Учебно-методический комплекс по дисциплине «электротехнические материалы»

Контрольные вопросы
1. Что такое угол диэлектрических потерь.
2. Что такое проницаемость.
3. Объясните измерительную схему.
Литература
1. Богородский Н. П., Пасынков В. В., Тареев Б. М. Электротехнические материалы. – Л. , «Энергоатомиздат», 1985.
2. Майофис И. М. Химия диэлектриков. – М. , «Химия», 1981.
3. А.Н.Дудкин. Электротехническое материаловедение. Учебное пособие. Томск 2000.
4. А.Н.Дудкин. Электротехническое Материаловедение. Методические указания по выполнению лабораторных работ. Томск 2000.
5. Б.И.Тареев и Н.А. Короткова и др. Электрорадиоматериалы. М., «Высшая
школа», 1978.
6. Б.М.Тареев. Физика диэлектрических материалов. М., «Энергоиздат», 1982
7. Калинин Н.Н., Скибинский Г.Л., Новиков П.П. Электрорадиоматериалы. -
М., «Высшая школа», 1981.


Лабораторная работа № 2
Изучение физических свойств трансформаторного масла
Цель работы. Изучение свойств трансформаторного масла и метода определения его электрической прочности.
Приборы и принадлежности: Учебно-измерительный стенд, термометр или термопара на основы хромель-алюмель, секундомер, микрометр, шарики из олова.
Теоретическая часть
Трансформаторное масло — это один из самых распространенных жидких электроизоляционных материалов. Все электрические характеристики трансформаторного масла сильно зависят от его температуры и содержания в нем примесей. Удельное сопротивление масла =10¹⁰10¹³ Омм, диэлектрическая проницаемость (для чистого масла) =2.2,
Трансформаторное масло являйся продуктом переработки нефти путем ее перегонки и последующей очистки полученной фракции.
Подученное масло служит охлаждающей и электроизоляционной - средой для силовых трансформаторов, а также для целей дугогашения в масляных выключателях и заливки некоторых низковольтных устройств.
Основные физические параметры жидких диэлектриков, это-плотность ρ, вязкость η и температура кипения T⁰_кип и температура затвердения T⁰_кип
Внутреннее трение может иметь место во всех телах, но чаще всего оно возникает в жидкостях и газах при ламинарном (слоистом) течении. Коэффициент внутреннего трения в жидкостях называют вязкостью. Между соприкасающимися слоями ламинарном текущей жидкости возникают силы внутреннего трения, действующие таким образом, чтобы уравнять скорости всех слоев. Природа этих сил заключается в том, что слои, движущиеся с разными скоростями, обмениваются молекулами.
Коэффициент вязкости может быть определен методом падающего шарика в вязкой среде (метод Стокса). На шарик свободно падающий в такой жидкости (трансформаторная масла), действуют:
1. Сила тяжести
(1)
где r-радиус шарика, ρ_ш-плотность шарика, g- ускорение свободного падения.
2. Выталкивающая сила ( по закону Архимеда)
(2)
где ρ_ж-плотность жидкости.
3. Сила сопротивления движению, вычисленная Стоксом, обусловленная силами внутреннего трения между слоями жидкости
F_С=6πηvr (3)
где v-скорость слоев жидкости.
Равнодействующая сил, действующих на шарик (рис. 1)
F=P-(F_A-F_С) (4)

Когда сила тяжести P будет уравновешена суммой сил F_A и F_С равнодействующая сила F станет равной нулю, т.е.

P-(F_A-F_С) =0 (5)

	Поставляя в (5) соответствующие значения P, FA и FС получим выражение (6) Коэффициента вязкости (7) Считая , из выражения (7) можно писать (8.)
Рис. 1.

где l-высота падения шарика, t–время падения, r–радиус шарика.