Электрические характеристики

Теоретическая часть

К основным электрическим характеристикам материалов относятся:

- удельное электрическое сопротивление, Ом • м или Ом • мм²/м,

(5)

где R ~ общее электрическое сопротивление образца материала, Ом; S — площадь образца материала, через который проходит ток проводимости, м² или мм², L — длина пути тока в образце, м;

- температурный коэффициент удельного электрического сопротивления, 1/°С,

(6)

где p₁, p₂ — удельные электрические сопротивления материала, Ом • м, соответственно при температурах t₁ (начальной) и t₂, °C;

- диэлектрическая проницаемость e, определяющая способность диэлектрика образовывать электрическую емкость, Ф,

(7)

где e_о — электрическая постоянная, равная 8,85419-10-12 Ф/м; SK — площадь одной металлической обкладки конденсатора, м², h — толщина диэлектрика, м;

- тангенс угла диэлектрических потерь tgδ, определяющий потери энергии в диэлектрике;

- электрическая прочность, МВ/м,

(8)

где U_пр — напряжение, при котором наступает пробой диэлектрика MB; h_пр — толщина диэлектрика в месте пробоя, м.

Выберите правильный ответ

1.12. Чтобы оценить степень электропроводности того или иного материала, приходится определять:

A. Удельную электрическую проводимость;

B. Удельное электрическое сопротивление;

C. Электрическую прочность;

D. Все перечисленные характеристики.

1.13. У проводниковых и полупроводниковых материалов измеряют:
А. Удельное объемное сопротивление;

B. Удельное поверхностное сопротивление;

C. Общее удельное сопротивление;

D. Все перечисленные характеристики.

1.14. Удельное сопротивление электротехнических материалов зависит:

A. От площади образца материала;

B. От длины образца материала;

C. От температуры материала;

D. От характеристик, не перечисленных в предыдущих ответах.

1.15. Электрическая характеристика, позволяющая определить способность диэлектрика образовывать электрическую емкость:

A. Полярная ионизация;

B. Электронная поляризация;

C. Диэлектрическая проницаемость;

D. Тангенс угла диэлектрических потерь.

1.16. Увеличение тангенса угла диэлектрических потерь неполярного диэлектрика обусловлено:

A. Возрастанием тока проводимости диэлектрика;

B. Уменьшением тока проводимости диэлектрика;

C. Причиной, не перечисленной в предыдущих ответах.

1.17. У полупроводников и диэлектриков с повышением температуры сопротивление:

A. Уменьшается;

B. Увеличивается;

C. Не изменяется.

1.18. Диэлектрическая проницаемость е позволяет определить:

A. Поляризацию диэлектрика;

B. Способность диэлектрика образовывать электрическую емкость;

C. Обе перечисленные характеристики.

1.19. Диэлектрическая проницаемость электроизоляционных материалов зависит:

A. От вида поляризации диэлектрика;

B. От емкости конденсатора;

C. От интенсивности процессов поляризации, протекающих в диэлектриках под действием приложенного напряжения;

D. От характеристик, не перечисленных в предыдущих ответах.

1.20. Диэлектрическая проницаемость электроизоляционных материалов изменяется в зависимости от следующего параметра:

A. Температура;

B. Частота приложенного напряжения;

C. Оба перечисленных параметра.

1.21. Диэлектрическая проницаемость у сегнетоэлектриков достигает:
A. 3...8; B. 8...20; C. 1500... 4 500.

1.22. Диэлектрическая проницаемость у полярных диэлектриков достигает:

A. 3...8; B. 8...20; C. 1500...4500.

1.23. Потери энергии в диэлектрике называются:

A. Электрические потери; B. Диэлектрические потери;

C. Электронные потери; D. Активные потери.

1.24. Активную мощность, Вт, теряемую в диэлектрике, работающем под переменным напряжением, рассчитывают по формуле:

1.25. Увеличение тангенса угла диэлектрических потерь (tgδ) неполярного диэлектрика, а следовательно, и потерь энергии в нем обусловлено:

A. Возрастанием тока проводимости в диэлектрике;

B. Потерями энергии, затрачиваемой на поворот все большего числа
полярных молекул;

C. Напряжением, прикладываемым к диэлектрику;

D. Частотой переменного тока.

Ответить на вопросы и выполнить задание

1.26. Длину и диаметр проводника увеличили в 2 раза. Как изменилась его проводимость?

1.27. Во сколько раз увеличится сопротивление линии, если медный провод заменить стальным такой же длины и такого же поперечного сечения?

1.28. Зависит ли сопротивление катушки, изготовленной из медного провода, от величины приложенного к ней напряжения?

1.29. Медный и стальной провода имеют одинаковые диаметр и длину. Какой из проводов сильнее нагревается при одной и той же силе тока?

1.30. При температуре 0 °С сопротивление медного провода равно 1,2 Ом. Каким будет сопротивление этого провода при температуре 100 ⁰С?

1.31. Перечислите четыре основных вида поляризации диэлектриков.

1.32. Дайте определение различным видам поляризации диэлектриков.

Электронная поляризация – это

Ионная поляризация – это

Спонтанная поляризация – это

1.33. Определите, какая из зависимостей на рис. 1.1 (1 или 2) соответствует полярному диэлектрику, а какая — неполярному.

Рис. 1.1 - Зависимости диэлектрической проницаемости полярного и неполярного диэлектриков от температуры

 

1.34. Определите, какая из зависимостей на рис. 1.2 (1 или 2) соответствует полярному диэлектрику, а какая — неполярному.

Рис. 1.2 - Зависимости тангенса угла диэлектрических потерь полярного и неполярного диэлектриков от температуры

 

1.35. Определите электрическую прочность диэлектрика, если его толщина в месте пробоя составляет 10 см, а пробивное напряжение, при котором наступает пробой, равно 500 кВ.

1.36. Определите пробивное напряжение, при котором наступает пробой диэлектрической пластины толщиной 5 мм, имеющей электрическую прочность Е_пр = 3 000 кВ/м.

1.37. На рис. 1.3 изобразите графическую зависимость электрической прочности от температуры диэлектрика (при тепловом пробое). Дайте объяснение этой зависимости.

Рис. 1.3 - Зависимость электрической прочности от температуры диэлектрика (при тепловом пробое)

 

Занятие № 2