Elektrotexnik materiallar

O’ZBEKISTON RESBUBLIKASI OLIY VA O’RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI

G’ALLAOROL 2-SON KASB KUNAR MAKTABI

3.51.02.08 Elektr xisoblagichlarni ekspluatatsiya qiluvchi elektromonyo’r

ELEKTROTEXNIK MATERIALLAR

FANIDAN O’QUV QO’LLANMA

2020-YIL

MAVZU: Kirish. Elektr materiallari dielektriklar. (2 soat)

Reja:

1. Havolalarning turlari

2. Moddalarning elektr xossalari bo'yicha tasnifi

3. Magnit xususiyatlari bo'yicha moddalarning tasnifi

1. Ulanish turlari. Moddalarni tashkil etuvchi asosiy elementar zarralar protonlar, neytronlar va elektronlardir. Atomlarning tashqi elektron qatlamlari tuzilishiga qarab har xil turdagi bog'lanishlar paydo bo'lishi mumkin.

Kovalent - atomlarning bir-biri bilan bog'lanishidir, bu odatiy holga keladigan elektronlar tomonidan erishiladi (masalan, xlor).

Ijobiy va manfiy zaryadlarning markazlari mos keladigan molekulalar neytronlar deb ataladi. Agar alohida molekulalarda ijobiy va manfiy markazlar bir-biriga to'g'ri kelmasa va bir-biridan bir oz masofada bo'lsa, unda bunday molekulalar qutbli yoki dipol deb ataladi. Qutbiy molekula zaryad hosilasi bilan belgilanadigan dipol momentining kattaligi va markazlar orasidagi masofa bilan tavsiflanadi.

Ion bog'lanish musbat va manfiy ionlarning tortishish kuchlari bilan aniqlanadi. Ion tuzilishining qattiq moddalari mexanik kuchining oshishi va erish darajasining nisbatan yuqori bo'lishi bilan tavsiflanadi (masalan, gidroksidi metallarning galogenid tuzlari).

Metall bog'lanish qattiq kristalli jismlarning paydo bo'lishiga olib keladi. Metalllarni erkin elektronlar muhitida panjara joylarida joylashgan musbat zaryadlangan atom yadrolaridan qurilgan tizimlar deb hisoblash mumkin.

Molekulyar bog'lanish bir qator moddalarda molekulalar orasida kovalent ichki hujayra aloqasi mavjud.

2. Moddalarning elektr xossalari bo'yicha tasnifi.

Barcha moddalar, ularning elektr xususiyatlariga qarab, dielektriklar, o'tkazgichlar va yarim o'tkazgichlarga tegishli. Ularning orasidagi farqni qattiq jismlar tasmasi nazariyasining energiya diagrammasi yordamida aniq ko'rsatish mumkin. Har xil moddalarning emissiya spektrlari shuni ko'rsatadiki, har bir moddaning atomlari aniq aniq energiya holatlari bilan tavsiflanadi. Barcha moddalarni uchta asosiy energiya sathidan iborat deb hisoblash mumkin: o'tkazuvchanlik zonasi, taqiqlangan zona va elektronlar zonasi. Shunga asoslanib, quyidagi ta'riflar tuzilgan:

Dielektriklar - bu tarmoqli bo'shliq shunchalik katta bo'lganki, elektronlar normal sharoitda tarmoqli bo'shliqni engib chiqa olmaydi va o'tkazuvchanlik kuzatilmaydi.

Yarimo'tkazgichlar tashqi energiya ta'sirida engib chiqilishi mumkin bo'lgan torroq ajratish zonasiga ega moddalar bo'ladi. Tashqi ta'sirlar issiqlik, yorug'lik, elektronlar oqimi yoki yadro zarralari, elektr va magnit maydonlar, mexanik ta'sirlar bo'lishi mumkin.

Supero'tkazuvchilar elektronlar bilan to'ldirilgan zona erkin energiya sathlari zonasiga yaqin bo'lgan va elektronlar o'tkazuvchanlik zonasiga va orqaga erkin o'tadigan materiallar bo'ladi.

Elektr xususiyatlari moddaning atomlari o'rtasidagi o'zaro ta'sir sharoitlari bilan belgilanadi va ma'lum bir atomning ajralmas xususiyati emas. Olmos shaklidagi uglerod dielektrik, grafit shaklida u o'tkazgichdir.

Kristall panjaradagi aralashmalar va nuqsonlar qattiq moddalarning elektr xossalariga kuchli ta'sir qiladi.

3. Jismlarning magnit xususiyatlari bo'yicha tasnifi.

Magnit xususiyatlariga ko'ra materiallar zaif va kuchli magnitga bo'linadi. Birinchisiga diamagnet va paramagnet, ikkinchisiga magnit materiallar kiradi. Barcha magnit materiallarning asosiy parametri ularning magnit o'tkazuvchanligidir. Diamagnetlar - bu magnit o'tkazuvchanligi birlikdan kam bo'lgan moddalar, ularning qiymati tashqi magnit maydon kuchiga bog'liq emas. Paramagnetlarga magnit o'tkazuvchanligi birlikdan kattaroq moddalar kiradi, ular tashqi magnit maydon kuchiga ham bog'liq emas. Diamagnetika va paramagnetlar birlikka yaqin o'tkazuvchanlikka ega va magnit xususiyatlari jihatidan texnologiyada cheklangan qo'llanilishini topdilar. Magnit materiallarda o'tkazuvchanlik birlikdan ancha katta va magnit maydon kuchiga (temir, nikel, kobalt, ferritlar) bog'liq.

Nazorat savollari:

1. Ulanishning qanday turlarini bilasiz?

2. Elektr xususiyatlariga ko'ra moddalar qanday tasniflanadi?

3. Magnit xususiyatlariga ko'ra moddalar qanday tasniflanadi?

MAVZU: Dielektriklarning qutblanishi (2 soat)

Reja:

1. Polarizatsiya hodisasi.

2. Dielektriklar va dielektrik doimiyligining qutblanishi

3. Polarizatsiyaning asosiy turlari

4. Gazlarning dielektrik doimiyligi

5. Suyuqliklarning Dielektrik doimiysi

6. Qattiq jismlarning Dielektrik doimiysi

1. Polarizatsiya hodisasi.

Elektr zo'riqishida paydo bo'ladigan har qanday dielektrikning asosiy xarakteristikasi polarizatsiya - bog'langan zaryadlarning cheklangan siljishi yoki dipol molekulalarining yo'nalishi.

Dielektrikning qutblanishidan kelib chiqadigan hodisalar, dielektrikning qizib ketishiga sabab bo'ladigan energiya tarqalishi bilan birga bo'lsa, dielektrik doimiyligining qiymati, shuningdek dielektrik yo'qotishlarning burchagi bilan baholanishi mumkin. Texnik dielektrikni isitishda uning tarkibidagi ozgina bepul zaryadlar ishtirok etishi mumkin, bu elektr quvvati ta'sirida uning yuzasi bo'ylab dielektrikdan o'tadigan kichik oqim ko'rinishini keltirib chiqaradi.

Har qanday dielektrikni faqat chegara qiymatlaridan oshmaydigan kuchlanishlarda ishlatish mumkin. Ushbu chegaralardan yuqori bo'lgan kuchlanishlarda dielektrik buzilish sodir bo'ladi - uning elektr izolyatsion xususiyatlarini to'liq yo'qotish. Dielektrik buzilish sodir bo'lgan kuchlanish qiymati buzilish kuchlanishi deb ataladi va tashqi elektr maydon kuchlanishining mos keladigan qiymati dielektrik kuchdir.

2. Dielektrik polarizatsiya va dielektrik doimiyligi

Elektr maydonining ta'sirida bog'langan elektr zaryadlari kuchliroq siljiydi, maydon kuchi shuncha yuqori bo'ladi. Elektr maydoni chiqarilganda dielektriklar avvalgi holatiga qaytadi. Ko'pgina dielektriklar elektr siljishi va elektr maydon kuchlanishi o'rtasidagi chiziqli bog'liqlik bilan tavsiflanadi. Maxsus guruh - bu kuchlanishning ma'lum bir qiymatida to'yinganlikni ko'rsatadigan ferroelektriklar. Elektr zanjiriga kiritilgan elektrodlari bo'lgan har qanday dielektrikni kondansatör deb hisoblash mumkin. Har qanday kondensatorning ish haqi:

Q = CU

Amaldagi elektr energiyasining ma'lum bir qiymati bo'yicha qiymati 2 komponentdan iborat:

• agar elektrodlar o'rtasida vakuum bo'lsa;

• bu elektrodlarni ajratib turadigan dielektrikning qutblanishiga bog'liq:

Texnologiya uchun alohida ahamiyatga ega bo'lgan dielektrikning eng muhim xususiyatlaridan biri bu nisbiy o'tkazuvchanlikdir. Ushbu qiymat quyidagi formula bilan belgilanadi:

b = Q / Q0 = (Q0 + Qd) / Q0 = 1 + Qd / Q0

Formuladan ko'rinib turibdiki, har qanday moddaning dielektrik konstantasi birlikdan kattaroq va vakuum holatidagina birlikka teng.

3. Dielektrik polarizatsiyaning asosiy turlari

Agregatsiya holatiga va dielektrikning tuzilishiga muvofiq, qutblanishning ikkita asosiy turini ajratish kerak.

Birinchi tur - bu dielektrikda elektr maydonining ta'sirida deyarli bir zumda, energiya tarqalishidan kelib chiqadigan polarizatsiya. Bunga elektron va total polarizatsiya kiradi. Polarizatsiyaning ikkinchi turi asta-sekin o'sib boradi va kamayadi va energiya tarqalishi bilan birga keladi va gevşeme polarizasyonu deb ataladi. Polarizatsiyaning boshqa barcha turlari qo'llaniladi.

Har xil polarizatsiya mexanizmlari mavjud bo'lgan ekvivalent dielektrik zanjirida kuchlanish manbai bilan parallel ravishda bog'langan bir qator kondansatörler mavjud.

-Elektronik qutblanish - bu atomlar va ionlarning elektron qatlamlarining elastik siljishi va deformatsiyasi. Haroratning o'zgarishi bilan elektron polarizatsiyaga ega bo'lgan dielektrikning dielektrik doimiyligining o'zgarishi faqat uning zichligi o'zgarishi natijasida yuzaga keladi. Bu dielektriklarning barcha turlarida kuzatiladi va energiya yo'qotilishi bilan bog'liq emas.

