Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Раздел 1. Проводниковые материалы





РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ «ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ И КОНСТРУКЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»

 

для студентов всех форм обучения

направления подготовки 44.03.04 Профессиональное обучение (по отраслям) профиля подготовки «Энергетика»

 

Екатеринбург

РГППУ

2015

 

 

Рабочая программа дисциплины «Электротехническое и конструкционное материаловедение». Екатеринбург, ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2015. 51 с.

 

Настоящая рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций Примерной основной образовательной программы по направлению подготовки 44.03.04 Профессиональное обучение (по отраслям).

 

Составитель: ст. преподаватель И.М. Морозова

 

Рецензент: к. т. н., доцент А.А. Карпов

 

Одобрена на заседании кафедры электрооборудования и энергоснабжения. Протокол от 21 мая 2015 г. № 9.

 

Заведующий кафедрой электрооборудования и энергоснабжения   А.О. Прокубовская
   

 

Рекомендована к печати научно-методической комиссией факультета электроэнергетики и информатики РГППУ. Протокол от15 июня 2015 г. № 8.

 

Председатель научно-методической комиссии ФЭИ     А.О. Прокубовская
     
     
       

 

Декан ФЭИ   Е.В. Чубаркова
       

© ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2015

© И.М. Морозова, 2015


 

ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целями изучения дисциплины, соотнесенными с общими целями ООП ВПО, являются:

· формирование общетехнической базы отраслевой подготовки;

· усвоение студентами основных положений по вопросам электротехнического и конструкционного материаловедения;

· формирование технического мировоззрения за счет развития инженерного мышления и расширения кругозора.

На их основе будущий бакалавр сумеет самостоятельно овладевать новыми знаниями в условиях постоянного развития науки и производства.

Для приобретения умений и навыков, необходимых для профессиональной деятельности, изучение дисциплины «Электротехническое и конструкционное материаловедение» преследует решение следующих задач:

· усвоение студентами основ материаловедения и технологии конструкционных материалов, предмета, основных разделов, существующих и перспективных направлений развития электротехнических и конструкционных материалов, классификации материалов по агрегатному состоянию, химическому составу, функциональному назначению;

· овладение студентами методами выбора при конструировании, изготовлении и эксплуатации изделий из электротехнических материалов, технологией получения и применения электротехнических материалов.

 

МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина является обязательной дисциплиной профильного модуля М 5 вариативной части основной образовательной программы по направлению подготовки 44.03.04 Профессиональное обучение (по отраслям) профиля подготовки «Энергетика». Она дает возможность расширения и углубления базовых знаний и навыков для успешной профессиональной деятельности и для продолжения обучения в магистратуре.

Для изучения данной учебной дисциплины необходимы следующие знания, умения и навыки, формируемые предшествующими дисциплинами:

2.1. Из курса «Химия»:

Знания: Общие сведения о строении вещества.

Умения: Определение химической связи между атомами вещества.

Владения: Исследование структуры кристаллических тел.

2.2. Из курса «Физика»:

Знания: Основные свойства проводниковых, диэлектрических и магнитных материалов.

Умения: Исследование основных характеристик электротехнических материалов.

Владения: Определение и оценивание силы взаимодействия вещества с электромагнитным полем.

Перечень последующих учебных дисциплин, для которых необходимы знания, умения и владения, формируемые данной учебной дисциплиной:

· Общая энергетика;

· Электроснабжение потребителей и режимы.

· Электрические машины и электропривод.

КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТА, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

По окончании изучения дисциплины студент должен демонстрировать следующие результаты обучения:

общекультурные компетенции:

· способность в условиях развития науки и изменяющейся социальной практики к переоценке накопленного опыта, анализу своих возможностей, готовность приобретать новые знания, использовать различные средства и технологии обучения (ОК- 6);

· готовность к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции (ОК-7);

· способность владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, готовностью использовать компьютер как средство работы с информацией (ОК-11);

· способность и готовностью к практическому анализу логики различного рода рассуждений, к публичным выступлениям, аргументации, ведению дискуссии и полемики (ОК-12);

профессиональные компетенции:

· способность демонстрировать базовые знания в области естественнонаучных дисциплин и готовность использовать основные законы в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-2);

· способность и готовность анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-6);

· готовность участвовать в работе над проектами электроэнергетических и электротехнических систем и отдельных их компонентов (ПК-8);

· способность оценивать механическую прочность разрабатываемых конструкций (ПК-13);

· способность применять методы испытаний электрооборудования и объектов электроэнергетики и электротехники (ПК-43);

профессионально-специализированные компетенции:

· способность пользоваться технической и справочной литературой, материалами фирм-изготовителей для выбора современных технических решений при проектировании и эксплуатации электрического хозяйства (ПСК-2);

Знать:

· основы материаловедения и технологии конструкционных материалов, материалы в качестве компонентов электротехнического и электроэнергетического оборудования;

· конструкционные материалы, металлы и сплавы, проводниковые, полупроводниковые, диэлектрические и магнитные электротехнические материалы; природные, искусственные и синтетические материалы;

· классификацию материалов по агрегатному состоянию, химическому составу, функциональному назначению, связь химического состава материалов с их свойствами, зависимость свойств от внешних условий.

