27. Какие основные электрические характеристики материалов вы знаете?

Удельное электрическое сопротивление. Всякий электротехнический материал - проводник, полупроводник и даже диэлектрик - проводоит электрический ток. Чтобы оценивать степень электропроводности того или иного материала, приходится определять удельное электрическое сопротивление материала.

Удельное электрическое сопротивление, Ом*м, вычисляется по формуле:

У металлических проводников удельные сопротивления очень малы и находятся в пределах p=10^-4-10^-2 Ом*м. Это указывает на большую электропроводность проводниковых материалов.

У полупроводниковых материалов (полупроводников) значения удельных сопротивлений больше, чем у проводников, и составляют p=10^-2-10⁸ Ом*м, а у диэлектриков они еще больше - p=10⁸-10¹⁸ Ом*м.

Большие значения удельного сопротивления у диэлектриков указывают на их весьма малую электропроводность.

Температурный коэффициент удельного сопротивления ТК р - характеристика, позволяющая оценить изменение удельного электрического сопротивления материала с изменением его температуры. При линейном изменении удельного сопротивления (в узком интервале температур) величину ТК р, 1/°С, вычисляют по формуле:

где р1 - удельное электрическое сопротивление материала при начальной температуре t1; p2 - удельное электрическое сопротивление материала при температуре t2. У проводников ТК р>0. Это указывает на рост электрического сопротивления с повышением температуры проводников. У полупроводников и диэлектриков ТК p<0, что указывает на уменьшение сопротивления с повышением температуры этих материалов.

Диэлектрическая проницаемость - е. Диэлектрическая проницаемость е позволяет определить способность диэлектрика образовывать электрическую емкость. Диэлектрическая проницаемость электроизоляционных материалов зависит от интенсивности процессов поляризации, протекающих в диэлектриках под действием приложенного напряжения

Тангенс угла диэлектрических потерь tg a. Часть эл. Энергии, которая рассеивается в диэлектрике и нагревает его – называется диэлектрическими потерями – а характеризуется тангенсом угла диэл. потерь (угол , дополняющий до 90 градусов угол сдвига между током и напряжением)

Электрическая прочность Е_пр - представляет собой напряженность электрического поля, при которой происходит пробой - разрушение диэлектрика с образованием в нем сквозного канала с очень большой проводимостью.

28. Назовите основные механические характеристики материалов.

Под механическими характеристиками подразумеваются значения напряжений и деформаций, соответствующие определенным точкам на диаграмме условных напряжений.

Пределом пропорциональности σ_пц называется наибольшее напряжение, до которого деформации прямо пропорциональны напряжениям.

Пределом упругости σ_у называется напряжение, до которого материал не получает остаточных деформаций.

Пределом текучести σ_т называется напряжение, при котором деформации растут без заметного увеличения нагрузки.

Пределом прочности, или временным сопротивлением σ_в называется максимальное напряжение (подсчитанное по первоначальной площади сечения образца), выдерживаемое материалом при растяжении. Его величина определяется ординатой точки C условной диаграммы

При экспериментальном определении величин пределов пропорциональности и упругости вносится определенный элемент условности. Объясняется это тем, что начало отклонения от линейной зависимости, как и начало образования остаточных деформаций, будет отмечено тем раньше, чем выше точность измерения деформаций.

Поэтому под пределом пропорциональности σпц понимается напряжение, при котором отступление от линейной зависимости достигает определенной величины, устанавливаемой техническими условиями.

Пределом упругости считается напряжение, при котором остаточные деформации достигают заранее установленной величины в пределах 0.001-0.005%. Условный предел упругости при остаточной деформации 0.005% обозначается σ0,005.

Для материалов, не имеющих площадки текучести, в качестве предела текучести условно принимается напряжение, при котором остаточные деформации составляют 0.2 или 0.3% от первоначальной длины образца. Условный или, иначе, технический предел текучести в соответствии с допуском на остаточную деформацию обозначается σ0,2 или σ0,3.

В теоретических исследованиях индексы 0.2 и 0.3 обычно опускаются и условный предел текучести обозначается символом σт. Предел текучести является одной из основных характеристик материала. Пластические свойства материала, то есть способность к образованию остаточных деформаций, характеризуются величиной остаточного удлинения образца при разрыве

а также относительным уменьшением площади сечения образца в шейке

где l1, F1 - длина рабочей части образца и площадь наименьшего сечения шейки разорванного образца, соответственно; lo, Fo - их величины до нагружения.