-Ionik qutblanish ionli tuzilishga ega bo'lgan qattiq moddalarga xos bo'lib, elastik bog'langan ionlarning siljishi natijasida yuzaga keladi. Haroratning oshishi bilan u ionlar orasidagi ta'sir qiluvchi elastik kuchlarning zaiflashishi natijasida kuchayadi.

- Dipol gevşeme polarizasyonu (dipol) elektron va ion polarizasyonundan farq qiladi, chunki u zarralarning issiqlik harakati bilan bog'liq. Agar molekulyar kuchlar dipollarning maydon bo'ylab yo'nalishiga to'sqinlik qilmasa mumkin. Haroratning oshishi bilan dipol qutblanishi avval kuchayadi, keyin pasayadi, chunki haroratning oshishi molekulyar kuchlarni pasaytiradi va issiqlik harakatining yanada oshishi dipollarning yo'nalishiga xalaqit beradi. Qattiq qutbli organik moddalarda qutblanish endi molekulaning aylanishi bilan emas, balki unda mavjud bo'lgan radikallarning molekulaga nisbatan aylanishidan kelib chiqadi. Ushbu turdagi qutblanish dipol yengillik deb ataladi.

- Ion gevşemesinin polarizasyonu organik ko'zoynaklarda va bo'sh ionli qadoqlangan ba'zi bir ionli kristalli noorganik moddalarda kuzatiladi.

-Elektronik yengillik polarizatsiyasi ortiqcha (nuqson) va issiqlik energiyasi bilan qo'zg'aladigan teshiklar tufayli yuzaga keladi.

- Migratsiya polarizatsiyasi bu qutblanishning qo'shimcha mexanizmi bo'lib, u bir hil bo'lmagan tuzilishga ega bo'lgan qattiq moddalarda makroskopik ko'rinishda namoyon bo'ladi.Ushbu qutblanish past chastotalarda o'zini namoyon qiladi va elektr energiyasining sezilarli darajada tarqalishi bilan bog'liq.

- o'z-o'zidan (o'z-o'zidan) qutblanish signalli elektrchilarda mavjud.

4. Gazlarning dielektrik doimiyligi.

Gazsimon moddalar molekulalar orasidagi katta masofa tufayli juda past zichlik bilan ajralib turadi. Shuning uchun barcha gazlarning dielektrik o'tkazuvchanligi ahamiyatsiz va taxminan birlikka teng.

Dielektrik doimiyligining haroratga bog'liqligi odatda quyidagi ifoda bilan tavsiflanadi:

Ushbu qiymat dielektrik doimiyligining harorat koeffitsienti deb ataladi.

5. Suyuq dielektriklarning dielektrik doimiyligi.

Suyuq dielektriklar to'liq bo'lmagan yoki qutbli molekulalardan qurilishi mumkin. Suyuqliklarning qutbli molekulalar (dipollar) bilan qutblanishi bir vaqtning o'zida elektr va dipol qutblanishi bilan aniqlanadi. Bunday suyuqliklar dielektrik o'tkazuvchanligi qanchalik yuqori bo'lsa, dipollarning elektr momenti va hajm birligiga molekulalar soni shuncha ko'p bo'ladi. Dielektrik sifatida ishlatiladigan qutbli suyuqliklarning dielektrik o'tkazuvchanligi 3,5 dan 5 gacha, ya'ni. qutbsizlarga nisbatan ancha yuqori. Qutbiy bo'lmagan suyuqliklarning dipolyar o'tkazuvchanligi qiymatlari kichik va yorug'likning sinishi qiymatiga yaqin va 2,5 dan oshmaydi.

6. Qattiq jismlarning Dielektrik doimiysi.

Qattiq jismlarda qutblanishning barcha turlari mumkin. Shunday qilib, qattiq zarrachalar zarrachalari bilan biriktirilgan ion kristallari bo'lgan elektron va ion qutblanishiga ega va dielektrik konstantasi keng diapazonda yotadi: 6 dan 150 gacha. , shuningdek, ion-relaksatsion polarizatsiyaga ega va ko'p hollarda past dielektrik konstantasi va TC ning katta pozitsiyasi bilan tavsiflanadi.

Polar organik dielektriklar qattiq shaklda dipol polarizatsiyasini namoyish etadi. Ularning dipolyar o'tkazuvchanligi qo'llaniladigan kuchlanishning harorati va chastotasiga juda bog'liq va qutb suyuqliklari bilan bir xil qonunlarga bo'ysunadi.

Signoelektriklarning dielektrik konstantasi katta va u maydon kuchi va haroratiga aniq bog'liqdir. Signoelektriklarning xarakterli xususiyati ulardagi dielektrik histerezning mavjudligi.

Nazorat savollari:

1. Polarizatsiya nima?

2. Dielektriklar va dielektrik doimiyligining qutblanishi qanday aniqlanadi?

3. Polarizatsiyaning asosiy turlari qanday?

4. Gazlarning dielektrik doimiysi?

5. Suyuqliklarning Dielektrik doimiysi?

6. Qattiq jismlarning Dielektrik doimiysi?

MAVZU: Dielektriklarning elektr o'tkazuvchanligi.

Reja:

1. Asosiy tushunchalar

2. Gazlarning elektr o'tkazuvchanligi

3. Suyuqliklarning elektr o'tkazuvchanligi

4. Qattiq jismlarning elektr o'tkazuvchanligi

1. Asosiy tushunchalar

Muvozanat holati hosil bo'lguncha bog'langan zaryadlarning moddadagi siljishining qutblanish jarayonlari o'z vaqtida davom etib, qutblanish oqimlari yoki siljish oqimlarini hosil qiladi. Elektr va ionli polarizatsiya bilan siljish oqimlari shu qadar qisqa muddatli bo'ladiki, ularni qurilma yozib bo'lmaydi. Ko'p sonli texnik dielektriklarda kuzatilgan har xil turdagi kechiktirilgan polarizatsiyaning siljish oqimlari yutilish toklari deyiladi. Ruxsat etilgan voltajda assimilyatsiya oqimlari faqat o'tish vaqtida oqadi: o'zgaruvchan kuchlanish bilan ular doimo paydo bo'ladi. Dielektriklarda oz miqdordagi erkin zaryadlarning mavjudligi toklar yoki oqish oqimlari orqali kuchsiz ko'rinishga olib keladi. Shunday qilib, dielektriklarda umumiy oqim:

I = Isc + Iab

Sifatida polarizatsiya oqimlarini hisobga olish kerak qurilmalar uni ro'yxatdan o'tkazadi va yuqori elektr o'tkazuvchanligi taassurotlari paydo bo'ladi.

Dielektrikning doimiy voltajdagi o'tkazuvchanligi oqim oqimi bilan aniqlanadi. Haqiqiy dielektrik qarshilik

R dan = U / (i-∑ip) = U / isk

O'lchovlar paytida qutb oqimlarining kattaligini to'xtatish uchun asbob ko'rsatkichlari kuchlanish yoqilgandan bir minut o'tgach olinadi.

Har xil materiallarni ularning o'lchovli va sirt elektr o'tkazuvchanligiga nisbatan qiyosiy baholash uchun solishtirma hajm qarshiligi va solishtirma sirt qarshiligi va mos keladigan o'lchov o'tkazuvchanligi va solishtirma sirt o'tkazuvchanligi qiymatlaridan foydalaniladi. Hisoblash formulalari

r = RS / soat

r = RsS / l

2. Gazlarning elektr o'tkazuvchanligi.

Elektr maydonining past kuchliligidagi gazlar juda past o'tkazuvchanlikka ega. Gazlardagi oqim faqatgina ulardagi ionlar yoki erkin elektronlar mavjud bo'lganda paydo bo'lishi mumkin. Neytral molekulalarni ionlashishi tashqi omillar ta'sirida yoki zaryadlangan zarrachalarning molekulalar bilan to'qnashishi natijasida sodir bo'lishi mumkin.

Gaz ionlanishiga olib keladigan tashqi omillar - rentgen nurlari, ultrabinafsha nurlar, kosmik nurlar, radioaktiv nurlanish, issiqlik effektlari. Ta'sirli ionlanish tufayli gazning elektr o'tkazuvchanligi mustaqil deb nomlanadi.

3. Suyuqliklarning elektr o'tkazuvchanligi.

Suyuq dielektriklarning elektr o'tkazuvchanligi suyuqlik molekulalarining tuzilishi bilan chambarchas bog'liq. Polar bo'lmagan suyuqliklarda elektr o'tkazuvchanligi dissotsiatsiyalangan aralashmalar, shu jumladan namlikka bog'liq: qutbli suyuqliklarda elektr o'tkazuvchanligi nafaqat aralashmalar bilan, balki ba'zida suyuqlikning o'zi molekulalarining dissotsiatsiyasi bilan ham belgilanadi. Shunday qilib, suyuqlikda ionlarning harakatlanishi va nisbatan katta zaryadlangan kolloid zarrachalarning harakati ham bo'lishi mumkin.

Polar suyuqliklar kutupsizlarga nisbatan har doim o'tkazuvchanligini oshiradi va dielektrik konstantasining oshishi o'tkazuvchanlikning oshishiga olib keladi.

4. Qattiq jismlarning elektr o'tkazuvchanligi.

Bunga dielektrikning o'zi ham, tasodifiy aralashmalar ionlarining ham harakati sabab bo'ladi va ba'zi materiallarda erkin elektronlar bo'lishi mumkin. Elektron o'tkazuvchanlik eng kuchli elektr maydonlarida seziladi. Ion elektr o'tkazuvchanligi materiyaning uzatilishi bilan birga keladi. Elektron o'tkazuvchanlik bilan ushbu hodisa kuzatilmaydi. Elektr tokining qattiq dielektrikdan o'tishi jarayonida uning tarkibidagi nopoklik ionlari qisman chiqarilib, elektrodlarga chiqarilishi mumkin.

Ionli strukturaning qattiq dielektriklarida elektr o'tkazuvchanligi asosan issiqlik harakatining tebranishlari ta'sirida ajralib chiqqan ionlarning harakatiga bog'liq. Past haroratlarda zaif fiksatsiyalangan ionlar, xususan, nopoklik ionlari harakat qiladi. Yuqori haroratda ba'zi ionlar ham kristall panjara joylaridan ajralib chiqadi.

Nazorat savollari.

1. Dielektriklarda oqim qanday paydo bo'ladi?

2. Gazlarning mustaqil va mustaqil elektr o'tkazuvchanligi nima?

3. Suyuqliklarning elektr o'tkazuvchanligi qanday qilib molekulalarning tuzilishiga bog'liq?

4. Qattiq jismlarning elektr o'tkazuvchanligiga aralashmalar qanday ta'sir qiladi?

MAVZU: Dielektrik yo'qotishlar

dielektriklar. Aniqlash usullari.

Reja.

1. Asosiy tushunchalar

2. Elektr izolyatsiya materiallarida dielektrik yo'qotishlarning turlari.

3. Gazlardagi dielektrik yo'qotishlar.

4. Suyuq dielektrlardagi dielektrik yo'qotishlar.

5. Qattiq dielektriklarda dielektrik yo'qotishlar.

1. Asosiy tushunchalar

Dielektrik yo'qotish deganda, dielektrikda unga elektr maydon tushganda va dielektrikning qizishiga sabab bo'ladigan vaqt birligida sarflanadigan energiya tushuniladi.

Dielektriklarda energiya yo'qotishlari o'zgaruvchan voltajda ham, doimiy voltajda ham kuzatiladi, chunki materialda o'tkazuvchanlik tufayli oqim mavjud. Doimiy voltajda, davriy polarizatsiya bo'lmaganda, materialning sifati yuqorida ko'rsatilganidek, o'ziga xos hajm va sirt qarshiligi qiymatlari bilan tavsiflanadi, o'zgaruvchan kuchlanish bilan material sifatining boshqa xususiyatlaridan foydalanish kerak, chunki bu holda elektr o'tkazuvchanligi, dielektrikda energiya yo'qotishlarini keltirib chiqaradigan bir qator qo'shimcha sabablar paydo bo'ladi.

Elektr izolyatsiyalovchi materialdagi dielektrik yo'qotishlar birlik hajmiga tarqalgan kuch yoki o'ziga xos yo'qotishlar bilan tavsiflanishi mumkin; ko'pincha, dielektrikning elektr maydonidagi energiyani tarqatish qobiliyatini tavsiflash uchun ular dielektrik yo'qotishlarning burchagidan va shu burchakning teginishidan foydalanadilar. Burchak, dielektrik yo'qotish, bu 90 ° gacha bo'lgan sig'imdagi zanjirdagi oqim va kuchlanish o'rtasidagi o'zgarishlar burchagini to'ldiradigan burchakdir. Ideal dielektrik bo'lsa, bunday elektrondagi oqim vektori kuchlanish vektorini 90 ° ga oshiradi va burchak nolga teng bo'ladi. Issiqlikka aylanadigan dielektrikda qancha katta quvvat sarflansa, faza siljish burchagi shunchalik kichik bo'ladi va dielektrik yo'qotish burchagi va uning funktsiyasi tanδ qanchalik katta bo'ladi.

Elektr izolyatsiyalovchi materialdagi qabul qilinmaydigan darajada katta dielektrik yo'qotishlar, undan ishlab chiqarilgan mahsulotni kuchli isitishiga olib keladi va uning termal yo'q qilinishiga olib kelishi mumkin.

2. In dielektrik yo'qotish turlari

elektr izolyatsion materiallar

Dielektrik yo'qotishlarni xususiyatlari va jismoniy tabiati bo'yicha to'rtta asosiy turga bo'lish mumkin:

1) polarizatsiya natijasida dielektrik yo'qotishlar,

2) elektr o'tkazuvchanligi orqali dielektrik yo'qotishlar,

3) ionlash dielektrik yo'qotishlari,

4) strukturaning bir xil bo'lmaganligi sababli dielektrik yo'qotishlar.

Polarizatsiya natijasida dielektrik yo'qotishlar, ayniqsa, gevşeme polarizasyonu bo'lgan moddalarda aniq kuzatiladi: dipol tuzilishi dielektriklarida va bo'sh ionlari bo'lgan ion tuzilishi dielektriklarida.

Gevşeme dielektrik yo'qotishlari, elektr maydon kuchlari ta'sirida zarralarning issiqlik harakatining buzilishi natijasida yuzaga keladi. Ushbu buzilish dielektrikning energiya tarqalishiga va qizib ketishiga olib keladi.

Elektr o'tkazuvchanligi tufayli dielektrik yo'qotishlar sezilarli elektr o'tkazuvchanligi, katta yoki sirtli dielektriklarda uchraydi.

Ionlanish dielektrik yo'qotishlari dielektriklarga xosdir

gaz holati. Ionizatsiya yo'qotishlari bir hil bo'lmagan elektr maydonlarida ushbu gazning ionlanish boshlanishiga mos keladigan qiymatdan yuqori intensivlikda namoyon bo'ladi.

Dielektrik yo'qotishlarni singdirilgan qog'oz va matodan qilingan qatlamli dielektriklarda, plomba bilan plastmassalarda, g'ovakli keramika, slyuda hosilalarida - mikanitlar, mikaleks va boshqalarda kuzatiladi.

3. Gazlardagi dielektrik yo'qotishlar

Gaz molekulalarining zararli ionlanishini rivojlantirish uchun zarur bo'lgan qiymatdan past bo'lgan maydon kuchidagi gazlardagi dielektrik yo'qotishlar juda kichik. Bunday holda, gazni deyarli ideal dielektrik deb hisoblash mumkin.

Gaz dielektrik yo'qotishlarining manbai asosan faqat elektr o'tkazuvchanligi bo'lishi mumkin, chunki dipolli gaz molekulalarining polarizatsiyasi paytida yo'nalishi dielektrik yo'qotishlar bilan birga bo'lmaydi.

Gaz ionlanishining boshlanishi, qattiq izolyatsiyadagi yopiq teshiklarni to'ldirish, ko'pincha bir xil halokatga olib keladi.Havoning ionlanishi ozon va oksidlanish hosil bo'lishi bilan birga keladi! gaz qo'shimchalarini o'z ichiga olgan organik izolyatsiyaning kimyoviy parchalanishiga olib keladigan azot.

Yuqori kuchlanishli elektr uzatish liniyalarida simlar yuzasida havoning ionlashtirilmasligi (korona hodisasi) yo'qolishi chiziq samaradorligini pasaytiradi.

4. Suyuq dielektrlardagi dielektrik yo'qotishlar

Polar bo'lmagan suyuqliklarda dielektrik yo'qotishlar faqat elektr o'tkazuvchanligi bilan bog'liq, agar suyuqlikda dipol molekulalari bilan aralashmalar bo'lmasa. Yuqorida aytib o'tilganidek, neytral toza suyuqliklarning solishtirma o'tkazuvchanligi juda past, shuning uchun dielektrik yo'qotishlar ham kichikdir. Masalan, tannarxi juda kichik bo'lgan aralashmalardan yaxshilab tozalangan yog 'kondensator moyi.

Polar suyuqliklar, sharoitga (haroratga, chastotaga) qarab, elektr o'tkazuvchanligi sababli yo'qotishlardan tashqari, dipol gevşeme polarizasyonu bilan bog'liq muhim yo'qotishlarga ham ega bo'lishi mumkin.

Borqutbli molekulalari bo'lgan suyuq dielektriklar - bu dielektrik yo'qotishlarning yopishqoqlikka bog'liqligi. Xona haroratida bunday suyuqliklarning solishtirma o'tkazuvchanligi 10-10-10-11 sm-m-1 ga teng. AC kuchlanishdagi qutbli yopishqoq suyuqliklarda kuzatilgan dielektrik yo'qotishlar elektr o'tkazuvchanligi sababli yo'qotilishlardan oshib ketadi. Bunday yo'qotishlar dipolli gevşeme yo'qotishlari deb ataladi.

5. Qattiq dielektriklarda dielektrik yo'qotishlar

Qattiq dielektriklarda dielektrik yo'qotishlarni ularning tuzilishi bilan bog'liq holda hisobga olish kerak. Qattiq moddalar turli xil tarkib va ​​tuzilishga ega; ularda dielektrik yo'qotishlarning barcha turlari mumkin.

Qattiq jismlardagi dielektrik yo'qotishlarni ko'rib chiqishda qulaylik uchun ikkinchisini to'rt guruhga bo'lish mumkin: molekulyar strukturaning dielektriklari, ion tuzilishi, ferroelektriklar va bir hil bo'lmagan strukturaning dielektriklari.

Molekulyar strukturaning dielektriklaridagi dielektrik yo'qotishlar molekulalarning turiga bog'liq.

Polar bo'lmagan molekulalarda, aralashmalarsiz moddalarda dielektrik yo'qotishlar ahamiyatsiz. Ushbu dielektriklarga oltingugurt, parafin, qutbsiz polimerlar - polietilen, politetrafloroetilen, polistirol va boshqalar kiradi. Ushbu moddalar juda kam yo'qotishlar tufayli yuqori chastotali dielektrlar sifatida keng qo'llaniladi.

Qutb molekulalari bilan molekulyar strukturaning dielektriklari asosan texnikada keng qo'llaniladigan organik moddalardir (qog'oz, karton, qutbli polimerlar: pleksiglas, neylon va boshqalar).

Ion tuzilishidagi qattiq moddalarning dielektrik yo'qotishlari panjaradagi ionlarni o'rashning o'ziga xos xususiyatlari bilan bog'liq.

Panjarani buzadigan aralashmalar bo'lmagan holda, ionlarning yaqin to'plami bo'lgan kristalli strukturadagi moddalarda dielektrik yo'qotishlar juda kichik. Yuqori haroratlarda bunday moddalarda elektr o'tkazuvchanligi natijasida yo'qotishlar paydo bo'ladi. l Ushbu turdagi moddalar orasida ko'plab zamonaviy kristalli noorganik birikmalar mavjud bo'lib, ular zamonaviy elektr keramika ishlab chiqarishda katta ahamiyatga ega, masalan, ultra chinni tarkibiga kiruvchi korund.

Ferroelektriklarda dielektrik yo'qotishlar an'anaviy dielektriklarga qaraganda yuqori. Ko'rsatilganidek, ferroelektriklarning xususiyati. oldinroq, ularda Kyui nuqtasigacha ma'lum bir harorat oralig'ida namoyon bo'ladigan o'z-o'zidan qutblanish mavjud. Ferroelektriklarda dielektrik yo'qotishlar o'z-o'zidan qutblanish sohasidagi haroratga qarab ozgina o'zgaradi va Kyuer nuqtasidan yuqori haroratlarda keskin pasayadi, bu vaqtda ferroelektrik xususiyatlar yo'qolganda va o'z-o'zidan qutblanish yo'qoladi.

Geterogen tuzilishdagi qattiq moddalarda dielektrik yo'qotishlar. Dielektrik sifatida ishlatiladigan ushbu turdagi qattiq moddalarga kamida ikkita komponentni o'z ichiga olgan materiallar kiradi.

Nazorat savollari.

1. Elektr izolyatsion materiallarda qanday dielektrik yo'qotishlarni bilasiz?

2. Gazlardagi dielektrik yo'qotishlar qanday?

3. Suyuq dielektriklarda qanday dielektrik yo'qotishlar bor?

4. Qattiq jismlardagi dielektrik yo'qotish turlari?

MAVZU: Gaz holatidagi parchalanish

suyuq va qattiq dielektriklar. (2 soat)

Reja.

1. Buzilish hodisasining umumiy xarakteristikalari

2. Gazning buzilishi.

3. Qattiq dielektriklarning buzilishi

4. Qattiq dielektriklarning issiqlik va elektrokimyoviy buzilishi.

1. Buzilish hodisasining umumiy xarakteristikalari

Elektr maydonida bo'lgan dielektrik, agar maydon kuchlanishi ma'lum bir tanqidiy qiymatdan oshsa, elektr izolyatsion materialning xususiyatlarini yo'qotadi. Ushbu hodisa dielektrikning buzilishi yoki uning elektr kuchining buzilishi deb ataladi. Dielektrikning buzilishi sodir bo'lgan kuchlanish qiymati buzilish kuchlanishi, maydon kuchining mos keladigan qiymati esa dielektrik kuchi deb ataladi. Buzilish kuchlanishi tez-tez o'lchanadi. jami kilo-voltsda. Dielektrik kuchi buzilish nuqtasida dielektrikning qalinligi bilan bog'liq bo'lgan buzilish kuchlanishi bilan aniqlanadi:

Epr = Upr / h,

bu erda h - dielektrikning qalinligi.

Gazning buzilishi zarba va foton ionlashishi fenomenidan kelib chiqadi. Suyuq dielektriklarning parchalanishi ionlanish issiqlik jarayonlari natijasida yuzaga keladi. Suyuqliklarning parchalanishiga sabab bo'ladigan asosiy omillardan biri bu ulardagi aralashmalardir. Qattiq jismlarning parchalanishi maydon ta'sirida paydo bo'ladigan elektr va issiqlik jarayonlaridan kelib chiqishi mumkin.

Issiqlik buzilishi - bu elektr maydonida isitish ta'sirida dielektrikning faol qarshiligining pasayishi oqibati bo'lib, bu faol oqimning ko'payishiga va dielektrikning isishi uning issiqlik qirg'inigacha yanada ko'payishiga olib keladi.

Uzoq vaqt davomida voltaj ta'sirida buzilish elektr maydonining ta'sirida dielektrikda sodir bo'lgan elektrokimyoviy jarayonlar tufayli yuzaga kelishi mumkin.

2. Gazning buzilishi.

Gaz bosimi va haroratining berilgan qiymatlarida zarba ionizatsiyasi ma'lum maydon kuchidan boshlanadi. Ushbu kuchlanish dastlabki kuchlanish deb ataladi. Gazning buzilishi hodisasi buzilish sodir bo'lgan elektr maydonining bir xillik darajasiga bog'liq.

Gazning elektr quvvati uning zichligiga (doimiy bosim va haroratda) bog'liq. Harorat va bosimning ozgina o'zgarishi bilan buzilish kuchlanishi gazning zichligiga mutanosib bo'ladi.

Yuqori bosimlarda va shunga mos ravishda gaz zichligi oshganda alohida molekulalar orasidagi masofa kichrayadi; Shunday qilib, elektronlarning erkin yo'lining uzunligi kamayadi va buzilish sodir bo'lishi uchun maydon kuchini oshirish kerak.

Qachon. Bosimning pasayishi bilan birinchi navbatda elektr quvvati pasayishi kuzatiladi, bosim ma'lum bir chegaraga, atmosfera bosimidan pastroqqa etib boradi va vakuum yuqori darajaga etadi, elektr quvvati yana osha boshlaydi. Ushbu o'sish kuchli nodirlik bilan birlikdagi gaz molekulalari sonining kamayishi va elektronlarning molekulalar bilan to'qnashuv ehtimolligining pasayishi bilan izohlanadi. Yuqori vakuumda buzilish elektrod sirtidan elektronlarni chiqarib tashlash (sovuq emissiya) hodisasi bilan izohlanishi mumkin. Bunday holda, dielektrik quvvati juda yuqori qiymatlarga etadi va elektrodlar yuzasining materiali va holatiga bog'liq. Vakuumning yuqori dielektrik quvvati texnologiyada yuqori chastotali yuqori kuchlanish uchun vakuum kondansatkichlarini loyihalashda qo'llaniladi.

3. Suyuq dielektriklarning buzilishi.

Suyuq dielektriklar normal sharoitda gazlarga qaraganda ancha yuqori elektr quvvatiga ega. Juda toza suyuqliklarni olish juda qiyin. Suyuq dielektriklardagi doimiy aralashmalar suv, gazlar va qattiq zarralardir. Kirlarning mavjudligi asosan suyuq dielektriklarning parchalanish hodisasini aniqlaydi va ushbu moddalarning parchalanishining aniq nazariyasini yaratish uchun katta qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi. Elektr buzilishi nazariyasining tushunchalari begona moddalardan maksimal darajada tozalangan suyuqliklarga nisbatan qo'llaniladi. Elektr maydon kuchliligining yuqori qiymatlarida elektronlar metall elektrodlardan tortib olinishi mumkin va gazlar singari, suyuqlikning molekulalari ham zaryadlangan zarralar ta'sirida yo'q bo'lib ketishi mumkin. Shu bilan birga, suyuq dielektrikning gazga nisbatan elektr quvvati oshishi elektronlarning erkin harakatlanish yo'lining sezilarli darajada kichikligi bilan bog'liq. Gaz qo'shimchalarini o'z ichiga olgan suyuqliklarning parchalanishi suyuqlikning mahalliy qizib ketishi bilan izohlanadi (nisbatan oson ionlangan gaz pufakchalarida ajralib chiqadigan energiya tufayli), bu elektrodlar o'rtasida gaz kanalining paydo bo'lishiga olib keladi. Transformator moyi bilan normal haroratda aralashmaydigan va unda alohida mayda tomchilar shaklida saqlanadigan suvning ta'siri. Elektr maydonining ta'sirida suv tomchilari qutblanib, parchalanish kanalini hosil qiladi.

Suyuq dielektriklardan, xususan yog'lardan kirlarni olib tashlash dielektrik quvvatini sezilarli darajada oshiradi. Masalan, xom transformator moyi 4 MV / m kuchga ega; yaxshilab tozalashdan so'ng yog'ning dielektrik quvvati 20-25 MV / m ga ko'tariladi.

MAVZU: Qattiq dielektriklarning buzilishi

Qattiq dielektriklarning to'rt xil parchalanishi mavjud:

1) makroskopik bir hil dielektriklarning elektr buzilishi,

2) geterogen, dielektriklarning elektr buzilishi,

3) issiqlik (elektrotermik) buzilish,

4) elektrokimyoviy buzilish.

Ushbu turdagi har qanday buzilishlar 'bir xil material uchun, elektr maydonining tabiatiga (doimiy yoki o'zgaruvchan, impulsli, past yoki yuqori chastotali), dielektrikda nuqsonlarning mavjudligiga, xususan yopiq teshiklarda, sharoitga bog'liq holda sodir bo'lishi mumkin. sovutish, kuchlanish ta'sir qilish vaqti.

Makroskopik bir hil dielektriklarning elektr buzilishi. Ushbu turdagi buzilish juda tez rivojlanish bilan tavsiflanadi, u 40-7-10-8 soniyadan kam vaqt ichida davom etadi va issiqlik energiyasiga bog'liq emas, garchi elektr buzilishi paytida dielektrik kuchi ma'lum darajada haroratga bog'liq.

O'zining tabiati bo'yicha elektr buzilishi - bu qattiq elektronning bir necha boshlang'ich elektronlaridan elektron ko'chki hosil bo'lganida, bu faqat elektron jarayon. Elektronlar elektr maydonida to'plangan o'zlarining harakatlanish energiyasini, kristall panjaraning hayajonli elastik tebranishlarini tarqatadi. Ma'lum bir kritik tezlikka erishgan elektronlar yangi elektronlarning bo'linishini hosil qiladi va statsionar holat buziladi, ya'ni elektronlar ta'sirida ionlanish qattiq holatda bo'ladi.

Bir hil bo'lmagan dielektriklarning elektr buzilishi. Bunday buzilishlar ko'pincha gaz qo'shimchalarini o'z ichiga olgan texnik dielektriklar uchun odatiy holdir. Xuddi bir hil dielektrikning elektr buzilishi singari, u juda tez rivojlanishi bilan ajralib turadi

Tashqi bir xil yoki bir hil bo'lmagan maydonda kuzatiladigan bir hil bo'lmagan dielektriklar uchun buzilish kuchlanishlari odatda past bo'ladi va bir-biridan kam farq qiladi.

Qattiq dielektriklarning dielektrik kuchi deyarli ma'lum bir qiymatgacha bo'lgan haroratga bog'liq emas. Ushbu qiymatdan yuqori dielektrik quvvatining sezilarli pasayishi kuzatiladi, bu esa issiqlik buzilish mexanizmining ko'rinishini ko'rsatadi. G'ovakligi ochiq dielektriklar past elektr quvvati bilan ajralib turadi; bunday dielektriklarga marmar, ishlov berilmagan qog'oz, yog'och va gözenekli keramika kiradi. Ularning elektr quvvati havodan nisbatan kam farq qiladi.

5. Issiqlik va elektrokimyoviy buzilish

qattiq dielektriklar.

