materialovedenie / 6. Задания к коллоквиумам / 3. Диэлектрические материалы
.pdfДиэлектрические материалы
Вариант №1
1.Носители заряда в диэлектриках при нормальной температуре: 1) электроны; 2) электроны и дырки; 3) ионы.
2.Что такое поляризация диэлектрика?
3.Что понимают под линейными и нелинейными диэлектриками?
4.Какие механизмы пробоя твердых диэлектриков Вам известны?
5.Основное различие между термопластичными и термореактивными полимерами состоит в:
1) степени полимеризации ;
2) количестве поперечных и пространственных связей;
3) реакции, по которой они образуются; 4) характере изменения вязкости в цикле нагрев-охлаждение.
6.Перечислить основные достоинства керамики.
7.Что такое пиролитический эффект? Каково применение пироэлектриков?
8.Обоснуйте, какой из диэлектрических материалов обеспечит большую удельную емкость конденсатора с рабочим напряжением U=3кВ? Считать конденсатор плоским, электрическое поле внутри диэлектрика – однородным, а толщину обкладок пренебрежимо малой по сравнению с толщиной диэлектрика.
Материал |
Диэлектрическая |
Пробивная напряженность |
|
проницаемость |
EП, кВ/м |
|
ε |
|
полистирол |
2.5 |
155·103 |
ГОСТ 20282-86 |
|
|
полиэтилентерефталат |
3.1 |
160·103 |
слюда |
6 |
100·103 |
ГОСТ 10698-80 |
|
|
фторопласт-3 |
2.1 |
20·103 |
ГОСТ 13744-87 |
|
|
Диэлектрические материалы
Вариант №2
1.Концентрация свободных электронов в диэлектриках ничтожно мала вследствие того, что:
1) электроны полностью локализованы;
2) электроны обладают малой подвижностью;
3) свободных электронов нет.
2.В чем различие между ионной и ионно-релаксационной поляризацией? От каких факторов зависит время релаксации?
3.Каким образом можно классифицировать диэлектрики по свойствам и техническому назначению?
4.Диэлектрические потери характеризуются :
1)углом, дополняющим до 900 угол между полным током и напряжением;
2)углом между резистивным током и напряжением;
3)arctg δ.
5.Какова природа сегнетоэлектричества?
6.Стекла являются аморфными вследствие того, что:
1)они представляют собой переохлажденные жидкости;
2)вязкость их расплавов велика;
3)кристаллизации препятствуют примеси – модификаторы.
7.Как и для каких целей производят изделия из композиционных пластмасс?
8.Цилиндрический стержень диаметром 10 мм и длиной 20 мм из диэлектрика
с удельным объемным сопротивлением 1013Ом м и удельным поверхностным сопротивлением 1014Ом покрыт с торцов металлическими электродами. Чему равно сопротивление между электродами?
Диэлектрические материалы
Вариант №3 1. Что такое диэлектрическая проницаемость?
2.Дипольная поляризация это: 1) ориентация диполей; 2) смещение диполей;
3) смещение границ диполей.
3.Чем отличается реакция полимеризации от реакции поликонденсации?
4.Ток утечки в диэлектриках обязан своим происхождением:
1)процессам установления дипольной и миграционной поляризации;
2)размножению носителей в предпробойном режиме;
3)перемещению под действием электрического поля легкоподвижных ионов.
5.Следствием чего является пьезоэффект?
6.В чем состоит отличие стекол от ситаллов?
7.Назовите области применения сегнетоэлектриков.
8.Пленочный конденсатор из поликарбоната с диэлектрической проницаемостью ε=3 теряет за время 30 мин половину сообщенного ему заряда. Полагая, что утечка заряда происходит только через пленку диэлектрика, определить его удельное сопротивление.
Диэлектрические материалы
Вариант №4
1.В каких единицах измеряют удельное объемное и удельное поверхностное сопротивление диэлектрика? Дайте определение этим физическим величинам.
