- •Билет №1
- •1. Межатомное взаимодействие, влияние энергии межатомного взаимодействия на свойства материалов.
- •2. Электропроводность диэлектриков. Влияние внешних условий на электропроводность диэлектриков.
- •Билет №2
- •1.Типы химических связей между атомами, влияние типа связи на свойства материалов.
- •2. Поляризация диэлектриков, виды поляризации, механизмы поляризации. Влияние внешних условий на поляризацию диэлектриков.
- •Билет №3
- •1. Точечные дефекты кристаллической решетки. Влияние точечных дефектов не свойства материалов.
- •2. Потери энергии электрического поля в диэлектриках. Влияние внешних условий и особенностей строения диэлектриков на тангенс угла диэлектрических потерь
- •Билет №4
- •1. Линейные дефекты кристаллической решетки, влияние линейных дефектов на свойства материалов.
- •2. Принципы выбора материалов для разрывных контактов.
- •Билет №5
- •1. Поверхностные дефекты кристаллической решетки, влияние поверхностных дефектов на свойства материалов.
- •2. Принципы выбора материалов для скользящих контактов.
- •Билет №6
- •1. Объемные дефекты кристаллических решеток. Влияние объемных дефектов на свойства материалов.
- •2. Влияние напряженности электрического поля на электропроводность диэлектриков.
- •Билет №7
- •1. Материалы высокой электропроводности
- •2. Влияние температуры на тангенс угла потерь полярных и неполярных диэлектриков
- •1 Влияние температуры на тангенс угла потерь неполярных диэлектриков:
- •2. Влияние температуры на тангенс угла потерь в полярных диэлектриках:
- •Билет№8
- •1. Металлические материалы высокого сопротивления.
- •2. Влияние частоты электрического поля на тангенс угла потерь полярных и неполярных диэлектриков
- •1. Влияние частоты электрического поля на тангенс угла потерь неполярных диэлектриков.
- •2. Влияние частоты электрического поля на тангенс угла диэлектрических потерь для полярных диэлектриков
- •Билет№9
- •1. Влияние размера зерен на электрические и механические свойства металлических материалов.
- •2. Влияние давления на электрическую прочность газов.
- •Билет№10
- •1. Принципы выбора материалов высокой электропроводности.
- •2. Влияние частоты электрического поля на электрическую прочность газов
- •Билет№11
- •1. Влияние добавок кремния на электрические, механические и магнитные свойства железа.
- •2. Электротепловой пробой диэлектриков.
- •Билет №12
- •1.Принципы получения магнитомягких материалов
- •2. Электрохимический пробой диэлектриков.
- •Билет №13
- •1. Металлические материалы высокой электропроводности.
- •2. Сегнетоэлектрики. Природа высокой диэлектрической проницаемости сегнетоэлектрических материалов
- •Билет №14
- •1.Принципы получения магнитотвердых материалов
- •2. Пьезоэлектрики. Природа пьезоэлектрического эффекта. Применение пьезоэлектриков.
- •Билет №15
- •1. Влияние напряженности магнитного поля на величину магнитной индукции в ферромагнетиках.
- •2. Влияние давления на электрическую прочность газов.
- •Билет №16
- •1. Влияние температуры на спонтанную намагниченность ферромагнетиков
- •2. Электреты и их применение.
- •Билет №17
- •1. Принципы выбора материалов для зажимных контактов.
- •2. Суперионные проводники.
- •Билет №18
- •1.Природа высокой магнитной проницаемости пермаллоев.
- •2.Влияние температуры на диэлектрическую проницаемость диэлектриков с ионной связью.
- •Билет №19
- •1. Особенности применения низконикелевых и высоконикелевых пермаллоев
- •2. Влияние температуры на тангенс угла потерь диэлектриков с неполярной ковалентной связью
- •Билет №20
- •1. Природа высокой магнитной проницаемости альсифера.
- •2. Влияние температуры на диэлектрическую проницаемость сегнетоэлектриков.
- •Билет №21
- •1.Типы химических связей между атомами, влияние типа связи на свойства материалов.
- •2. Влияние температуры на диэлектрическую проницаемость полярных диэлектриков
- •Билет №22
- •1. Влияние энергии межатомного взаимодействия на свойства материалов.