Termal buzilish. Elektrotermik (qisqartirilgan termal) buzilish, elektr maydonidagi materialni elektr o'tkazuvchanligi yoki dielektrik yo'qotishlar orqali haddan tashqari ko'payishi bilan bog'liq bo'lgan kamida elektr izolyatsiya xususiyatlarining mahalliy yo'qolishiga mos keladigan haroratgacha qizdirish uchun kamayadi. Issiqlik buzilish voltajini hisoblashda dielektrikning tg and va uning haroratga bog'liqligi, shuningdek materialning dielektrik o'tkazuvchanligi hisobga olinishi kerak. Past chastotali o'zgaruvchan tok zanjirlarida 20-30 ° C dan yuqori qizdirilganda tan δ ni keskin oshiradigan materiallar ishlatiladi.

Yuqori kuchlanishli elektr maydonidagi izolyatorning isitish harorati, issiqlik chiqarilishi atrof-muhitga issiqlik uzatilishiga teng bo'lganda paydo bo'ladi. Ko'pgina hollarda issiqlik tarqalishi havo konvektsiyasiga bog'liq.

Izolyatorning harorati ma'lum bir tanqidiy qiymatdan oshmasligi uchun, yuqorida izolyatorning iliq halokati yuz berishi muqarrar, ruxsat etilgan kuchlanishni to'g'ri belgilash kerak. Agar barcha harorat o'zgarishi dielektrikdan tashqarida sodir bo'ladi deb hisoblasak, u holda ish kuchlanishini izolyator yuzasidan ma'lum bir haroratda chiqarilgan issiqlik miqdori bilan issiqlik chiqarilishini tenglashtirish orqali topish mumkin.

U2C tgδ = S (twork-t0),

bu erda U kuchlanish, U2C tgδ reaktiv quvvat,  burchak tezlik, C sig'im,

Elektrokimyoviy buzilish. Elektrokimyoviy buzilish yuqori harorat va yuqori namlik bilan bog'liq. Ushbu turdagi buzilish turli chastotalarda kuzatiladi, materialda elektrolitik jarayonlar rivojlanib, izolyatsiya qarshiligining pasayishiga olib keladi.

Ushbu hodisa tez-tez elektr maydonidagi dielektrikning qarishi deb ataladi, chunki bu elektr quvvati asta-sekin pasayishiga olib keladi, natijada elektr maydon kuchlarida parchalanish bilan tugaydi, qisqa muddatli sinov paytida olingan buzilish kuchidan sezilarli darajada past bo'ladi.

Nazorat savollari

1. Dielektrik buzilish nima?

2. Gazning buzilishi qanday sodir bo'ladi?

3. Qattiq dielektriklarning qanday parchalanishini bilasiz?

4. Qattiq dielektriklarning issiqlik va elektrokimyoviy parchalanishi bilan aniqlanadigan belgilar?

MAVZU:. Transformatorning xususiyatlari va

kondensator moylari (2 soat)

Reja.

1. Transformator moyi.

2. Kondensator moyi

Barcha suyuq elektr izolyatsion materiallardan quvvat transformatorlariga quyiladigan transformator moyi elektrotexnika sohasida eng katta dasturni topadi. U ikki yo'l bilan tayinlanadi: birinchi navbatda, yog ', tolalarni izolyatsiyasidagi teshiklarni to'ldirish, shuningdek, o'rash simlari orasidagi va o'rashlar va transformator idishi orasidagi bo'shliqlar, izolyatsiyaning dielektrik kuchini sezilarli darajada oshiradi; ikkinchidan, bu transformatorning sariqlari va yadrosidagi yo'qotishlar natijasida hosil bo'ladigan issiqlik tarqalishini yaxshilaydi. Faqat ba'zi bir quvvat va o'lchov transformatorlari moyni to'ldirmasdan ishlab chiqariladi ("quruq" transformatorlar). Transformator moyini qo'llashning yana bir muhim yo'nalishi - bu yuqori voltli yog 'o'chirgichlari. Ushbu qurilmalarda o'chirgichning ajralib turadigan kontaktlari orasidagi elektr kamonining uzilishi yog'da yoki yuqori harorat ostida yog 'tomonidan chiqarilgan bosim ostida gazlarda paydo bo'ladi; bu yoy kanalining sovishiga va uning tez o'chishiga yordam beradi. Transformator moyi shuningdek, moy bilan to'ldirilgan vkladkalar, reaktorlarning ayrim turlari, reostatlar va boshqa elektr moslamalarini to'ldirish uchun ishlatiladi.

Transformator, shuningdek boshqa neft ("mineral") elektr izolyatsion moylari ma'lum bir (qaynash nuqtasi) fraktsiyasining har bir bosqichida izolyatsiyalash va keyinchalik kimyoviy jihatdan beqaror aralashmalardan qayta ishlash yo'li bilan puxta tozalanishi bilan uni bosqichma-bosqich takrorlash yo'li bilan olinadi. sulfat kislota, keyin gidroksidi, suv bilan yuvish va quritish. Ko'pincha, elektr izolyatsiyalovchi yog'lar qo'shimcha ravishda adsorban bilan ishlov beriladi. ya'ni sirt juda rivojlangan va yog 'bilan aloqada bo'lib, suv va turli qutbli aralashmalarni o'zlashtiradigan moddalar (loylarning maxsus turlari yoki sun'iy usulda olingan materiallar). Bunday ishlov berish qizdirilgan yog'ni maydalangan adsorban bilan aralashtirib, keyin cho'ktirish yo'li bilan yoki adsorbent qatlami (perko-lation) orqali yog'ni filtrlash orqali amalga oshiriladi. Yog 'tozalashning boshqa usullari ham qo'llaniladi.

Transformator moyi - deyarli rangsizdan to'q sariq ranggacha suyuqlik, kimyoviy tarkibi har xil uglevodorodlar aralashmasi. Turli qatlamli yog'lar parametrlari va bu parametrlarning haroratga bog'liqligi bilan farq qiladi.

Transformatorda yoki boshqa yog 'bilan to'ldirilgan elektr apparatida ishlayotganda, moy asta-sekin qariydi. Qarish bilan u qorayadi, unda uni ifloslantiruvchi mahsulotlar hosil bo'ladi - kislotada, qatronlar, ular yog'da qisman eriydi va qisman erimaydi; ikkinchisi og'irroq bo'lib, tankning pastki qismiga va loyga yog'ga yuklangan qismlarga yotqiziladi, bu esa issiqlik tarqalishini sezilarli darajada yomonlashtiradi.

Yog'ning qarish darajasi a) havoning kirib borishi bilan ortadi, chunki yog'ning qarishi asosan uning atmosfera kislorodi bilan oksidlanishi bilan bog'liq; yog 'ozon bilan aloqa qilganda qarish ayniqsa kuchli bo'ladi; b) harorat ko'tarilganda; v) yog 'ba'zi metallar bilan aloqa qilganda; d) yorug'lik ta'sirida; e) elektr maydoniga ta'sirlanganda

Elektr maydonida qarish paytida ba'zi yog'lar gazlarni chiqaradi; bu juda zararli, chunki gaz pufakchalari ionlanish manbasiga aylanishi mumkin. Elektr maydonida qarish paytida gazlarni chiqarmaslik yoki hatto ilgari chiqarilgan gazlarni singdirish qobiliyatiga neft gaziga chidamlilik deyiladi.

Qarishni boshlagan yog'ning yangilanishi, ya'ni undan keksaygan mahsulotlarni olib tashlash va asl xususiyatlarini tiklash, yog'ni adsorbentlar bilan davolash orqali amalga oshiriladi (yuqorida aytib o'tilganidek, adsorbentlar nafaqat suvni, balki boshqa qutbli moddalarni ham singdiradi; yog 'qarish mahsulotlari qutbli aralashmalardir qutbsiz yog'da).

Transformator moyiga ingibitorlarni (antioksidant qo'shimchalar) qo'shish tavsiya etiladi, bu katalizatorlardan farqli o'laroq, yog'ning qarishini sekinlashtiradi; ionol, amidopirin va boshqa ba'zi moddalar. Har bir tur uchun tegishli inhibitorni tanlash kerak. To'g'ri tanlangan ingibitorlardan foydalanish neftning ishlash muddatini uzaytirishi va katta iqtisodiy samarani berishi mumkin.

Yog 'bilan to'ldirilgan burmalarning shisha konservatorlarida yog'ni nurdan himoya qilish uchun oynaning tashqi yuzasini quyuq bo'yoq bilan qoplash tavsiya etiladi.

Transformator moyiga ingibitorlarni (antioksidant qo'shimchalar) qo'shish tavsiya etiladi, bu katalizatorlardan farqli o'laroq, yog'ning qarishini sekinlashtiradi; ionol, amidopirin va boshqa ba'zi moddalar. Har bir tur uchun tegishli inhibitorni tanlash kerak. To'g'ri tanlangan ingibitorlardan foydalanish neftning ishlash muddatini uzaytirishi va katta iqtisodiy samarani berishi mumkin.

Yog 'bilan to'ldirilgan burmalarning shisha konservatorlarida yog'ni nurdan himoya qilish uchun oynaning tashqi yuzasini quyuq bo'yoq bilan qoplash tavsiya etiladi.

Kondensator moyi induktiv faza siljishini qoplash uchun mo'ljallangan qog'oz kondansatkichlarini, ayniqsa quvvatni singdirish uchun ishlatiladi. Qog'oz dielektrini singdirishda uning dielektrik konstantasi ham, dielektrik kuchi ham oshadi; ikkalasi ham ma'lum bir ish kuchlanishida, chastotada va quvvatda kondansatörning hajmini, og'irligini va narxini kamaytirishga imkon beradi.

Kondensator moyi transformator moyiga o'xshaydi, ammo adsorbentlar bilan ehtiyotkorlik bilan tozalashni talab qiladi.

Nazorat savollari

1. Transformator moyi nima uchun ishlatiladi?

2. Transformator moyi qanday yoshga kiradi?

3. Yog 'qanday qayta tiklanadi?

4. Yog'ning qarish tezligi nimaga bog'liq?

5. To'p yog'i nima uchun ishlatiladi?

MAVZU: Izolyatsiya qiluvchi inshootlar.

Izolyator turlari. (2 soat)

Reja.

1. Forfor

2. Izolyatorlarning turlari

Eng keng tarqalgan izolyator tuzilmalari - bu barcha turdagi izolyatorlar. Izolyatorlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan materiallarning eng keng tarqalgani va asosiysi chinni hisoblanadi.

Fosfor ishlab chiqarish uchun loy va minerallarning maxsus turlari qo'llaniladi: kvarts va dala shpati. Chinni tayyorlash texnologik jarayonining mohiyati barcha tarkibiy qismlarni aralashmalardan tozalash, ularni yaxshilab maydalash va bir hil massaga suv bilan aralashtirishdan iborat. Quritgandan keyin chinni sirlanadi. Yaltiroq chinni hosil bo'lgan teshiklarga namlik kirib kelishidan himoya qiladi va izolyatorning suvga chidamliligini ta'minlaydi. Shuningdek, tashqi ko'rinishini yaxshilaydi. Turli xil ifloslantiruvchi moddalar sirning silliq yuzasiga kamroq yopishadi: sir izolyatorlar yuzasi bo'ylab oqishni kamaytiradi va ularning ustma-ust kuchlanishini oshiradi. Va nihoyat, sir, mexanik stress ostida sinish boshlanadigan joylar bo'lgan chinni yuzasidagi yoriqlar va boshqa nuqsonlarni yumshatadi va chinni mahsulotlarining mexanik kuchini sezilarli darajada oshiradi. Keyin chinni yoqiladi. Otish - bu chinni yuqori mexanik quvvat, suvga chidamliligi va yaxshi elektr izolyatsion xususiyatlarini beradigan juda muhim operatsiya. Chinni, dala shpati eng engil eriydigan qismi eriydi va loy va kvarts donalarini birlashtirgan shishasimon massa hosil qiladi. Yong'in 20 dan 70 soatgacha davom etadi - izolyator o'lchamiga bog'liq. Eng uzoq vaqt haroratning sekin ko'tarilishi (o'rnatish chinni uchun 1300 - 1350, iv chinni uchun 1330 - 1410 S), keyin sekin pasayish bilan qabul qilinadi.

Olovli chinni zichligi 2,3-2,5 Mg / m 8; uning chiziqli kengayish koeffitsienti (3-4.5) • 10-6 K-1. Siqilishda eng yuqori quvvat 400-700 MPa; tortishish kuchi (45-70 MPa) va egilish (80-150 MPa) sezilarli darajada past. Chinni zarb kuchi 1,8-2,2 kJ / m2 ni tashkil qiladi. Chinni normal haroratda elektr xususiyatlari past chastotalarda foydalanish uchun qoniqarli: uning p - 1012-10 "Ohm • m, = 6-8, tg = 0.015-0.025, Ep = 10-30 MV / m. Shu bilan birga, harorat oshishi bilan chinni elektr izolyatsion xususiyatlari juda yomonlashadi, chunki kaliy va natriyning katta miqdorini o'z ichiga olgan dala shpati kabi minerallardan olingan shishasimon faza ishqoriy silikat shishadir.

Sovutishda chinni kichrayishi (bardoshlik 2 - 5%).

Har xil izolyatorlar chinnidan tayyorlanadi:

chiziqli - 35 kV dan yuqori I / O uchun to'xtatilgan

pin - pastki uchun

statsionar - qo'llab-quvvatlash va nazorat punkti

apparat xonalari - turli xil qurilmalar - transformatorlar, yuqori voltli kalitlar, ajratgichlar, ajratgichlar dizayniga kiritilgan.

o'rnatish chinni buyumlari - roliklar, patronlar uchun qismlar, kalitlar, sug'urta va boshqalar.

Nazorat savollari

1. Chinni nimadan yasalgan?

2. Chinni buyumlar qanday tayyorlanadi?

3. Izolyatorlarning qanday turlarini bilasiz?Transformator moyiga ingibitorlarni (antioksidant qo'shimchalar) qo'shish tavsiya etiladi, bu katalizatorlardan farqli o'laroq, yog'ning qarishini sekinlashtiradi; ionol, amidopirin va boshqa ba'zi moddalar. Har bir tur uchun tegishli inhibitorni tanlash kerak. To'g'ri tanlangan ingibitorlardan foydalanish neftning ishlash muddatini uzaytirishi va katta iqtisodiy samarani berishi mumkin.

Yog 'bilan to'ldirilgan burmalarning shisha konservatorlarida yog'ni nurdan himoya qilish uchun oynaning tashqi yuzasini quyuq bo'yoq bilan qoplash tavsiya etiladi.

Kondensator moyi induktiv faza siljishini qoplash uchun mo'ljallangan qog'oz kondansatkichlarini, ayniqsa quvvatni singdirish uchun ishlatiladi. Qog'oz dielektrini singdirishda uning dielektrik konstantasi ham, dielektrik kuchi ham oshadi; ikkalasi ham ma'lum bir ish kuchlanishida, chastotada va quvvatda kondansatörning hajmini, og'irligini va narxini kamaytirishga imkon beradi.

Kondensator moyi transformator moyiga o'xshaydi, ammo adsorbentlar bilan ehtiyotkorlik bilan tozalashni talab qiladi.

Nazorat savollari

1. Transformator moyi nima uchun ishlatiladi?

2. Transformator moyi qanday yoshga kiradi?

3. Yog 'qanday qayta tiklanadi?

4. Yog'ning qarish tezligi nimaga bog'liq?

5. To'p yog'i nima uchun ishlatiladi?

MAVZU: Izolyatsiya qiluvchi inshootlar.

Izolyator turlari. (2 soat)

Reja.

1. Forfor

2. Izolyatorlarning turlari

Eng keng tarqalgan izolyator tuzilmalari - bu barcha turdagi izolyatorlar. Izolyatorlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan materiallarning eng keng tarqalgani va asosiysi chinni hisoblanadi.

Fosfor ishlab chiqarish uchun loy va minerallarning maxsus turlari qo'llaniladi: kvarts va dala shpati. Chinni tayyorlash texnologik jarayonining mohiyati barcha tarkibiy qismlarni aralashmalardan tozalash, ularni yaxshilab maydalash va bir hil massaga suv bilan aralashtirishdan iborat. Quritgandan keyin chinni sirlanadi. Yaltiroq chinni hosil bo'lgan teshiklarga namlik kirib kelishidan himoya qiladi va izolyatorning suvga chidamliligini ta'minlaydi. Shuningdek, tashqi ko'rinishini yaxshilaydi. Turli xil ifloslantiruvchi moddalar sirning silliq yuzasiga kamroq yopishadi: sir izolyatorlar yuzasi bo'ylab oqishni kamaytiradi va ularning ustma-ust kuchlanishini oshiradi. Va nihoyat, sir, mexanik stress ostida sinish boshlanadigan joylar bo'lgan chinni yuzasidagi yoriqlar va boshqa nuqsonlarni yumshatadi va chinni mahsulotlarining mexanik kuchini sezilarli darajada oshiradi. Keyin chinni yoqiladi. Otish - bu chinni yuqori mexanik quvvat, suvga chidamliligi va yaxshi elektr izolyatsion xususiyatlarini beradigan juda muhim operatsiya. Chinni, dala shpati eng engil eriydigan qismi eriydi va loy va kvarts donalarini birlashtirgan shishasimon massa hosil qiladi. Yong'in 20 dan 70 soatgacha davom etadi - izolyator o'lchamiga bog'liq. Eng uzoq vaqt haroratning sekin ko'tarilishi (o'rnatish chinni uchun 1300 - 1350, iv chinni uchun 1330 - 1410 S), keyin sekin pasayish bilan qabul qilinadi.

Olovli chinni zichligi 2,3-2,5 Mg / m 8; uning chiziqli kengayish koeffitsienti (3-4.5) • 10-6 K-1. Siqilishda eng yuqori quvvat 400-700 MPa; tortishish kuchi (45-70 MPa) va egilish (80-150 MPa) sezilarli darajada past. Chinni zarb kuchi 1,8-2,2 kJ / m2 ni tashkil qiladi. Chinni normal haroratda elektr xususiyatlari past chastotalarda foydalanish uchun qoniqarli: uning p - 1012-10 "Ohm • m, = 6-8, tg = 0.015-0.025, Ep = 10-30 MV / m. Shu bilan birga, harorat oshishi bilan chinni elektr izolyatsion xususiyatlari juda yomonlashadi, chunki kaliy va natriyning katta miqdorini o'z ichiga olgan dala shpati kabi minerallardan olingan shishasimon faza ishqoriy silikat shishadir.

Sovutishda chinni kichrayishi (bardoshlik 2 - 5%).

Har xil izolyatorlar chinnidan tayyorlanadi:

chiziqli - 35 kV dan yuqori I / O uchun to'xtatilgan

pin - pastki uchun

statsionar - qo'llab-quvvatlash va nazorat punkti

apparat xonalari - turli xil qurilmalar - transformatorlar, yuqori voltli kalitlar, ajratgichlar, ajratgichlar dizayniga kiritilgan.

o'rnatish chinni buyumlari - roliklar, patronlar uchun qismlar, kalitlar, sug'urta va boshqalar.

Nazorat savollari

1. Chinni nimadan yasalgan?

2. Chinni buyumlar qanday tayyorlanadi?

3. Izolyatorlarning qanday turlarini bilasiz?

MAVZU: Izolyatorlarning asosiy xususiyatlari.

Ularning turlari. (2 soat)

Reja.

