывается
законом Ома. В отличие от газов в
зависимости тока от напряжения жидкого
диэлектрика обычно отсутствует участок
насыщения, хотя он может появиться при
высокой степени очистки жидкости. В
области высоких полей, превышающих 10 –
100 МВ/м, закон Ома нарушается в результате
увеличения числа ионов, движущихся под
влиянием поля.
40)Какие диэлектрики обладают наиболее высоким удельным объёмным сопротивлением: твёрдые, аморфные, жидкие или газообразные?
Ответ: У электроизоляционных материалов желательны большое удельное объёмное сопротивление, высокое пробивное напряжение, малый тангенс диэлектрических потерь и малая диэлектрическая проницаемость . Важно, чтобы вышеперечисленные параметры были стабильны во времени и по температуре, а иногда и по частоте электрического поля.
41)Что такое диэлектрические потери?
Ответ: Диэлектрическими потерями называют мощность, рассеиваемую в диэлектрике при воздействии на него электрического поля и вызывающую нагрев диэлектрика.
42)Что такое угол диэлектрических потерь?
Ответ:
43)Как строится векторная диаграмма для параллельной схемы замещения диэлектрика и где на ней угол диэлектрических потерь?
Ответ:
44)Как строится векторная диаграмма для последовательной схемы замещения диэлектрика и где на ней угол диэлектрических потерь?
Ответ:
45)Какова зависимость между мощностью диэлектрических потерь и углом диэлектрических потерь для параллельной схемы замещения диэлектрика?
Ответ:
46)Какова зависимость между мощностью диэлектрических потерь и приложенным напряжением для параллельной схемы замещения диэлектрика?
Ответ:
47)Какова зависимость между мощностью диэлектрических потерь и частотой приложенного напряжения для параллельной схемы замещения диэлектрика?
Ответ:
48)Что является одной из причин возникновения диэлектрических потерь: поляризация диэлектрика, регенерация диэлектрика, адгезия диэлектрика или полимеризация диэлектрика?
Ответ:
Термин "диэлектрические
потери" возник
из-за того, что в идеальном диэлектрике
энергия может только накапливаться в
виде
(на единицу объема, см. (2.1)), но не теряться.
В реальном диэлектрике часть энергии
уходит из электрической цепи, превращаясь
в другой вид энергии, а именно в теплоту.
Есть два основных канала превращения
энергии в тепло: потери за счет проводимости
и поляризационные потери.
