22 | 09 | 2017
Учебные материалы
Для преподавателей
Работы студентов
Справочная и техническая литература
Статьи по темам

Программа, методические указания и задания к контрольной работе по дисциплине «Электротехнические материалы»

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 4.00 (1 Голос)

Для студентов второго курса заочного обучения

По специальности 6.100 101 «Энергетика и электротехнические системы в АПК»

Методические указания разработаны доцентом кафедры механизации, энергетики и технического сервиса, к. с.х. н.

Рекомендованы к изданию на заседании кафедры механизации, энергетики и технического сервиса

Протокол № __ от «___» ______________ 2008 г.

Рассмотрены и рекомендованы к изданию методической комиссией механического факультета

Протокол № __ от «___» ______________ 2008 г.

Рецензенты:

ст. преподаватель

Ответственный за выпуск:

Зав. кафедрой механизации, энергетики и технического сервиса, профессор, д. т.н., академик ПТ АН Украины и Нью-Йоркской академии наук

I.  Рабочая программа дисциплины

Дисциплина «Электротехнические материалы» является общеобразовательной технической дисциплиной предусмотренной учебным планом специальности 6.091.901 «Энергетика сельскохозяйственного производства».

Изучение дисциплины имеет цель ознакомить будущих специалистов с основными электротехническими материалами, их характеристиками и с порядком выбора при изготовлении, монтаже, эксплуатации и ремонте электрооборудования.

Программа содержит следующие разделы:

1. Общие сведения об электротехнических материалах. Классификация материалов по электротехническим и магнитным свойствам.

2. Диэлектрические материалы.

Поляризация диэлектриков. Диэлектрические потери. Электрическая прочность диэлектриков.

Газообразные и жидкие диэлектрики. Электроизоляционные пластмассы, резины, лаки, эмали. Волокнистые и текстильные материалы. Стеклоэмали, керамика. Неорганические электроизоляционные материалы. Активные диэлектрики.

3.  Проводниковые материалы.

Классификация проводниковых материалов.

Проводниковые материалы с высокой проводимостью. Медь, алюминий, железо и их сплавы. Благородные металлы. Серебро, платина, паладий, золото.

Тугоплавкие металлы. Вольфрам, рений, молибден, тантал, титан, ниобий и др.

Металлы специального назначения. Ртуть, галий, индий, олово, кадмий, свинец, цинк.

Металлы с высоким сопротивлением. Проводниковые резистивные материалы. Материалы для термопар.

Сверхпроводники. Неметаллические проводниковые материалы. Материалы для контактов скольжения и др.

Металлокерамика.

Металлические покрытия. Обмоточные и монтажные провода, шнуры и кабели.

4. Полупроводниковые материалы

Общие сведения и классификация полупроводников. Простые полупроводники.

Стеклоподобные и органические полупроводники. Оптические, фотоэлектрические и термоэлектрические явления в полупроводниках.

4. Магнитные материалы.

Общие сведения о магнитных свойствах материалов. Атомно-кристаллическая и доменная структура ферромагнетиков.

Классификация магнитных материалов. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы. Ферриты. Магнитострикционные и термомагнитные материалы.

II.  Методические указания к выполнению контрольной работы

1.Общие требования к выполнению контрольной работы.

Каждый студент должен ответить на два вопроса и решить три задачи.

Номера вопросов и варианты задач необходимо выбирать по двум последним цифрам номера зачетной книжки.

Ответы на вопросы должны быть полными, но сжатыми. Решение задач должно сопровождаться пояснениями.

Обозначения и размерности физических величин должны соответствовать требованиям ДСТУ, ЕСКД и системе СИ.

При выборе справочных данных приводить ссылки на использованную литературу.

В конце контрольной работы необходимо привести список использованной литературы.

