Методические указания по темам

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

 

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ»

 

 

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАСЧЕТНОЙ ЧАСТИ КОНТРОЛЬНЫХ ВНЕАУДИТОРНЫХ ЗАДАНИЙ

 

для специальности 270843

«Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных предприятий и гражданских зданий».

 

 

Красноярск

 

Методическое пособие составлено в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации № ______ от «_____» ________ 20___г. к результатам освоения основной профессиональной образовательной программы и предназначены для консультативной помощи студентам заочной формы обучения при выполнении расчетной части внеаудиторных контрольных заданий.

 

РЕКОМЕНДОВАНО Методическим советом Красноярского политехнического техникума   _________________ Д.А. Шабанова

УТВЕРЖДЕНО Цикловой комиссией ……….. Председатель ЦК _________________/В.В.Бузаев/   Протокол №______ от «____» _________ 20__

 

 

Организация-разработчик:

КГБОУ СПО (ССУЗ) «Красноярский политехнический техникум»

 

Разработчик(и):

Бузаев В.В., преподаватель общепрофессиональных дисциплин КГБОУ СПО (ССУЗ) «Красноярский политехнический техникум»

 

Рецензент:

Казьмин Б.Н., преподаватель электротехнических дисциплин КГБОУ СПО (ССУЗ) «Красноярский политехнический техникум»

 

В пособии представлены рекомендации по выполнению и оформлению расчетной части внеаудиторных контрольных заданий и внеаудиторные задания по дисциплине «Электротехнические материалы» с краткими пояснениями профессиональной значимости задач, приведены формулы и примеры решения.

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Методические указания для дистанционного обучения по дисциплине «ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ» для дневного и заочного обучения составлены в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 270116 (2913) «Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий», утвержденных Министерством образования РФ 23.04.2002 г. №20-2913 Б.

Курс учебной дисциплины «ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ» для предусматривает изучение основных электротехнических и конструкционных материалов, применяемых в электротехнических устройствах, их механических, физико-химических и электрических свойств, а также способов их обработки.

При изучении дисциплины особое внимание следует уделить рассмотрению электрических процессов в материалах (поляризация, электропроводность, пробой, намагничивание и другие), а так же физических процессов, происходящих в каждом материале под действием электрических и магнитных полей или при изменении условий окружающей среды. Кроме того, необходимо уяснить практическое применение тех или иных материалов в промышленности.

При изучении дисциплины рекомендуется вести краткий конспект, отвечая на экзаменационные вопросы.

Особенностью данного курса является большое количество цифровых данных. Не следует заучивать их. Однако необходимо уяснить порядок величин и на основании этого составить представление о достоинстве и недостатках того или иного материала и возможности его применения в различных эксплуатационных условиях.

Изучение дисциплины основывается на знаниях, полученных студентами по общеобразовательным дисциплинам и теоретическим основам электротехники. В свою очередь он является базой для изучения специальных дисциплин: «Электрические измерения», «Основы электроники и микропроцессорной техники», «Электрические машины» и других профилирующих предметов. В соответствии с учебным планом по курсу предусмотрено одна домашняя контрольная работа.

К выполнению контрольной работы студенты должны приступать только после полного изучения всего материала, предусмотренного контрольной работой. Ответы на вопросы контрольной работы должны быть краткими, но достаточно аргументированными и исчерпывающими.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ТЕМАМ

Введение

 

В этой теме студентам необходимо ознакомиться с целями и задачами предмета изучения, классификацией электротехнических материалов. Необходимо изучить области применения и современные требования.

 

 

Тема 3.1 Провода

В данной теме студентами изучаются провода обмоточные: назначение, марки, свойства, применение. Провода монтажные и установочные: назначение, марки, свойства, применение..

Литература: (7, с. 260…268; 5 с. 325…380, с 30…35)

 

 

После изучения данной темы студенты должны:

Иметь представление: о сортаменте обмоточных, монтажных и установочных проводов;

 

Знать: маркиииназначение обмоточных монтажных и установочных проводов;

Умет ь: определять марки проводов по внешнему виду;

Тема 3.2 Кабели

В данной теме студентами изучаются кабели силовые: основные разновидности, марки, свойства, применение. Кабели в бумажной, резиновой и пластмассовой изоляции

Литература: (5, с. 35…101)

 

После изучения данной темы студенты должны:

 

Иметь представление: о сортаменте кабелей в бумажной, резиновой и пластмассовой изоляции;

 

Знать: назначение, марки, свойства, применение силовых кабелей;

 

Уметь: определять марку кабеля по внешнему виду, и подбирать кабель по условиям эксплуатации;

 

 

Свойства диэлектриков

В данной теме студентами изучаются механические характеристики: хрупкость, удельная ударная вязкость, холодное течение, предел прочности. Физико-химические свойства: гигроскопичность, влагопроницаемость, химическая стойкость, вязкость. Тепловые свойства: термостойкость, температура вспышки, температура воспламенения, морозостойкость.

