materialovedenie / 6. Задания к коллоквиумам / 3. Диэлектрические материалы

Диэлектрические 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.

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.