Таблица 1. Варианты контрольной работы

Номер варианта

Номера

Вопросов

Номера

Задач

1

2

3

4

5

6

01

1

26

1 – 1

5 – 1

8 - 4

02

2

27

2 – 1

6 – 1

7 - 1

03

3

28

4 – 1

5 – 2

8 - 1

04

4

29

3 – 1

6 – 2

8 - 2

05

5

30

2 – 2

5 – 3

7 - 2

06

6

31

1 – 2

6 – 3

8 - 3

07

7

32

3 – 2

5 – 4

7 - 3

08

8

33

4 – 2

6 – 4

7 - 4

09

9

34

2 – 3

6 – 5

8 - 5

10

10

35

2 – 4

6 – 6

7 - 5

11

11

36

1 – 3

5 – 5

7 - 6

12

12

37

4 – 3

5 – 5

8 - 6

13

13

38

3 – 4

6 – 7

7 - 7

14

14

39

3 – 5

5 – 7

8 - 7

15

15

40

1 – 4

6 – 8

8 - 9

16

16

41

4 – 4

5 – 8

7 - 8

17

17

42

2 – 4

6 – 9

7 - 9

18

18

43

4 – 5

6 – 10

8 - 10

19

19

44

3 – 6

5 – 9

8 - 1

20

20

45

1 – 5

6 – 1

7 - 10

21

21

46

2 – 5

5 – 10

7 - 1

22

22

47

1 – 6

6 – 2

7 - 2

23

23

48

2 – 6

5 – 1

8 - 1

24

24

49

3 – 7

5 – 2

7 - 3

25

25

50

4 – 5

6 – 3

8 - 2

26

20

45

1 – 7

6 – 4

7 - 4

27

21

46

2 – 7

5 – 3

7 – 5

28

22

47

3 – 8

5 – 4

8 - 3

29

23

48

4 – 6

6 – 5

8 - 4

30

24

49

1 – 8

6 – 6

7 - 6

31

25

50

2 – 8

5 – 5

7 - 7

32

26

19

3 – 9

5 – 6

8 - 5

33

27

18

4 – 7

6 – 7

7 - 8

34

28

17

1 – 9

6 – 8

8 - 6

35

29

16

2 - 9

5 - 7

8 - 7

36

30

15

3 – 10

6 – 9

7 - 9

37

31

14

4 – 8

6 – 10

7 - 10

38

32

13

1 – 10

5 – 8

7 - 1

39

33

12

2 – 10

5 – 9

8 - 8

40

34

11

3 – 1

6 – 1

7 - 2

41

35

10

4 – 9

6 – 2

8 - 9

42

36

9

1 – 1

5 – 10

7 - 3

43

37

8

2 – 1

6 – 3

8 - 10

44

38

7

3 – 2

5 – 1

8 - 1

45

39

6

4 – 10

6 – 4

7 - 4

46

40

5

1 – 2

6 – 5

8 - 2

47

41

4

2 – 2

5 – 2

7 - 5

48

42

3

3 – 3

5 – 3

8 - 3

49

43

2

4 – 1

6 – 6

7 - 6

50

44

1

3 – 4

5 – 4

8 - 4

III.  Вопросы и задачи для выполнения контрольной работы

Вопросы

1. Описать процессы поляризации и объяснить их физическую суть, кратко охарактеризовать основные виды поляризации, привести примеры.

2. Перечислить основные механизмы поляризации с указанием их главных особенностей. Привести примеры диэлектриков с указанием диэлектрической проницаемости каждого из них.

3. Охарактеризовать электропроводность диэлектриков. Указать факторы влияющие на объемную и поверхностную электропроводность. Привести примеры удельных объемных и поверхностных сопротивлений.

4. Охарактеризовать электропроводность газов. Указать параметры определяющие самостоятельную и несамостоятельную проводимость газов. Дать определение тока насыщения газов.

5. Охарактеризовать электропроводность жидких диэлектриков. Указать зависимость их электропроводности от температуры.

6. Дать определение понятия диэлектрических потерь. Охарактеризовать особенности потерь в постоянных и переменных электрических полях. Что такое «угол диэлектрических потерь»?

7. Привести схемы замещения диэлектрика с потерями и векторные диаграммы для них. Сравнить между собою параметры этих схем.

8. Охарактеризовать диэлектрические потери в газах. Что называется кривой ионизации электрической изоляции и какое практическое значение она имеет?

9. Охарактеризовать диэлектрические потери в твердых диэлектриках. Привести примеры зависимостей tg δОт температуры и времени.

10. Описать процесс пробоя газового промежутка в однородном поле. Привести примеры зависимости электрической прочности газов от расстояния между электродами.

11. Перечислить классы нагревостойкости электрической изоляции по действующему стандарту и материалы, которые относятся к каждому классу.

12. Перечислить основные природные и синтетические жидкие электроизоляционные материалы, указать их свойства, особенности и основные области применения.

13. Опишите процесс получения трансформаторного масла. Какие химические процессы происходят в масле при работе трансформатора?

14. Перечислить и сравнить между собой разнообразные способы очистки изоляционных масел. В каких случаях и как они применяются.

15. Описать физическую природу пробоя диэлектриков.

16. Опишите свойства совола и гексола. Сравните их свойства со свойствами трансформаторного масла.

17. Синтетические смолы. На какие группы они подразделяются. Опишите области их применения. Дайте сравнительную характеристику синтетических и природных смол.

18. В чем заключается разница между процессами полимеризации и поликонденсации синтетических смол? Приведите примеры тех и других смол, их свойства.

19. В чем заключается разница между термопластическими и термореактивными смолами? Приведите примеры и кратко опишите их основные свойства.

20. Укажите назначение пропиточных, покровных и клеящих лаков. Перечислите требования, предъявляемые к каждой группе лаков. Опишите способы сушки лаков.