1. Izolyatorlarning turlari

2. Xususiyatlari.

3. Chiziqli izolyatorlar.

4. Ishlab chiqarish izolyatorlari

5. Osma izolyatorlarning gulchambarlari

1. Izolyatorlarning turlari.

Elektr izolyatorlarining xilma-xilligi chinni, chiziqli izolyatorlardan tayyorlanadi. - yuqori kuchlanish uchun to'xtatilgan (35 kV dan yuqori) va pastroq uchun pin; stantsiya izolyatorlari - qo'llab-quvvatlash va vkladkalar (kirish); turli xil qurilmalar dizayniga kiritilgan apparat izolyatorlari - transformatorlar, yog 'yoqgichlari, ajratgichlar, to'xtatuvchilar; o'rnatish chinni buyumlari - roliklar, patronlarning qismlari, kalitlar, vilka ulagichlari, sigortalar, havodan ajratuvchi izolyatorlar, telegraf va telefon izolyatorlari. Chinni izolyatorlarning shakli va o'lchamlari juda xilma-xildir. Shu bilan birga, qalin qatlamda notekis otish va juda katta qalinlikdagi chinni mexanik va elektr quvvati yomonlashishi sababli qattiq qalin chinni mahsulotlardan saqlanish tavsiya etiladi. Agar kerak bo'lsa, chinni izolyatorlari bir nechta ingichka qismlardan yasalgan bo'lib, ular bir-biriga oynalar bilan bog'langan, so'ngra otish va sir birlashtiriladigan sirtlarni mahkam birlashtiradi. Chinni qismlar bir-biri bilan va metall qismlar (izolyator armaturalari) bilan, shuningdek, portlend tsement, gluter-glitserinli macun va qo'rg'oshin yoki boshqa past eritadigan metallar bilan quyilishi bilan bog'lanishi mumkin. Qo'rg'oshinni ishlatganda, chinni yorilib ketmasligi uchun birlashtiriladigan qismlarni oldindan qizdirish kerak. Katta qalinlikdagi chinni kichkintoyga keskin o'tishdan saqlanish kerak, aks holda bu o'tish joyida notekis harorat zo'riqishida yoriqlar osongina paydo bo'ladi. Iloji bo'lsa, izolyatorning barcha burchaklari yumaloq bo'lishi kerak. Chinni izolyatorlarni loyihalashda, yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, chinni mexanik siqish kuchi uning tortilish yoki egiluvchanlik kuchidan sezilarli darajada oshib ketishiga katta e'tibor berish kerak. Shuning uchun, sezilarli mexanik yuklarga duchor bo'lgan izolyatorlarda, ular chinni siqishni bilan ishlashga moyil.

2. Xususiyatlari.

Yuqori kuchlanishli izolyatorlarning eng muhim elektr xarakteristikasi bu zaryadsizlanish kuchlanishi, ya'ni izolyator elektrodlari orasida qo'llaniladigan kuchlanish, ular orasidagi elektr zaryadining paydo bo'lishiga olib keladi. Aksariyat hollarda bu razryad elektrodlar orasidagi sirt razryadi (ustma-ust tushish) ko'rinishida sodir bo'ladi, shu sababli izolyator qisqa muddatli razryaddan zarar ko'rmaydi. Chiqish kuchlanishining ikki turini ajratib ko'rsatish kerak: quruq tushirish va nam tushirish. Quruq deşarj kuchlanishi - odatdagi sharoitda izolyatorni sinovdan o'tkazishda olinadigan oqim kuchlanishining qiymati; nam-razryad - sun'iy sharoitda sinovdan o'tkazilganda olinadi. p-dy ning normallashtirilgan qiymati bilan ma'lum bir quvvatdagi yomg'ir; nam chiqadigan kuchlanish quruq chiqindilardan kam ekanligi aniq. Nam-tushirish kuchlanish qiymati izolyatorning yomg'irda ishlaganda ochiq inshootda yoki elektr uzatish tarmog'ida o'zini qanday tutishi haqida fikr beradi.

Chiqish kuchlanishidan tashqari, buzilish kuchlanishi ham aniqlanadi - elektrodlar orasidagi chinni qalinligi orqali buzilish sodir bo'ladigan kuchlanish. Buzilish kuchlanishi izolyatorni sinov ostidagi izolyatsiyalash moyiga joylashtirish orqali aniqlanadi. Ishlab chiqarish izolyatorlarini sinovdan o'tkazishda bitta izolyatorlar - zvenolar uchun buzilish kuchlanishi aniqlanadi; Chiqish kuchlanishi (havoda) umuman gulchambarlar uchun aniqlanadi.

3. Chiziqli izolyatorlar.

Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, 35 kVgacha bo'lgan kuchlanish uchun elektr uzatish liniyalarini qurishda pin izolyatorlari ishlatiladi; ular simlarning aniq qo'llab-quvvatlash joylariga qattiq bog'lanishini ta'minlaydi. Pinli izolyatorlar beshta markada ishlab chiqariladi: ShL-6, ShS-6, ShS-10, ShD-20 va ShD-35; tovar belgisidagi raqam - bu elektr uzatish liniyasining kilovoltdagi kuchlanishi.

4. Ishlab chiqarish izolyatorlari.

Ular hozirgi vaqtda ishlatilgan eng yuqori darajadagi kuchlanish uchun elektr uzatish liniyalarini qurishda foydalaniladi. Alohida ishlab chiqarish izolyatorlari gulchambarlarga ketma-ket ulangan

simlarni osib qo'ying. Shunday qilib, pin izolyatorlaridan farqli o'laroq, suspenziya izolyatorlari simli suspenziyaning egiluvchanligini, ya'ni osma nuqtasining bir oz harakatlanish imkoniyatini ta'minlaydi.

5. Osma izolyatorlarning gulchambarlari

Ular simlarni oraliq tayanchlarga osib qo'yish uchun mo'ljallangan va simni langar tayanchlariga mahkamlash uchun mo'ljallangan. Ikkala qo'llab-quvvatlovchi va taranglashtiruvchi gulchambarlar, kerakli mexanik kuchga qarab, bitta, ikki, uch va boshqalar kabi bajarilishi mumkin; qo'shimcha ravishda, mexanik yukga qarab, ishlab chiqarish izolyatorlarining turli markalari ham tanlanadi (pastga qarang). Ipdagi alohida marjonat izolyatorlari soni elektr uzatish liniyasining ish kuchlanishi bilan belgilanadi. Shunday qilib, 110 kV kuchlanishli chiziqlar uchun gulchambar odatda 6-7 alohida izolyatordan iborat

220 kV kuchlanishli liniyalar uchun allaqachon 10-12 ta havola olinadi va hokazo. Alohida izolyatorda chinni korpusga mahkam bog'langan metall armatura - kepka va novda (pestle) mavjud. Garlandni yig'ishda har bir keyingi izolyator qopqoq teshigi bilan oldingi izolyator tayog'ining boshiga qo'yiladi va maxsus qulf bilan mahkamlanadi. Osma izolyator qopqoqlari egiluvchan temir yoki po'latdan, novda va qulf esa po'latdan yasalgan. Qopqoq,. korroziyani oldini olish uchun novda va qulf galvanizlanishi kerak. GOST 6490-67 to'xtatilgan chinni izolyatorlarning oltita sinfini nazarda tutadi: PF-6, PF-9, PF-12, PF-16, PF-20 va PF-25; P harfi - osilgan, F - chinni; raqamlar izolyator bir vaqtning o'zida 50 Hz elektr kuchlanishiga duch kelganda tonna (104 N) kuchdagi eng kichik halokatli mexanik (tortishish) kuchini ko'rsatadi, bu esa ushbu turdagi izolyatorning quruq holatidagi sinov kuchlanishining 75% ga to'g'ri keladi (halokatli elektromexanik yuk) ). Izolyatorlarning buzilish kuchlanishi PF-6 uchun kamida 110 kV va PF-25 uchun 130 kV bo'lishi kerak. Yaqinda, mexanik kuchliligi va xususan, tortishish kuchi oshgan yangi keramika materiallarini ishlab chiqish bilan bog'liq holda, yuqori kuchlanishli elektr uzatish liniyalari uchun maxsus suspenziya izolyatori - novda izolyatori qo'llanila boshlandi.

Nazorat savollari.

1. Izolyatorlarning qanday turlarini bilasiz?

2. Izolyatorlarning xususiyatlari qanday?

3. Qaysi chiziqli izolyatorlarni bilasiz?

4. Siz qanday osma izolyatorlarni bilasiz?

5. Garlanddagi osilgan izolyatorlar soni qanday aniqlanadi?

MAVZU: Dirijyor haqida umumiy ma'lumotlar

va yarim o'tkazgich materiallari (2 soat)

Reja

1. Supero'tkazuvchilar materiallar.

2. Yuqori o'tkazuvchanlik materiallari.

3. Yarimo'tkazgich materiallari

1. Supero'tkazuvchilar materiallar.

Ham qattiq, ham suyuqlik, va tegishli sharoitda gazlar elektr tokining o'tkazgichlari sifatida ishlatilishi mumkin. Amalda elektrotexnikada qattiq o'tkazgichlar - metallar va ularning qotishmalari qo'llaniladi.

 <0,05 m Ohm m bo'lgan yuqori o'tkazuvchan metallarni va > 0,3 m Ohm m bo'lgan yuqori qarshilikli qotishmalarni metall o'tkazgichlardan ajratib olish mumkin.O'ta o'tkazuvchan metallar simlar, kabel o'tkazgichlari, elektr mashinalarining sariqlari uchun, transformatorlar va boshqalar. Elektr isitish moslamalari, filamentlar, akkor lampalar va boshqalarni ishlab chiqarish uchun yuqori qarshilikka ega metall va qotishmalar ishlatiladi. Maxsus guruh juda past haroratlarda juda past solishtirma qarshilikka ega moddalar - supero'tkazuvchilar va giper o'tkazgichlardan iborat.

Suyuq o'tkazgichlarga eritilgan metallar va turli xil elektrolitlar kiradi. Merkuriyni normal haroratda suyuq o'tkazgich sifatida ishlatish mumkin.

Metall oqimni o'tkazish mexanizmi - bu elektr maydonining ta'sirida erkin elektronlarning siljishi - shuning uchun metallar elektron o'tkazuvchanlikka yoki birinchi turdagi o'tkazgichlarga tegishli. Ikkinchi turdagi o'tkazgichlar yoki elektrolitlar kislotalar, ishqorlar va tuzlarning eritmalaridir. Ularda tokning o'tishi paytida ionlar o'tkaziladi va elektrolitlar tarkibi asta-sekin o'zgaradi va elektrodlarda elektroliz mahsulotlari ajralib chiqadi.

Elektr maydonining past kuchliligida barcha gazlar va bug'lar (va metallar) o'tkazgich emas. Biroq, agar kuch ma'lum bir tanqidiy qiymatdan oshib, ta'sirlanish va fotionizatsiya boshlanishini ta'minlasa, u holda gaz ionli va elektron o'tkazuvchanlikka ega o'tkazgichga aylanishi mumkin. Bir birlik hajmdagi musbat ionlar soni bilan bir xil miqdordagi elektronlarga ega bo'lgan yuqori darajada ionlangan gaz plazma deb ataladigan maxsus o'tkazuvchi vosita hisoblanadi.

