- •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?
66)При какой форме электродов электрическая прочность воздуха минимальна: плоскость – плоскость, шар – шар, игла – плоскость или плоскость – шар?
Ответ:
67)Как зависит электрическая прочность газа от давления?
Ответ:
После пробоя
газообразный диэлектрик практически
мгновенно восстанавливает свою
электрическую прочность. Электрическая
прочность воздуха зависит от давления
(рис. 9.3).
Явление повышения электрической прочности воздуха при низких давлениях используется в вакуумных выключателях. Газы при больших давлениях, где также имеет место возрастание их электрической прочности, применяются в качестве изоляции для высоковольтной аппаратуры, в производстве кабелей и конденсаторов высокого напряжения.
68)Что такое гигроскопичность материала?
Ответ: Гигроскопичность – способность диэлектриков впитывать в себя влагу из окружающей среды. Большинство изоляционных материалов гигроскопичны. Изоляция накапливает влагу с течением времени и теряет свои изоляционные свойства.
69)Что такое влагопроницаемость материала?
Ответ: Влагопроницаемость – способность материала пропускать сквозь себя пары воды.
Любой образец материала через некоторое время приобретает влажностное равновесие с окружающей средой. Если влажность окружающей среды выше, чем влажность диэлектрика, то происходит процесс увлажнения. Если же влажность окружающей среды ниже – процесс сушки.
70)Что такое нагревостойкость материала?
Ответ: Нагревостойкость – способность электрической изоляции выдерживать повышенную температуру без существенного ухудшения изоляционных и механических свойств.
71)Что такое классы нагревостойкости?
Ответ:
72)Что такое закон Аррениуса?
Ответ:
Уравне́ние
Арре́ниуса устанавливает
зависимость константы
скорости
химической
реакции от температуры
.
Согласно простой модели столкновений,
химическая реакция между двумя исходными
веществами может происходить только в
результате столкновения молекул этих
веществ. Но не каждое столкновение ведёт
к химической реакции. Необходимо
преодолеть определённый энергетический
барьер, чтобы молекулы начали друг с
другом реагировать. То есть молекулы
должны обладать некой минимальной
энергией (энергия
активации
),
чтобы этот барьер преодолеть.
Из распределения
Больцмана для кинетической энергии
молекул известно, что число молекул,
обладающих энергией
,
пропорционально
.
В результате скорость химической реакции
представляется уравнением, которое
было получено шведским химиком Сванте
Аррениусом из термодинамических соображений:
Здесь
характеризует
частоту столкновений реагирующих
молекул,
— универсальная
газовая постоянная. В рамках теории
активных соударений
зависит
от температуры, но эта зависимость
достаточно медленная:
73)Что такое теплопроводность материала?
Ответ: Теплопроводность – способность изоляции отводить тепло от проводников и магнитопроводов в окружающую среду.
74)Что такое теплоёмкость материала?
Ответ: Теплоёмкость тела (обычно обозначается латинской буквой C) — физическая величина, определяемая отношением бесконечно малого количества теплоты δQ, полученного телом, к соответствующему приращению его температуры δT[1]:
Единица измерения
теплоёмкости в Международной
системе единиц (СИ) — Дж/К.
75)Что такое химическая стойкость материала?
Ответ: Химическая стойкость – способность изоляционных материалов надежно работать в агрессивных средах: при воздействии окислителей, радиации, кислот и т.д.
76)Что такое полимеры?
Ответ: Полимерами называют высокомолекулярные соединения, макромолекулы которых состоят из большого числа повторяющихся звеньев, образованных исходными мономерами.
77)В чём разница между реакциями полимеризации и поликонденсанции?
Ответ: Различие между реакциями поликонденсации и полимеризации заключается в том, что в первой реакции наряду с полимером образуется низкомолекулярное вещество, чаще всего вода; в реакции полимеризации образуется только полимер.
78)Какие полимеры обладают наибольшей механической и электрической прочностью: с линейным строением молекул, с пространственным строением молекул или разветвлённым строением молекул?
Ответ: По своему строению полимеры могут быть линейными и пространственными.
Линейные полимеры гибки, эластичны и легко растворимы. Линейная структура макромолекул способствует получению полимерных волокон, каучуков, пленок. Пространственные полимеры обладают большей жесткостью, чем линейные и их размягчение происходит при очень высоких температурах. Пространственные полимеры трудно растворимы.
79)Какие полимеры обладают наилучшей плавкостью и гибкостью: с линейным строением молекул, с пространственным строением молекул или разветвлённым строением молекул?
Ответ: По своему строению полимеры могут быть линейными и пространственными. Линейные полимеры гибки, эластичны и легко растворимы. Линейная структура макромолекул способствует получению полимерных волокон, каучуков, пленок. Пространственные полимеры обладают большей жесткостью, чем линейные и их размягчение происходит при очень высоких температурах. Пространственные полимеры трудно растворимы.
80)В чём разница между термопластичными и термореактивными полимерами?
Ответ: Термопластичными называют полимеры, способные при многократных нагревах и охлаждениях размягчаться и затвердевать. Термореактивные полимеры при нагреве претерпевают необратимые изменения свойств и затвердевают, приобретая значительную механическую прочность и твёрдость.
81)Как называется
полимер, имеющий формулу:
Ответ: Полипропилен - это пластический белый полимер с химической формулой C3H6. В промышленности полипропилен получают путем полимеризации пропилена.
82)Как называется
полимер, имеющий формулу:
Ответ: Аллил хлористый (Аллилхлорид). Аллил хлористый(аллилхлорид, З-хлор-1-пропен) Аллил хлористый - бесцветная жидкость с резким запахом, хорошо растворим в обычных органических растворителях. Хлор в аллиле хлористом подвижен и может легко замещаться, например на гидроксильную или аминную с образованием соответственно аллилового спирта или аллиламина.
83)Как называется
полимер, имеющий формулу:
Ответ: Гексафторпропилен
84)Как называется пластмасса на основе ПВХ без пластификаторов?
Ответ: Пластмасса на основе поливинилхлорида (ПВХ) без пластификаторов называется винипласт. Это непластичный материал, применяемый в качестве вспомогательной изоляции.
85)Как называется пластмасса на основе ПВХ с пластификаторами?
Ответ: Пластмасса на основе ПВХ с пластификаторами называется ПВХ-пластикат. Она используется в качестве изоляции кабелей (рис. 11.2) и проводов.
86)Что такое “сшитый” полиэтилен и для чего он применяется?
Ответ: Для основной изоляции высоковольтных силовых кабелей используют сшитый полиэтилен (рис. 11.3). Это пластмасса на основе структурированного, то есть сшитого полиэтилена, получаемого путём облучения полиэтилена в ускорителе частиц (самозатухающий полиэтилен) или путём введения сшивающих реагентов на основе серы (вулканизированный полиэтилен). Во всех случаях под сшивкой полиэтилена подразумевается химическая сшивка, то есть процесс образования дополнительных химических связей между линейными молекулами полиэтилена с получением молекулы пространственного типа.
Сшитый полиэтилен характеризуется высокой электрической прочностью и достаточно прочен механически.