21. Опишите виды волокнистых материалов, их свойства. Укажите области их применения.

22. Охарактеризуйте основные виды электроизоляционных пластмасс, укажите их свойства и область применения.

23. Резины. Опишите суть процесса вулканизации каучука. Виды каучуков, эбонит. Область применения.

24. Композиционные материалы (гетинакс, текстолит, стеклотекстолит). Их характеристики и области применения.

25. Укажите основные виды кремнийорганических электроизоляционных материалов, их особенности, характеристики и области применения.

26. Керамические электроизоляционные материалы, их свойства и область применения.

27. Дайте характеристику изоляционных материалов на основе слюды. Укажите область их применения.

28. Классификация полупроводников. Простые и бинарные, собственные и примесные полупроводники.

29. Электропроводность полупроводников. Перечислите и опишите факторы влияющие на электропроводность полупроводников.

30. Термоэлектрические явления в полупроводниках. Опишите суть эффектов Зеебека, Пельтье и Томпсона.

31. Описать гальваномагнитные эффекты в полупроводниках и объяснить суть фотопроводимости полупроводников.

32. Объяснить суть электронно-дырочного перехода в полупроводниковых приборах (p-n переход).

33. Опишите характер электропроводности проводниковых материалов. Дайте определение удельного сопротивления и его температурного коэффициента.

34. Опишите материалы высокой электропроводности, охарактеризуйте их основные физико-механические и электрические свойства. Укажите области их применения.

35. Опишите свойства меди. Укажите области применения мягкой и твердой меди.

36. Опишите свойства алюминия. Укажите области применения алюминия в электротехнике.

37. Опишите медные и алюминиевые сплавы, их свойства, назначение и области применения.

38. Дайте сравнительную характеристику свойств меди и алюминия. В чем заключается целесообразность замены меди алюминием?

39. Опишите свойства стальных проводников и применение их в линиях электропередач.

40. Дайте общую характеристику сплавов с большим удельным сопротивлением. Перечислите наиболее широко применяемые сплавы, укажите их свойства и области применения.

41. Какие сплавы с высоким удельным сопротивлением применяются в измерительных устройствах, реостатах, электронагревательных устройствах. Укажите их свойства.

42. Магнитные материалы, общие сведения. Процессы намагничивания и перемагничивания магнитных материалов.

43. Опишите назначение магнитомягких материалов и предъявляемые к ним требования. Приведите примеры и укажите их основные магнитные свойства.

44. Опишите техническую характеристику электротехнических сталей.

45. Что представляют собою текстурированные магнитные материалы? Укажите их особые отличия от обычных магнитных материалов. Укажите способы получения таких магнитных материалов и область их применения.

46. Опишите назначение магнитотвердых материалов и предъявляемые к ним требования. Приведите примеры и укажите их основные магнитные свойства.

47. Опишите назначение ферромагнетиков. Приведите примеры и укажите их магнитные свойства.

48. Опишите технологию пропитки и сушки лаками изделий для электрических приборов и аппаратов. Укажите назначение пропитки.

49. Укажите назначение и область применения электроизоляционных компаундов. Чем отличаются компаунды от лаков?

50. Что называют активными диэлектриками. Опишите их свойства и назначение. Дайте классификацию активных диэлектриков.

Задачи «Электротехнические материалы»

IV.  Теоретическая часть

1. К задачам № 1-4. 

Расчет электропроводности

2. К задачам № 5-6.

Расчет сопротивления диэлектриков

3. К задачам № 7-8.

Расчет магнитных свойств

Приложение 1

Единицы основных электрических и магнитных величин

Приложение 2

Характеристики намагничивания магнитных материалов

Список литературы

1.  Электротехнические и конструкционные материалы: Учебное пособие для сред. проф. образования / Бородулин В. Н., Воробьев А. С., Матюнин В. М. и др.; Под. ред. В. А. Филикова 2Е изд., стереотипное – М.: Изд. центр «Академия», 2005. – 280 с.

2.  Лоторейчук Е. А. Теоретические основы электротехники. Программа. Методические указания, примеры решения задач. 2Е изд. перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2000. – 224 с.

3.  Алиев И. И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию: Учеб. пособие для вузов. 4Е изд. стер. – М.: Высш. шк. 2005. – 255 с., ил.

4.  Сагач М. Ф. Магнітні матеріали. Навчальний посібник з дисципліни “Конструкційні та електротехнічні матеріали” НАУ, Київ – 2005. – 175 с.

5.  Методичні вказівки до виконання контрольної роботи з дисципліни “Електротехнічні матеріали і технологія монтажу електрообладнання”.: Таврійська державна агротехнічна академія, Мелітополь, 2002. – 22 с.


Программа, методические указания и задания к контрольной работе по дисциплине «Электротехнические материалы» - 4.0 out of 5 based on 1 vote

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить