5 Вказівки по виконанню практичного заняття

5.1 При виконанні заняття необхідно на стенді та за альбомом вивчити основні провідники.

5.2 Вивчити поняття властивостей: питома провідність, температурний коефіцієнт питомого опору, коефіцієнт теплопровідності, термоелектрорушійна сила (термо-ЕРС), границя міцності.

5.3 Реферативно описати область застосування основних провідників: міді, алюмінію, свинцю, олова, вольфраму, сталі, біметалу.

6 Вказівки із оформлення звіту

Звіт повинен містити:

6.1 Таблицю властивостей провідників.

6.2 Визначення основних характеристик, що описують властивості провідників.

6.3 Область застосування основних провідникових матеріалів.

6.4 Відповіді на контрольні запитання.

7 Контрольні запитання

7.1 Якими характеристиками описують електричні властивості провідників?

7.2 Поясніть поняття питома електрична провідність матеріалу.

7.3 Від чого залежить електропровідність матеріалу?

7.4 Що таке термоелектрорушійна сила?

7.5 Поясніть поняття твердість матеріалу. Одиниці вимірювання.

7.6 Що таке границя міцності матеріалу при розтягуванні?

7.7. Що таке відносне видовження матеріалу при розриванні?

7.8 Що таке температура плавлення матеріалу?

7.9 Що таке коефіцієнт теплопровідності матеріалу?

7.10 Що таке густина матеріалу?

7.11 На які групи розділяються провідникові матеріали?

7.12 Які матеріали високого опору ви знаєте. Область їх застосування.

7.13 Що таке металокерамічні матеріали? Область їх застосування.

7.14 Які ви знаєте не металічні провідникові матеріали та вироби? Область їх застосування.

Практичне заняття № 5

Тема “Розрахунок параметрів провідникових матеріалів”

2. Мета заняття

Навчитися розраховувати основні параметри провідникових матеріалів та виробів із них.

2 Програма заняття

2.1 Ознайомитися із методикою визначення параметрів провідників.

2.2 Розрахувати параметри провідникових матеріалів.

3 Вказівки з підготовки до практичного заняття

3.1 Повторити матеріал про характеристики, призначення та застосування провідникових матеріалів [2. с.219-260; 4. с. 76-91; 5. с. 224-231].

3.2 Підготувати відповіді на контрольні запитання

4 Загальні відомості

Електрична провідність металевих провідників (См/м) не залежить від напруженості електричного поляЕі описується виразом

(5)

де J – щільність струму, А/м².

Величина зворотна питомій електричній провідності називається питомим електричним опором і визначається за формулою

(6)

де R – загальний опір провідника, Ом;

S – площа поперечного перетину провідника, м²;

l – довжина провідника, м.

Температурний коефіцієнт питомого електричного опору – показує як змінюється питомий опір провідника при збільшенні або зниженні температури і визначається за формулою

(7)

де ₀ – питомий електричний опір при температурі Т₀ = 20С, Омм;

₁ – питомий електричний опір при температурі Т₁, Омм;

Т₀, Т₁ – початкова і кінцева температура, С.

Якщо температура провідника змінюється у невеликих межах, то питомий опір визначається за формулою

(8)

де _ - середній температурний коефіцієнт питомого опору, К^-1.

5 Вказівки по виконанню практичного заняття

5.1 Ознайомитися із методикою визначення параметрів провідникових матеріалів.

5.2 Розв’язати задачі за вказаним викладачем варіантом.

Задача №1

Знайдіть довжину проводу діаметром d, м для виготовлення нагрівального елементу потужністю P, Вт напругою U, В. Робоча температура нагрівального елементу дорівнює T,С. Знайти зміни опору робочого нагрівача відносно кімнатної температури (20С).

Таблиця 3 – Дані для розрахунку задачі №1

Варіант	Матеріал проводу	P, Вт	U, В	T, С	d, 10-3 м
1	Фехраль Х13Ю4	1000	220	1000	0,5
2	Константан МНМц40-1,5	400	220	500	1,5
3	Ніхром Х20Н80	650	220	1050	0,45
4	Фехраль ОХ23Ю5	700	127	1150	квадрат, 5
5	Ніхром Х15Н60	900	220	900	1,0

Задача №2

Розрахувати температурний коефіцієнт питомого опору провідникового матеріалу, визначити якому металу він відповідає. Питомий опір провідникового матеріалу при температурі Т₂ дорівнює ₂ , значення питомого опору ₁ при температурі Т₁ = 20 С визначити використовуючи параметри провідникового матеріалу.

Таблиця 4 – Дані для розрахунку задачі №2

Варіант	Т2, С	2, 10-6 Ом·м	Параметри матеріалу
			R1, Ом	d, 10 –3 м	L1, м
1	100	0,036	5,4	25	100000
2	300	0,135	4,9	16	18000
3	200	0,210	3,8	9	2500
4	500	0,070	4,0	4	2000
5	600	0,287	1,8	25	14000

Задача №3

Знайти розміри біметалевого проводу, сталь всередині мідь зовні, перерізом S₂ діаметром d₂, призначеного для заміни мідного проводу перерізом S₁, що має таку ж провідність. Прийняти, що переріз міді становить n відсотків від загального перерізу стале-мідного проводу.

Таблиця 5 – Дані для розрахунку задачі №3

Варіант	Переріз проводу S1, мм2	Вміст міді n, %
1	4	10
2	6	15
3	10	20
4	16	25
5	25	10