Литература: (3, с. 73…85)

 

После изучения данной темы студенты должны:

 

Иметь представление: какими физико-химическими, тепловыми, механическими свойствами обладают диэлектрики;

 

Знат ь: как ведут себя диэлектрики в различных условиях в зависимости от своих механических, физико-химических и тепловых свойств;

 

Уметь: подбирать диэлектрики по их свойствам, применительно к конкретным условиям;

 

 

Диэлектрики

В данной теме студентами изучаются основные разновидности волокнистых диэлектриков. Их основные достоинства и недостатки, применение. Бумаги, ткани, картоны. Резины, исходное сырье, получение, свойства, разновидности, применение.

Литература: (3, с. 140…155)

 

После изучения данной темы студенты должны:

 

Иметь представление: о разновидности волокнистых диэлектриков и резин;

 

Знать: марки электротехнических бумаг и картонов, виды тканей, применение резины в электротехнике;

 

 

Уметь: использовать, ткани, ткани, картоны, резиновые диэлектрики по условиям эксплуатации;

 

 

Диэлектрики

В данной теме студентами изучаются электроизоляционные лаки: состав, применение, разновидности. Эмали, как особый вид лаков. Компаунды: назначение, свойства, применение. Воскообразные диэлектрики: назначение, свойства, виды, особенности применения.

Литература: (3, с. 128…129)

 

 

После изучения данной темы студенты должны:

 

Иметь представление: о разновидностях лаков, компаундов, воскообразных диэлектриков;

 

Знать: свойства лаков, компаундов, воскообразных диэлектриков, их применение;

 

Умет ь: подбирать виды лаков, компаундов, воскообразных диэлектриков;

Диэлектрики

В данной теме студентами изучаются керамические и стеклянные диэлектрики. Основные свойства, получение и применение электрофарфора. Основные свойства, получение и применение электростекол.

Литература: (3, с. 168)

 

После изучения данной темы студенты должны:

 

Иметь представление: о разновидностях электрофарфора и электростекол;

 

Знат ь: области применения, достоинства и недостатки электрофарфора и электростекол;

 

Уметь: подбирать изоляторы и электрические изделия из электрофарфора и электростекол

 

Полупроводников

В данной теме студенты изучают разновидности полупроводниковых материалов: гераний, кремний, селен, арсенид галлия, собственные и примесные полупроводники, виды проводимости. Технологии получения полупроводниковых материалов.

Литература: (3, с. 229…251)

 

После изучения данной темы студенты должны:

 

Иметь представление: о назначении, разновидностях, областях применения, полупроводниковых материалов;

 

Знать: разновидности, технологии получения проводниковых материалов;

 

Уметь: объяснить механизмы проводимости полупроводниковых материалов;

 

Материалов

В данной теме студенты изучают основные понятия о магнитном поле, классификацию материалов по магнитным свойствам. Магнито-твердые и магнито-мягкие материалы. Гистерезис. Магнитная индукция. Насыщение. Коэрцетивная сила. Потери энергии в магнитных материалах.

Литература: (3, с. 267)

 

После изучения данной темы студенты должны:

 

Иметь представление: об основных свойствах и разновидностях магнитных материалов;

 

Знат ь: физические процессы в магнитных материалах;

 

Уметь: объяснить применение магнитных материалов;

Вариант №1

1. Типы кристаллических решеток. Укажите возможные дефекты кристаллических решеток.

2. В чем основные особенности меди и алюминия как электротехниеских материалов?

3. В чем опасность воздушных (газовых) включений в изоляцию электротехнических материалов?

4. Опишите процесс образования электронно-дырочных переходов в полупроводниках.

5. Как классифицитруются и маркируются силовые кабели?

 

 

Вариант № 2

1. Поясните методы химико-термической обработки стали; свойства, которые придает изделию каждый из этих методов.

2. Перечислите виды волокон, применяемых в электротехнике.Почему предпочитают применение волокнистых электротехнических материалов в пропитанном виде?

3. Как классифицируются и маркируются контрольные кабели?

4. Как влияют примеси на электропроводность полупроводников?

5. Конструкция и способы получения биметаллических проводов. Почему слой меди в биметаллическом проводе должен быть снаружи?

 

 

Вариант № 3

 

 

1. Дайте определение механических свойств металлов.

2. Поясните физический смысл ε и tg δ диэлектриков. Какие факторы влияют на величину ε и tgδ диэлектриков?

3. Назначение монтажных и установочных проводов. С какой изоляцией выпускают монтажные и установочные провода?

4. Перспективы применения полупроводников и криопроводников в электротехнической промышленности. В чем отличие сверхпроводников от криопроводников?

5. Опишите основные характеристики и области применения германия?

 

 

Вариант № 4

1.Назовите основные виды сталей.

2.Как классифицируются проводниковые материалы? Какие свойств характерны для каждой из групп?

3.Что входит в состав резины? Каково назначение компонентов, входящих в состав резины? Влияние процентного содержания серы на свойства резины.

4. Опишите основные характеристики и применение кремния.

5. Назначение и устройство специальных кабелей. Как маркируются специальные кабели?

 

 

Вариант № 5

1. В чем сущность отжига стали, какого его значение? Чем отличается процесс нормализации от отжига?

2. Что представляют собой резольные и новолачные смолы и чем они отличаются друг от друга? Где применяются эти смолы?

3. Обмоточные провода, их назначение и виды? Скакой изоляцией изготавливаются обмоточные провода?

4. Объясните механизм образования электронной и дырочной проводимости полупроводников.

5. Какие требования предъявляются к контактным материалам?

 

 

Вариант № 6

 

1. В чем сущность закалки стали и каково ее назначение? Методы и области применения поверхностной закалки.

2. На какие основные группы разделяются керамические электроизоляционные материалы и что они собой представляют?

3. Как классифицируются полупроводниковые материалы? Какие свойства характерны для каждой из групп?

4. Какие изделия изготовляют из электротехнического угля? Основные компоненты электротехнического угля?

5. Перечислите сортамент стальных шин.

 

 

Вариант № 7

1. Сплавы железа с углеродом. Деление железоуглеродистых сплавов на стали и чугуны.

2. На какие основные группы разделяются керамические электроизоляционные материалы и что они собой представляют?

3. Как классифицируются полупроводниковые материалы? Какие свойства характерны для каждой из групп?

4. Какие изделия изготавливают из электротехнического угля7

5. Перечислите сортамент установочных проводов.

 

 

Вариант № 8

1. Коррозия. Виды коррозии, способы борьбы с коррозией.

2. Объясните разницу между понятиями «пробой» и «перекрытие». Почему внешняя поверхность изоляторов делается ребристой?

3. Металлокерамические материалы. Какова технология получения и область применения металлокерамики?

4. Конструкция и виды проводов для линий электропередач.

5. Основные характеристики и применение полупроводникового карбида кремния.

 

 

Вариант № 9

1. Как осуществляется пайка металлов при применении твердых припоев? Укажите назначение и марки флюсов при пайке твердыми припоями.

2. Объясните сущность дипольной, электронной и объемнозарядной поляризации. Дайте определение диэлектрической проницаемости.

3. Из каких составных частей состоят пластмассы? Их свойства и области применения.

4. Электротехнический алюминий. Марки алюминия. Как влияют примеси и механическая обработка на проводимость алюминия?

5. Собственная и примесная проводимость полупроводников.

 

 

Вариант № 10

1.В чем заключается процесс сварки металлов? В чем отличие пайки от сварки?

2. Опишите свойства иприменение синтетических жидких диэлектриков: совола, совтола. Чем объяснить ограниченную область применения синтетических жидких диэлектриков?

3. С какой изоляцией изготавливают обмоточные провода? Область их применения.

4. Какие виды электроизоляционных бумаг и картонов изготавливаются из целлюлозы?

5. Каковы особенности применения серебра в электрической промышленности? Область их применения.

 

Вопросы по курсу «Электротехнические

Материалы»

1. Дать классификацию электротехнических материалов.

2. Вывести формулу диэлектрической проницаемости ε.