Metalllarning elektr o'tkazuvchanligi kristall panjaraning tugunlari orasida joylashgan erkin elektronlarning harakati bilan bog'liq. Elektronlar tugunlar bilan to'qnashganda to'plangan energiya metall asosga o'tadi, natijada u qiziydi.O'tkazuvchi materiallarni tavsiflovchi eng muhim parametrlarga quyidagilar kiradi.

1. O'ziga xos o'tkazuvchanlik gammasi yoki uning o'zaro qarshiligi.

2. TK res yoki qarshilik qarshiligining harorat koeffitsienti

3. Issiqlik o'tkazuvchanligi

4.Kontaet potentsiali farqi va termoelektr quvvati.

5. Metalldan elektronlarning chiqishi bilan ishlash

6. Uzilish kuchi va uzilish

7. O'tkazgichdagi oqim zichligi J, A / m2 va elektr maydon kuchlanishi E ning nisbati

J = E

Uzunligi va qarshiligi R bo'lgan o'tkazgichning solishtirma qarshiligi S kesmasi bilan quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi:

O'lchov birligi Ohm * m = 106 mOm * m = 106 Ohm * mm2 / m. Klassik nazariya bo'yicha metall o'tkazgichlarning o'ziga xos o'tkazuvchanligi:

qayerda

e - elektron zaryadi;

n0 - erkin elektronlar soni;

- erkin yo'l uzunligi;

m - elektron massasi;

- erkin elektronning issiqlik harakatining o'rtacha tezligi.

Ushbu ifodani kvant mexanikasiga asoslanib o'zgartirish quyidagilarni beradi.

qayerda

K - raqamli koeffitsient

h - qattiq gardish

2) Supero'tkazuvchilar ichidagi elektronlar soni harorat oshishi bilan deyarli o'zgarmaydi. Biroq, haroratning ko'tarilishi kristall panjaraning tebranishini kuchaytiradi, shuning uchun elektronlarning o'tishi uchun ko'proq to'siqlar mavjud va shuning uchun qarshilik kuchayadi. Bunday holda, quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi:

ijobiy. harorat oralig'ida qarshilikning o'rtacha harorat koeffitsienti deb ataladi.

3) Elektronlar metallarda issiqlikni o'tkazishda ham javobgardir, shuning uchun metallarning issiqlik o'tkazuvchanligi dielektriklarga qaraganda ancha yuqori.

- Ikki xil metall aloqa qilganda, ular orasidagi kontakt potentsiali farqi metaldan chiqadigan elektronlar ishi qiymatlari farqi hamda elektron kontsentratsiyasining har xil miqdori tufayli paydo bo'ladi:

UAV = UV-UA +

UV va UA - metallarning potentsiali

k - koeffitsient.

Agar tutashuvlarning harorati bir xil bo'lsa, u holda yopiq zanjirdagi potentsiallar farqining yig'indisi 0 ga teng bo'ladi. Har xil haroratlarda:

AB = UV-UA + + UA –UV + = = UAV = UV-UA +

Buni shunday yozish mumkin

U =

S - ma'lum bir juft o'tkazgich uchun termoelektrik koeffitsient. Ushbu xususiyat haroratni o'lchash uchun ishlatiladi. Termo emf qiymati bo'yicha harorat o'lchash moslamasida o'lchanadi.

6) Supero'tkazuvchilarning mexanik xususiyatlari ularning chidamliligi va cho'zilishi, shuningdek mo'rtligi, qattiqligi va boshqalar bilan tavsiflanadi. Ular ko'proq darajada mexanik va issiqlik bilan ishlov berishga, aralashmalar mavjudligiga va boshqalarga bog'liq. Tavlash pasayish va o'sishga olib keladi.

2. Yuqori o'tkazuvchanlik materiallari.

Mis va alyuminiy eng keng tarqalgan yuqori o'tkazuvchan materiallardir.

Mis. Misning afzalliklari, shuning uchun u o'tkazuvchan material sifatida keng qo'llaniladi:

- past qarshilik (faqat kumush uchun kamroq);

- etarlicha yuqori mexanik quvvat;

- korroziyaga qoniqarli qarshilik;

- yaxshi ishlash qobiliyati;

- lehim va pishirish qulayligi.

Mis sulfidli rudalarni qayta ishlash natijasida olinadi. Eritish va qovurishdan so'ng, elektrotexnika uchun mis elektrolitik tozalash jarayonidan o'tadi. Supero'tkazuvchilar material sifatida mis markalari M1 va M0 ishlatiladi. M1 tarkibida 99,9% mis va 0,1% iflosliklar mavjud va aralashmalarda kislorod miqdori 0,08% dan oshmasligi kerak. uning mavjudligi misning mexanik xususiyatlarini buzadi. Mis M0 eng yaxshi mexanik xususiyatlarga ega, bu erda aralashmalar 0,05%, kislorod esa 0,02% ni tashkil qiladi. Sovuq haddalashda qattiq mis MT olinadi, u yuqori tortishish kuchiga ega va sinishdan oldin o'ziga xos cho'ziluvchanligi past, shuningdek, egilishda qattiqlik va elastiklikka ega (biroz prujinali) Agar mis tavlanishga duchor bo'lsa, u holda yumshoq mis MM olinadi nisbatan plastik, past qattiqlik va past kuchga ega, ammo tanaffusda juda yuqori cho'zish, yuqori o'tkazuvchanlik darajasi.3. Yarimo'tkazgich materiallari

Elektron o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan moddalarning katta guruhi, ularning qarshiligi normal haroratda o'tkazgichlar va dielektriklarning qarshiligi o'rtasida bo'ladi, yarim o'tkazgichlarga tegishli bo'lishi mumkin. Yarimo'tkazgichlarning elektr o'tkazuvchanligi kuchli darajada tashqi, energetik ta'sirlarga, shuningdek har xil aralashmalarga, ba'zan o'z yarimo'tkazgichining tanasida mavjud bo'lgan iz miqdoriga bog'liq.

Yarimo'tkazgichlarning harorat, yorug'lik, elektr maydoni, mexanik kuchlar yordamida elektr o'tkazuvchanligini boshqarilishi mos ravishda termostrlar (termistorlar), fotorezistorlar, chiziqli bo'lmagan rezistorlar (varistorlar) ning ishlash printsipi asosidir. Yarimo'tkazgichlarda ikki turdagi elektr o'tkazuvchanligi - elektron va elektron teshik mavjudligi p-n birikmasi bilan yarimo'tkazgichli mahsulotlarni olish imkonini beradi. Bunga yuqori va kam quvvatli rektifikatorlar, kuchaytirgichlar va generatorlarning har xil turlari kiradi. Yarimo'tkazgichli tizimlar yarimo'tkazgich konvertorlarini boshqa turdagi mavjud konvertorlar bilan taqqoslanadigan va ba'zan undan ham ustunroq qiladigan konversiya koeffitsientining bunday qiymatlari bilan har xil turdagi energiyani elektr tok energiyasiga aylantirish uchun muvaffaqiyatli ishlatilishi mumkin. Yarimo'tkazgichli konvertorlarga quyosh batareyalari va termoelektr generatorlari misol bo'la oladi. Yarimo'tkazgichlar yordamida bir necha o'n daraja sovutishni olish mumkin.

Amaliyotda ishlatiladigan yarimo'tkazgich materiallari oddiy yarimo'tkazgichlar (elementlar), yarimo'tkazgichli kimyoviy birikmalar va yarimo'tkazgich komplekslariga (masalan, sopol yarimo'tkazgichlar) bo'linishi mumkin. Shisha va suyuq yarimo'tkazgichlar ham o'rganilmoqda.

Yarimo'tkazgichli kimyoviy birikmalar - bu davriy jadvalning turli xil guruhlari elementlarining umumiy formulalarga mos keladigan birikmalari.

Yarimo'tkazgich majmualari tarkibiga keramik yoki boshqa birikma bilan bog'langan silikon karbid, grafit va boshqalarning yarim o'tkazuvchan yoki o'tkazuvchan fazasi bo'lgan materiallar kiradi. Ularning eng keng tarqalgani tirit, silit va boshqalar.

Yarimo'tkazgichli materiallardan tayyorlangan qurilmalar qator afzalliklarga ega, ularga quyidagilar kiradi: 1) uzoq umr ko'rish muddati, 2) kichik gektar va og'irlik, 3) dizayni soddaligi va ishonchliligi, yuqori mexanik quvvat (ular tebranish va zarba berishdan qo'rqmaydi), 4) elektron lampalarni yarimo'tkazgichli qurilmalar bilan almashtirishda isitish davrlarining etishmasligi, kam quvvat sarfi va kam inertsiya, 5) ommaviy ishlab chiqarishda iqtisodiy samaradorlik.

Qattiq jismlar elektronikasining keyingi rivojlanishi diskret yarimo'tkazgichli qurilmalardan elektron uskunalar bloklari va umuman qurilmalar va moslamalarning sxemalarini yaratish va ishlab chiqarishga o'tishga imkon berdi. Bu ilg'or yo'nalish. texnologiya mikroelektronika deb ataladi. Mikroelektronika yordamida hal qilingan ilmiy vazifa xalq xo'jaligida, kosmik tadqiqotlar uchun, biologiya va tibbiyot sohasida tadqiqotlar uchun eng murakkab kibernetik tizimlarni yaratishdir. Mikroelektronikaning texnik vazifasi elektron uskunalar hajmini va massasini yanada qisqartirish, o'rnatish zichligini oshirish, shu bilan birga uning chidamliligi va ishonchliligini oshirish bilan bog'liq. Buni faqat yarimo'tkazgich elementlari asosida elektron zanjirlarda quvvat sarfini keskin kamaytirish asosida amalga oshirish mumkin. Mikroelektronikaning iqtisodiy vazifasi elektron uskunalar va moslamalar ishlab chiqarishda, ehtiyot qismlar va jihozlarni tashishda, shuningdek, uni ishlab chiqarish jarayonida energiya sarfini kamaytirishda materiallarga bo'lgan ehtiyojni, mehnat talabchanligini va kapital qo'yilmalarni sezilarli darajada kamaytirishdir.

Nazorat savollari

1. Qanday materiallar o'tkazuvchan?

2. Qanday materiallar o'ta yuqori o'tkazuvchanlik materiallari deb ataladi:

3. Yarimo'tkazgich materiallarining qanday turlarini bilasiz?