- •2. Влияние частоты электрического поля на диэлектрическую проницаемость диэлектриков с ионной связью.
- •Билет №23
- •1. Изменение свойств металлических материалов при холодной пластической деформации.
- •2. Влияние температуры на электропроводность диэлектриков и проводников.
- •Билет №24
- •1. Точечные дефекты кристаллической решетки. Влияние точечных дефектов не свойства материалов.
- •2. Влияние частоты электрического поля на диэлектрическую проницаемость полярных диэлектриков
- •Билет №25
- •1. Поверхностные дефекты кристаллической решетки, влияние поверхностных дефектов на свойства материалов.
- •2. Влияние температуры на электрическую прочность диэлектриков
- •Билет №26
- •1. Объемные дефекты кристаллических решеток. Влияние объемных дефектов на свойства материалов.
- •2. Природа электрического пробоя диэлектриков. Механизмы электрического пробоя.
- •Билет №27
- •1. Влияние размера зерен на коэрцитивную силу ферромагнетиков
- •2. Потери энергии электрического поля в диэлектриках. Меры оценки потерь энергии электрического поля.
- •Билет №28
- •1. Изменение механических и электрических свойств металлов при холодной пластической деформации.
- •2. Влияние температуры на диэлектрическую проницаемость сегнетоэлектриков.
- •Билет №29
- •1. Точечные дефекты кристаллической решетки. Влияние точечных дефектов на свойства материалов.
- •2. Влияние состава на скорость старения диэлектриков в электрическом поле.
- •Билет №30
- •1. Влияние энергии межатомного взаимодействия на свойства материалов.
- •2. Влияние температуры на тангенс угла потерь полярных и неполярных диэлектриков
- •1 Влияние температуры на тангенс угла потерь неполярных диэлектриков:
- •2. Влияние температуры на тангенс угла потерь в полярных диэлектриках:
- •Билет №31
- •1. Природа электропроводности металлических материалов.
- •2. Электротепловой пробой диэлектриков.
- •Билет №32
- •1. Природа высокой пластичности металлических материалов.
- •2.Принципы получения магнитомягких материалов
- •Билет №33
- •1.Природа высокой магнитной проницаемости пермаллоев.
- •2. Влияние давления на электрическую прочность газов.
- •Билет №34
- •1. Принципы получения металлических материалов высокого электрического сопротивления.
- •2. Электрохимический пробой диэлектриков.
- •Билет №35
- •1. Металлические материалы высокой электропроводности.
- •2. Влияние частоты электрического поля на электрическую прочность газов
- •Билет №36
- •1.Типы химических связей между атомами, влияние типа связи на свойства материалов.
- •2. Поляризация диэлектриков, виды поляризации, механизмы поляризации. Влияние внешних условий на поляризацию диэлектриков.
- •Билет №37
- •1. Принципы выбора материалов для разрывных контактов.
- •2. Природа ферромагнетизма.
- •Билет №38
- •1. Принципы выбора материалов для скользящих контактов.
- •2. Природа высокой магнитной проницаемости аморфных ферромагнетиков.
- •Билет №39
- •1. Принципы выбора материалов для зажимных контактов.
- •2.Влияние температуры на диэлектрическую проницаемость диэлектриков с ионной связью.
- •Билет №40
- •1. Точечные дефекты кристаллической решетки. Влияние точечных дефектов не свойства материалов.
- •2. Влияние частоты электрического поля на тангенс угла потерь полярных и неполярных диэлектриков
- •1. Влияние частоты электрического поля на тангенс угла потерь неполярных диэлектриков.
- •2. Влияние частоты электрического поля на тангенс угла диэлектрических потерь для полярных диэлектриков
2. Поляризация диэлектриков, виды поляризации, механизмы поляризации. Влияние внешних условий на поляризацию диэлектриков.
Поляризацией называется такое состояние диэлектрика, когда суммарный электрический момент отличен от нуля. Появление поляризации является следствием воздействия различных факторов: электрического поля, температуры, механических напряжений и др. В большинстве диэлектриков поляризация возникает под действием электрического поля.
Виды поляризации.
Упругая поляризация не связана с тепловым движением молекул.