3. Процесс поляризации диэлектриков..

4. Процессы электропроводности газообразных диэлектриков.

5. Процессы электропроводности жидких диэлектриков

6. Процессы электропроводности твердых диэлектриков.

7. Что называется диэлектрическими потерями? Формула мощности, рассеиваемой в диэлектрике.

8. Виды диэлектрических потерь.

9. Пробой диэлектриков. Пробивное напряжение. Электрическая прочность диэлектриков.

10. Физико–химические характеристики диэлектриков.

11. Тангенс угла диэлектрических потерь tg δ.

12. Тепловые характеристики диэлектриков.

13. Механические характеристики диэлектриков.

14. Трансформаторное масло И его свойства.

15. Синтетические диэлектрики: совол, совтол, гектол, кремнийорганические жидкости.

16. Процессы получения полимеров: полимеризация, поликонденсация; линейные и пространственные полимеры.

17. Нагревостойкий полимеризационный материал фторопласт, его свойства и применение.

18. Природные смолы: их виды, свойства, получение и применение.

19. Полистирол, его получение, свойства и применение

20.. Поливинилхлорид, его получение, свойства и применение.

21. Эпоксидные смолы, их свойства, состав и применение.

22. Полиметилметакрилат (оргстекло), его получение, свойства и применение.

23. Полиэфирные смолы, их свойства, виды и применение.

24. Фенолформальдегидные смолы, их состав, свойства и области применения.

25. Газообразные диэлектрики, пробой газов.

26. Воскообразные диэлектрики, их свойства и обласи применения.

27. Лаки и компаунды, их состав, свойства и применение.

28. Электрические бумаги, их виды, характеристики и применение.

29. Стеклоткани и лакоткани, их получение, свойства, применение.

30. Материалы на основе слюды: миканит ы, их получение, свойства и применение.

31. Электрические свойства проводниковых материалов.

32. Понятие о пластмассах, классификация пластмасс их свойства и применение.

33. Слоистые пластики, их состав свойства получение и применение.

34.Пленочные изоляционные материалы, их разновидности, свойства и применение.

35.Резины. Влияние состава резины на ее основные свойства..Области применения.

36.Керамические диэлектрики, их получение, свойства, применение.

37.Изоляционные стекла, их получение, свойства, применение.

38.Проводниковое железо и сталь, их свойства и применение.

39.Проводниковый алюминий, его свойства, марки и области применения.

40.Проводниковые электротехнические материалы, их электрические характеристики, классификация, общие области применения.

41.Проводниковые бронзы и латуни, их состав, свойства и применение.

42..Проводниковая медь, ее свойства, марки и применение.

43..Проводниковый свинец, его свойства и применение.

44.Проводниковые благородные металлы: серебро, золото, платина, их применение в электрических аппаратах и устройствах.

45.Металлические проводники большого электрического сопротивления, их виды, свойства и применение.

46Жаростойкие сплавы, их виды, свойства и применение.

47.Электротехнический уголь, его состав, свойства и применение.

48.Припои и флюсы, их назначение, свойства и применение.

49.Клеи их марки и применение.

50..Магнитные материалы. Основные характеристики магнитного поля и магнитных материалов.Принцип разделения магнитных материалов на магнито-мягкие и магнито-твердые.

51. Металлические магнито-мягкие материалы, их свойства и применение.

Металлические магнито-твердые материалы, их свойства и применение.

52.Обмоточные провода сэмалевой изоляцией, их марки, свойства и применение.

53.Обмоточные провода с волокнистой изоляцией, их марки, свойства и применение.54.Обмоточные провода с эмалево-волокнистой изоляцией, их марки, свойства и применение.

55. Монтажные провода, их марки, свойства и применение.

56. Установочные проы\вода и шнуры, их марки, свойства и применение.

57. Кабели с резиновой изоляцией, их марки, свойства и применение.

58. Кабели с виниловой изоляцией, их марки, свойства и применение.

59. Кабели с бумажной пропитанной изоляцией, их марки, свойства и применение.

 

60.Непроводящие магнитные материалы: ферриты- их разделение на магнито-мягкие, магнито-твердые и ферриты с ППГ.

61.Полупроводники, их основные свойства.

62. Собственные и примесные полупроводники,их получение и применение.