2.Ионная поляризация наблюдается:
1)во всех диэлектриках;
2)в полимерах;
3)в стеклах и керамике.
3.Чем отличаются свойства линейных и пространственных полимеров?
4.Увеличение электропроводности диэлектриков с ростом температуры объясняется главным образом:
1)увеличением подвижности ионов;
2)увеличением концентрации носителей;
3)повышением степени дислокации ионного кристалла.
5.Что называют сегнетоэлектрической точкой Кюри?
6.Каковы операции технологического цикла при изготовлении керамических изделий?
7.Перечислить достоинства и недостатки слюдяных материалов.
8.Диэлектрик в форме прямоугольного параллелепипеда длиной l=5 см и пло-
щадью поперечного сечения b=h=0,5 см с торцов покрыт металлическими электродами. При напряжении Uо=1500 В через диэлектрик проходит ток Iо=10-9А. Найти удельное поверхностное сопротивление диэлектрика, если его удельное
объемное сопротивление ρ=109Ом м.
Диэлектрические материалы
Вариант №5
1.Каков механизм электропроводности твердых диэлектриков?
2.Поляризованность диэлектрика есть:
1)свободный заряд, отнесенный к объему;
2)связанный заряд, приходящийся на единицу объема;
3)связанный заряд на единицу объема.
3.Какие диэлектрики называют активными? В чем различие требований к активным и пассивным диэлектрикам?
4.Наивысшей электрической прочностью обладают материалы, для которых характерен вид пробоя:
1)электрический;
2)тепловой;
3)ионизационный.
5.Что такое прямой и обратный пьезоэффект?
6.Каково назначение различных видов компаундов?
7.Что такое слоистые пластики?
8.Определить на частоте 50 Гц тангенс угла диэлектрических потерь очищенного трансформаторного масла, удельное объемное сопротивление которого
1012 Ом·м и диэлектрическая проницаемость 2,2.
Диэлектрические материалы
Вариант №6
1.Как влияет температура на электропроводность твердых диэлектриков?
2.Спонтанная поляризация присуща:
1)сегнетоэлектрикам;
2)пироэлектрикам;
3)пьезоэлектрикам.
3. Удельное поверхностное сопротивление диэлектрика представляет собой:
1)удельное объемное сопротивление, умноженное на толщину проводящего слоя;
2)сопротивление квадрата поверхности в направлении прохождения тока;
3)удельное объемное сопротивление проводящего слоя, деленное на его толщину.
4.Диэлектрические параметры материала следующие: 1) ε; 2) ε0; 3) tgδ; 4) соs ϕ; 5) Епр; 6) Uпр; 7) ток утечки.
5.Какова природа электретного состояния в диэлектриках?
6.Для чего применяют различные виды диэлектрических масел?
7.В чем преимущества пьезокерамики перед монокристаллическими пьезоэлектриками?
8.В дисковом керамическом конденсаторе емкостью С=100 пФ, включенном на
переменное напряжение U=100В частотой f=1МГц, рассеивается мощность Ра=10-3Вт. Определить реактивную мощность и тангенс угла диэлектрических потерь.
Диэлектрические материалы
Вариант №7
1.Что такое диэлектрические потери?
2.Какие виды поляризации можно считать мгновенными, а какие замедленными?
3.Отличить тепловой пробой от электрического можно по следующим признакам:
1) по инерционности;
2) по нагреву;
3) по характеру разрушения.
4.Точка Кюри есть температура, при которой:
1)спонтанная поляризация разрушается;
2)перестают существовать электрические домены;
3)исчезает пьезоэффект.
5.В чем разница между жидким состоянием вещества и "жидким кристаллом"?
6.Какие виды стекол применяют в электронной технике?
7.Что такое электретный материал?
8.В дисковом керамическом конденсаторе емкостью С=100 пФ, включенном на
переменное напряжение U=100В частотой f=1МГц, рассеивается мощность Ра=10-3Вт. Определить добротность конденсатора.