I. Содержание дисциплины Рабочая программа

Объем (90 часов)

Введение (4 часа) [1], с. 9…15

Электроэнергетика, электротехническая промышленность, электроснабжение неразрывно связаны между собой. Они занимаются разработкой и производством электрической энергии, электрических машин, аппаратов, устройств и их компонентов, необходимых для генерирования, передачи, распределения и использования электрической энергии.

Электротехническая продукция нашла применение в технике и технологии всех отраслей промышленности, сельского хозяйства, транспорта, коммунального хозяйства.

Надежность работы электротехнического оборудования: электротехнических машин, аппаратов, установок в основном зависит от качества и правильного выбора соответствующих электротехнических материалов. Потери энергии, габариты и вес, а также аварии электрического оборудования в основном определяются свойствами выбранных электротехнических материалов: диэлектриков, магнитных материалов, проводников и др.

Повышение эффективности производства, передачи и потребления электроэнергии, уменьшение материалоемкости, габаритов и энергопотребления электрооборудования, интенсификация экономики и ускорение научно-технического прогресса – важнейшие задачи настоящего времени и ближайшего десятилетия. Это означает для электротехнической промышленности расширение фронта научных исследований и промышленного внедрения перспективных электротехнических материалов.

В структуре затрат на производство электротехнической продукции на долю

материалов приходится ~ 70%, а иногда и больше.

Новая техника и технологические процессы в области материаловедения позволяют успешно решать многие задачи (проблемы): повышение основных электрических параметров материалов, их физико-химические, тепловые и радиационные свойства, осуществление перехода от одних (более дефицитных) к другим, более экономически выгодным материалам.

Раздел 1. Диэлектрики (24 часа)

[1], с. 57...183; [2], с. 6…35

1.1. Основные особенности диэлектрических материалов.

1.2. Поляризация диэлектриков.

Взаимодействие связанных противоположных электрических зарядов с электрическим полем. Поляризуемость и её связь с относительной диэлектрической проницаемостью. Заряд на поверхности твердых тел. Типы поляризации веществ. Зависимость относительной диэлектрической проницаемости от внешних факторов, её величина для разных групп диэлектриков. Электретный эффект.

1.3. Электропроводность диэлектриков.

Природа электропроводимости материалов. Удельная объемная (и удельная поверхностная) электропроводность газообразных, жидких и твердых диэлектриков. Влияние на неё температуры, высоких электрических полей, влажности и других факторов.

1.4. Диэлектрические потери.

Виды потерь. Схемы замещения идеальных и реальных диэлектриков; их векторные диаграммы токов и напряжений. Зависимость диэлектрических потерь от различных факторов для однородных и структурно-неоднородных диэлектриков.

1.5. Пробой диэлектриков в электрическом поле.

Виды пробоя и их характеристики. Зависимости электрической прочности газообразных, жидких и твердых диэлектриков от внешних и внутренних факторов.

Ионизационный пробой, его особенности, характеристики и способы повышения прочности газообразных диэлектриков.

Электронный пробой, его особенности, характеристики и связь с однородностью структуры твердых диэлектриков.

Электрохимический пробой, его особенности, характеристики и связь с составом диэлектрика, его температурой, влажностью, с частотой электрического поля. Электротепловой пробой, его особенности, характеристики, связь с диэлектрическими потерями, температурой окружающей среды, теплоотводом, формой изделия.

Поверхностный пробой, его связь с состоянием окружающей среды и

состоянием поверхности, а также с формой изделия.

1.6. Физико-механические, химические и радиационные свойства диэлектриков.

Плотность, вязкость, влагопроницаемость, гигроскопичность материалов; нагревостойкость, теплопроводность, температурный коэффициент расширения, температура размягчения, плавления, тепловое старение диэлектриков.

Механические свойства: прочность на сжатие, растяжение, изгиб, удар.

Химические свойства: стойкость к агрессивным средам. Влияние радиационных излучений на основные свойства диэлектриков.

1.7. Классификация диэлектриков.

Газообразные и жидкие диэлектрики. Твердые органические, неорганические и элементоорганические диэлектрики.