Учебно-методический комплекс по дисциплине «электротехнические материалы»

Контрольные вопросы
1. Какие носители заряда создают ток в диэлектриках?
2.Что происходит при приложении к диэлектрику высокого напряжения(10КВ)?
3. Влияние примесей на величину электропроводности в диэлектриках.
4. Как зависит удельное сопротивление диэлектрика от приложенного напряжения?
5. Типы и механизмы поляризации в диэлектриках.
6.Чем отличаются поверхностные и объемные токи в диэлектриках?


Литература
1. Богородицкий Н.П., Посынков В.В., Фареев Б.М. Электротехническиематериалы.
Л. Энергоатомиздат, 1985.
2. Kаmolоv Sh.M., Аxmеdоv А.Sh. Elеktrоtеxnikа mаtеriаllаri. O’qituvchi, Tоshkеnt. 1994.
3. Kаmolоv Sh.M., Аxmеdоv А.Sh. Dielеktriklаr. O’qituvchi, Tоshkеnt. 1990.
4. Казанцев А.П. Электротехнические материалы. – Минск. Дизайн ПРО,
1998.


Практическое занятие №2
Определение температуры коэффициента сопротивлении проводников
План занятия

1. 
   Свободные электроны проводника
   
2. 
   Зависимость сопротивления
   

Теоретическая часть
Свободные электроны проводника и ионы металла решетки участвуют в тепловом хаотическом движении. С увеличением температуры проводника тепловое движение ионов становится интенсивнее – сопротивление проводника возрастает.
Зависимость сопротивления представляет собой линейную функцию от температуры
R_t=R_o(1+αt) (1)
Отсюда

где R_t-сопротивление проводника при температуре t, α-температурный коэффициент сопротивления, R_o-сопротивление проводника при 0º С.
1. Подключают к мосту измеряемое сопротивление R_Х (металлическая пружинка В, находящаяся в термостате К, наполненном маслом) рис. 1.
.

Рис. 1.	Рис. 2.

2. Измеряют по мосту сопротивление R_Х при комнатной температуре.

3. Подогревают термостат, делают измерения сопротивления проводника, R_Х по мосту через каждые 10º С (подогрев ведут до 80-90º С). Температуру отсчитывают по термометру А.
4. Строят график зависимости R=f(t).
5. Из графика определяют значение R_o, для чего продолжают полученную прямую до пересечения с осью у. Отрезок на оси у даст значение R_o


Таблица 1

№	Измерение				Вычисление
	T (º S)	R1 (оm)	l1 (sm)	l2 (sm)	Rh (оm)	α
1	20
2	30
3	40
4	50
5	60
6	70
7	80

8. Из выражения (1) определяется коэффициент температуры -α .

Контрольные вопросы

1. 
   Как работает измерительный мост сопротивления.
   
2. 
   Изменяется ли сопротивление из-за внешних физических факторов
   
3. 
   Что такой температурный коэффициент сопротивления.
   

Литература
1. Богородицкий Н.П., Посынков В.В., Фареев Б.М. Электротехническиематериалы.
Л. Энергоатомиздат, 1985.
2. Kаmolоv Sh.M., Аxmеdоv А.Sh. Elеktrоtеxnikа mаtеriаllаri. O’qituvchi, Tоshkеnt. 1994.
3. Kаmolоv Sh.M., Аxmеdоv А.Sh. Dielеktriklаr. O’qituvchi, Tоshkеnt. 1990.
4. Казанцев А.П. Электротехнические материалы. – Минск. Дизайн ПРО,
1998.


Практическое занятие №3
Определение температуры коэффициента диэлектрической проницаемости жидкостей
План занятия

1. 
   Зависимость диэлектрической проницаемости
   
2. 
   Температурная зависимость диэлектрической проницаемости
   

Теоретическая часть
Жидкие диэлектрики могут быть построены из неполярных молекул или из полярных (дипольных). Значения диэлектрической проницаемости неполярных жидкостей невелики и близки к значению квадрата показателя преломления света.
Зависимость диэлектрической проницаемости неполярной жидкости от температуры (рис. 1) связана с уменьшением числа молекул в единице объема. По абсолютному значению ТКε_r неполярной жидкости приближается к температурному коэффициенту объемного расширения жидкости β.

Рис. 1. Зависимости диэлектрической проницаемости полярной жидкости от температуры (а) и от частоты tкип температура кипения

Следует помнить, что ТКε_r и β отличаются знаком. Значение диэлектрической проницаемости неполярных жидкостей обычно не превышает 2,5. Поляризация жидкостей, содержащих дипольные молекулы, определяется одновременно электронной и дипольной поляризациями. Такие жидкости обладают тем большей диэлектрической проницаемостью, чем больше электрический момент диполей и число молекул в единице объема.
Температурная зависимость диэлектрической проницаемости полярных жидкостей (рис. 5.2) более сложная, чем неполярных.
Объяснение хода кривых легко дать на основе рассмотрения механизма дипольной поляризации. Значение ТКε_r для различных температур чаще всего находят методом графического дифференцирования кривой ε_r (t) (при f= const), как это показано на рис. 2. Например, для определения ТКεr при темпертуре и заданной частоте проводят касательную к кривой в интересующей нас точке (А) и строят на этой прямой, как на гипотенузе, прямоугольный треугольник произвольных размеров.
Отношение его катетов с учетом масштабов ε_r и t деленное на значение ε_r в точке A, даст искомое значение температурной коэффициента:
(1)
Этот метод применим для определения ТКε_r при любом механизме поляризации и для зависимости ε_r (t) любой формы.

Рис. 2. Зависимость диэлектрической проницаемости от температуры для полярной жидкости -совола (хлорированного дифенила)
1- f₁= 50 Гц; 2 - f ₂ = 400 Гц; 3- f ₃ = 1000 Гц
У неполярных жидких диэлектриков диэлектрическая проницаемость не очень велика и оно равно квадрату преломления света для этого диэлектрика ε=n².