3. Экспериментальная часть

Испытание электрической прочности изоляции переменным напряжением промышленной частоты до 5 кВ проводится на универсальной пробойной установке GPI-735.

ВНИМАНИЕ: высокое напряжение, развиваемое установкой, опасно для жизни.

В настоящей работе экспериментально определяется электрическая прочность различных диэлектриков как функция толщины образца. По характеру повышения напряжения стандартом предусмотрен кратковременный вид испытаний. При этом виде испытания напряжение на образце постепенно возрастает вплоть до наступления электрического пробоя диэлектрика.

Экспериментально определяется напряжение пробоя, которое равно напряжению на образце в момент, непосредственно предшествующий резкому увеличению тока через диэлектрик.

Для изучения влияния толщины диэлектрика на его электропрочность следует для каждого испытания набирать пакет из 1, 2, 3, 5, 7 слоев листового материала (целлофана, бумаги и др.). В этом эксперименте закладывается искусственная неоднородность диэлектрика в виде воздушных промежутков между листами.

Испытания производятся в следующей последовательности:

1. При отключенной сети устанавливаем образец в камеру:

Снимаем колпак, вынимаем провод, держа его только за изоляцию,

снимаем цилиндр. Помещаем образец. Устанавливаем цилиндр обратно, в цилиндр вставляем кабель и закрываем колпаком.

2. Включение прибора:

Включить рубильник на столе. Затем нажимаем кнопку "Power" для включения самого прибора (напряжение на индикаторе измеряется в кВ, ток в мА).

3. Подготовка прибора к измерениям:

Нажимаем кнопку "Reset". Высветившаяся на индикаторе прибора надпись "Ready" говорит о готовности прибора к измерениям.

4. Проведение измерений:

Нажимаем кнопку Start.

Прибор производит регулирование выходного напряжения автоматически, плавно увеличивая его до пробоя диэлектрика. При пробое загорается красная сигнальная лампа "Fail" , раздаётся звуковой сигнал и фиксируется напряжение пробоя. Для выключения звукового сигнала нажимаем кнопку "Reset" один раз. Повторное нажатие приводит к сбросу результатов измерения.

ВНИМАНИЕ: после нажатия кнопки "Start" нельзя поднимать колпак и касаться проводов. Манипуляции с прибором выполняет ТОЛЬКО один человек. Другой записывает показания. Для получения правильных результатов для каждого опыта берётся новая, непробитая плёнка.

5. Для последующих измерений:

Выключаем прибор нажатием кнопки Power, заменяем образец.

Далее измерения производятся в соответствии с последовательностью, описанной выше.

6. Данные испытаний занести в таблицу 4.1.

Таблица 4.1

Номер испытания	Толщина d, мм	Пробивное напряжение U, кВ	Электрическая прочность, Епр, В/м

7. Построить график зависимости Eпр от d.

8. Сделать выводы.

4. Контрольные вопросы

1. Как повлияет на электропрочность воздуха повышение давления с 1 атмосферы до 10 атмосфер?

2. У какого материала выше электропрочность полистирола или воздуха?

3. При изготовлении конденсаторов бумагу пропитывают конденсаторным маслом. Для чего?

^{Лабораторная работа №5}

ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК КРЕМНИЯ НА МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА

1. Цель работы

Изучение основных магнитных характеристик электротехнических сталей осциллографическим методом; получение петли гистерезиса изучаемого образца; построение основной кривой намагничивания; определение магнитной проницаемости; коэрцитивной силы и остаточной индукции.

Принадлежности: лабораторный автотрансформатор, эталон-ное сопротивление, соленоид, измерительная катушка, интегрирующая RC-цепочка, осциллограф, набор исследуемых образцов.

2. Краткая теория

По характеру взаимодействия с магнитным полем все материалы принято делить на слабо взаимодействующие и сильно взаимодействующие материалы. Мерой взаимодействия материалов с магнитным полем является магнитная индукция (В), то есть средняя напряженность магнитного поля внутри материала при нахождении во внешнем магнитном поле напряженностью Н. Магнитная индукция является суперпозицией напряженности внешнего магнитного поля и намагниченности:

В = Н + 4pМ , (1)

где М - намагниченность материала, то есть отношение векторной суммы элементарных магнитных моментов к объему материала.

У веществ слабо взаимодействующих с полем намагниченность невелика В » Н. К таким веществам относятся диамагнетики и парамагнетики. В диамагнетиках индукция ниже напряженности внешнего поля, а в парамагнетиках индукция выше напряженности внешнего поля. У веществ сильно взаимодействующих с полем намагниченность велика. К таким веществам относятся ферромагнетики, антиферримагнетики (ферриты), суперпарамагнетики, спиновые стекла. Для краткости изложения рассмотрим наиболее промышленно важные материалы - ферромагнетики и ферриты.