- •1 Загалні методичні вказівки
- •1.1 Теоретичні відомості
- •1.2 Завдання на проектування
- •1.3 Зміст курсової роботи
- •1.4 Оформлення курсової роботи
- •1.5 Порядок виконання курсової роботи
- •1.6 Захист курсової роботи
- •2 Короткі теоретичні відомості
- •2.1 Діелектричні матеріали
- •2.2 Напівпровідникові матеріали
- •2.3 Провідникові матеріали
- •2.4 Магнітні матеріали
- •3 Варіанти індивідуальних завдань до курсовоЇ роботи Завдання 1. Аналіз діелектричних властивостей та галузі застосування м
- •Завдання 2. Діелектрична проникність складних діелектриків
- •Завдання 3. Визначення параметрів конденсатора
- •Завдання 4. Дослідження пробою діелектрику
- •Завдання 5. Визначення параметрів напівпровідників
- •Завдання 6. Розрахунок плавкого запобіжника
- •Завдання 7. Визначення магнітної проникності деяких магнітних матеріалів
- •Література
- •Вадим Анатолійович Мокрицький
1.5 Порядок виконання курсової роботи
Курсова робота являє собою самостійну роботу студента, що він робить у відведений для самостійних занять час. Керівник роботи доводить до студентів терміни виконання курсової роботи, що знаходяться в суворій відповідності з графіком навчального процесу. Терміни виконання роботи керівник контролює на консультаціях з курсового проектування. Студент зобов'язаний здавати керівнику результати своєї роботи не менше одного разу в два тижні.
1.6 Захист курсової роботи
Захист - форма перевірки якості виконання курсової роботи - містить у собі коротку (5-8 хвилин) доповідь студента з основних результатів курсової роботи перед комісією, що складається з двох викладачів, і відповіді на питання викладачів. Студент повинен дати пояснення по суті роботи, проявити достатній рівень теоретичної підготовки й вміння застосувати його для розв'язання конкретної задачі.
Результати захисту оцінюють оцінкою за стобальною системою. Студент, що не виконав і не здав курсову роботу у встановлений термін або не захистив її, має академічну заборгованість.
2 Короткі теоретичні відомості
2.1 Діелектричні матеріали
Полярізованість Р більшості діелектриків пропорційна напруженості електричного поля Е:
Р=о( - 1)Е,
де о= 8,8510-12 Ф/м – електрична стала;
- відносна діелектрична проникність.
Залежність діелектричної проникності газу від тиску р підкоряється співвідношенню:
d/dp = ( - 1)/p.
Відносна діелектрична проникність діелектричної композиції на основі двох діелектриків визначається формулою Ліхтенеккера
ln =1 ln1 + 2 ln2,
де 1 та 2 – об’ємні концентрації компонентів;
, 1 та 2 – відносні діелектричні проникності діелектричної композиції та компонентів 1 і 2 відповідно.
Температурний коефіцієнт відносної діелектричної проникності :
Стала часу конденсатора
о= RізС,
де Rіз – опір ізоляції, або опір діелектрика
С – ємність конденсатора.
Значення о визначається співвідношенням:
де U – напруга на електродах конденсатора після часу з моменту відключення його від джерела напруги;
Uо – напруга, до якої був зарядженій конденсатор ( при = 0 ).
Тангенс кута діелектричних втрат при паралельної схемі заміщення діелектрика
де w – циклічна частота, с-1;
Ср – ємність діелектрика при паралельної схемі заміщення, Ф;
R – опір діелектрика, Ом.
Потужність розсіювання Ра, Вт при напрузі U, В
Ра=U2wCptg.
Тангенс кута діелектричних втрат при послідовної схемі заміщення діелектрика
де Сs – ємність діелектрика при послідовної схемі заміщення, Ом;
r – опір діелектрика, Ом.
Потужність розсіювання при напрузі U
Напруга теплового пробою може бути визначена шляхом порівняння потужності, яка розсіюється у діелектрику з потужністю, яка розсіюється в навколишньому середовищі. Спрощений вираз щодо пробивної напругі Uпр, В має від:
де К=1,15105 – чисельній коефіцієнт;
- коефіцієнт теплопередачі діелектрик – метал електродів, Вт/(м2К);
h – товщина діелектрика, м;
f – частота, Гц;
- відносна діелектрична проникність;
- температурний коефіцієнт тангенса кута діелектричних втрат, К-1;
tg o – тангенс кута діелектричних втрат при температурі навколишнього середовища.
Напруга теплового пробою за теорією Фока визначається з наступного виразу:
де Т – питома теплопровідність діелектрика, Вт/(мК);
(с) – функція, значення якої для плоских зразків знаходять з графіка.
Значення с обчислюється за формулою:
де т1 – питома теплопровідність матеріалу електродів, Вт/(мК);
- коефіцієнт теплопередачі діелектрик – метал електродів, Вт/(м2К);
l – товщина електрода, м.