Перечень литературы

 

Основная

 

1. Электротехнические и конструкционные материалы / Под ред. В.А. Филикова. – М.: Мастерство, 2000

2. Электроматериаловедение / Л.В. Журавлева. – М.:Профобриздат, 2002

3. Электротехнические материалы / Н.П. Богородицкий, В.В. Пасынков, Б.М. Тареев. – Л.: Энергоатомиздат,1985

4. Электротехнический справочник т.1 Общие вопросы. Электротехнические материалы. – М.: МЭИ, 1995

5. Справочник. Электротехнические кабели, провода и шнуры / Н.Н. Белорусов, А.Е. Саакян. – М.: Энергия, 1979

 

 

Дополнительная

 

6. Технология металлов и конструкционные материалы / Б.А. Кузьмин, М.А. Кудрявцев – М.: Машиностроение, 1989

7. Электротехнические материалы / Ю.В. Корицкий – М.: Энергия, 1976

 

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

 

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ»

 

 

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАСЧЕТНОЙ ЧАСТИ КОНТРОЛЬНЫХ ВНЕАУДИТОРНЫХ ЗАДАНИЙ

 

для специальности 270843

«Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных предприятий и гражданских зданий».

 

 

Красноярск

 

Методическое пособие составлено в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации № ______ от «_____» ________ 20___г. к результатам освоения основной профессиональной образовательной программы и предназначены для консультативной помощи студентам заочной формы обучения при выполнении расчетной части внеаудиторных контрольных заданий.

 

РЕКОМЕНДОВАНО Методическим советом Красноярского политехнического техникума   _________________ Д.А. Шабанова

УТВЕРЖДЕНО Цикловой комиссией ……….. Председатель ЦК _________________/В.В.Бузаев/   Протокол №______ от «____» _________ 20__

 

 

Организация-разработчик:

КГБОУ СПО (ССУЗ) «Красноярский политехнический техникум»

 

Разработчик(и):

Бузаев В.В., преподаватель общепрофессиональных дисциплин КГБОУ СПО (ССУЗ) «Красноярский политехнический техникум»

 

Рецензент:

Казьмин Б.Н., преподаватель электротехнических дисциплин КГБОУ СПО (ССУЗ) «Красноярский политехнический техникум»

 

В пособии представлены рекомендации по выполнению и оформлению расчетной части внеаудиторных контрольных заданий и внеаудиторные задания по дисциплине «Электротехнические материалы» с краткими пояснениями профессиональной значимости задач, приведены формулы и примеры решения.

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Методические указания для дистанционного обучения по дисциплине «ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ» для дневного и заочного обучения составлены в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 270116 (2913) «Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий», утвержденных Министерством образования РФ 23.04.2002 г. №20-2913 Б.

Курс учебной дисциплины «ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ» для предусматривает изучение основных электротехнических и конструкционных материалов, применяемых в электротехнических устройствах, их механических, физико-химических и электрических свойств, а также способов их обработки.

При изучении дисциплины особое внимание следует уделить рассмотрению электрических процессов в материалах (поляризация, электропроводность, пробой, намагничивание и другие), а так же физических процессов, происходящих в каждом материале под действием электрических и магнитных полей или при изменении условий окружающей среды. Кроме того, необходимо уяснить практическое применение тех или иных материалов в промышленности.

При изучении дисциплины рекомендуется вести краткий конспект, отвечая на экзаменационные вопросы.

Особенностью данного курса является большое количество цифровых данных. Не следует заучивать их. Однако необходимо уяснить порядок величин и на основании этого составить представление о достоинстве и недостатках того или иного материала и возможности его применения в различных эксплуатационных условиях.

Изучение дисциплины основывается на знаниях, полученных студентами по общеобразовательным дисциплинам и теоретическим основам электротехники. В свою очередь он является базой для изучения специальных дисциплин: «Электрические измерения», «Основы электроники и микропроцессорной техники», «Электрические машины» и других профилирующих предметов. В соответствии с учебным планом по курсу предусмотрено одна домашняя контрольная работа.

К выполнению контрольной работы студенты должны приступать только после полного изучения всего материала, предусмотренного контрольной работой. Ответы на вопросы контрольной работы должны быть краткими, но достаточно аргументированными и исчерпывающими.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ТЕМАМ

Введение

 

В этой теме студентам необходимо ознакомиться с целями и задачами предмета изучения, классификацией электротехнических материалов. Необходимо изучить области применения и современные требования.