Заряженные частицы под действием поля смещаются на очень малые расстояния в пределах поля упругих сил, связывающих эти частицы с другими. Поэтому поляризацией упругого ядерного смещения в промышленных материалах можно пренебречь.
а) упругого электронного смещения. Cвязана со смещением электронных оболочек атомов относительно ядер и имеет место во всех без исключения диэлектриках, за исключением абсолютного вакуума.
б) ионного упругого смещения. Вызвана упругим смешением ионов из равновесных положений под действием внешнего электрического поля. Хар-на для ионных кристаллов (мрамор, соль, слюда, кварц и др.). В таких материалах присутствует ещё и пол-я упругого электронного смещения.
в) дипольно-упругая. Заключается в повороте на малый угол диполей и имеет место в полярных твердых диэлектриках, где диполи прочно связаны связями с другими молекулами.
г) упругого ядерного смещения. Этот вид поляризации наблюдается в газах со сложными молекулами. Вклад этой поляризации в диэлектрическую проницаемость пренебрежимо мал.
Релаксационная поляризация:
а) Дипольно-релаксационная. Наблюдается во многих твердых и жидких диэлектриках с полярными группами: компаунды, бакелит, аминопласты и др. При такой поляризации происходит смещение полярных молекул или смещение радикалов, входящих в состав крупных молекул. Cопровождается необратимыми потерями энергии при нахождении диэлектриков в переменном электрическом поле.
б) Ионно-релаксационная. Связана с перебросом из одного равновесного положения в другое слабосвязанных ионов или полярных групп.
в) Электронно-релаксационная. При приложении электрического поля дефекты кристаллической решетки могут перебрасываться из одного положения в другое.
г) Резонансная. При совпадении собственной частоты колебания структурной единицы вещества с частотой внешнего поля наблюдается резонансная поляризация. В этом случае в узком интервале частот резко возрастает диэлектрическая проницаемость.
Существуют 4 основных мех-ма поляризации:
Электронный, ионный, дипольный, спантанный.
Электронный – упругое смещение
электронов в атомах и ионах
Такая поляризация есть во всех материалах, а поляризации других видов добавляются к электонной. Она происходит быстро (t=10-14 – 10-15) и поэтому не зависит от частоты изменения электрического поля до тех пор, пока время поляризации не соизмерима с периодом изменения электрического поля (f = 10-14 – 10-15Гц)
При нагревании плотность падает, уменьшается число атомов в единице объема в следствии чего поляризация ослабевает.
Ионный – смещение ионов в
узлах кристаллической решетки электрическим полем за время t=10-12 – 10-13 (ионы тяжелее электронов). Она не зависит от частоты до f=1012-1013Гц. С ростом температуры расстояние м/у ионами увеличивается из-за теплового расширения, хмимические связи ослабляются. Ионы легче смешиваются, поэтому поляризация ионных диэлектриков растет вместе с температурой.
К диэлектрикам с ионной поляризацией относят слюду.
Дипольный–
поворот диполей, находящихся в хаотическом тепловом движении электрическим полем за время 10-6-10-8 сек. Дипольную поляризацию, ноаборот, наблюдают в полярных диэлектриках (в воде, канифоле и др) Она сопровождается потерями энергии на преодоление трения при повороте диполей, что приводит к нагреву диэлектрика
При частоте 106-108 Гц диполи не успевают ориентироваться по полю и остается только электронная поляризация.
При низких темпераурах вязкость вещества велика. Диполи неподвижны и электрическая прницаемость обусловлена электронной поляризацией. С увеличением температуры вязкости уменьшается, и диполи начинают поворачиваться, приводя к росту E. При темперауре выше температуры плавления тепловое движение мешает ориентации диполей и E снижается.
Спонтанный наблюдают в
веществах, называемых сигнетоэлектриками, например в титанате бария и титанате стронция.Как правило, в кристаллах сигнетиков, как и в кристаллах магнетиков есть домены. В одном домене все диполи ориентированы одинаково и создают электр. момент домена. В силу этого электрические моменты различных доменов не совпадают по направлению. При воздействии внешнего электрического поля эл. Моменты доменов постепенно ориентруются в направлении поля, что создает поляризацию до 100тыс.