Уметь:

· при изготовлении изделия использовать технологические свойства материала;

· при конструировании изделия осуществлять выбор материала в соответствии с техническим заданием;

· при эксплуатации изделия учитывать зависимость свойств материала от различных параметров.

Владеть / быть в состоянии продемонстрировать:

· методиками выполнения расчетов применительно к использованию электротехнических и конструкционных материалов;

· технологией получения и применения электротехнических материалов;

· процессом поиска технических решений, навыками использования нормативной, справочной литературы и стандартов;

· организационно - управленческими функциями при производстве электрооборудования.

СТРУКТУРА ДИСЦИПЛИНЫ

Общая трудоемкость составляет 4 зачетных единиц

Аудиторная работа - 50 часов

Самостоятельная работа -94 часов

4.1. Объем дисциплины и виды учебной работы

Таблица 1

  Очная форма обучения Заочная форма обучения
с полным сроком (4 года) с полным сроком (5 лет)
Вид и объем учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины 4(144) 4 (144)
Аудиторные занятия    
лекции    
практические занятия    
семинарские занятия    
лабораторные работы    
другие виды аудиторных занятий    
Самостоятельная работа    
изучение теоретического курса    
контроль    
домашние задания /контрольные работы    
 
подготовка к экзамену, зачету    
График изучения дисциплины
Семестр    
Экзамен (семестр), зачет 4 (зачет) 3 (зачет)
Контрольная работа (семестр)    

 

4.2. Содержание и тематическое планирование дисциплины

Таблица 2

 

№ п/п Разделы учебной дисциплины Семестр Неделя семестра Виды учебной деятельности и трудоемкость (в часах) Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам)
Лекции Лабораторные практ. работы СРС Консультации
1. Проводниковые материалы   1- 4       Еженед. Посещаемость лекции – 1-4; Входной контроль – 2; Защита ЛР-2,4.  
2. Полупроводниковые материалы           Еженед. Посещаемость лекции -5. Сдача рефератов-5. Тестирование-5.
3. Диэлектрические материалы   6-12       Еженед. Посещаемость лекции. – 6,7,9,11; Доклады с презентациями-6,9; Защита ЛР8,10,12; КнР-10; Тестирование-12. Внутрисеместровая аттестация-8.
4. Магнитные материалы   13-15       Еженед. Посещаемость лекции – 13-15; Доклады с презентациями-15.
5. Конструкционные материалы           Еженед. Посещаемость лекции – 16; Доклады с презентациями 16; КнР
Итого за курс         Зачет

4.3. Содержание разделов (тем) дисциплин

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

В преподавании курса «Электротехническое и конструкционное материаловедение» используются следующие формы:

· лекции, на которых обсуждаются вопросы лекционных и расчетно-графических работ, доклады, лабораторные исследования, устное реферирование предложенной преподавателем литературы, контрольные работы;

· тестирование по отдельным темам дисциплины;

· самостоятельная работа студентов, включающая усвоение теоретического материала, подготовку к проведению и защите отчетов по лабораторным занятиям, выполнение и подготовка к защите расчетно-графических работ, написание рефератов, тезисов, статей, выполнение презентаций реферата и подготовка к его докладу, подготовка к текущему контролю знаний и к промежуточным аттестациям, зачету, экзамену;

· НИРС, включающая занятия студентов в студенческом научном обществе, участие в конференциях, олимпиадах;

· рейтинговая технология контроля учебной деятельности студентов для обеспечения их ритмичной работы в течение семестра;

· консультирование студентов по вопросам учебного материала, решения задач, выполнения реферативных заданий, написания тезисов, статей, докладов на конференции.

ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

 

Оценочные средства для текущего контроля успеваемости включают в себя вопросы и задачи к практическим и лабораторным занятиям, а также темы рефератов, тесты по отдельным разделам программы в связи с промежуточными аттестациями, контрольные вопросы к зачету. По дисциплине предусматривается входной, текущий и промежуточный контроль. Входной контроль предшествует началу изучения теоретического материала, при этом вопросы входного контроля направлены на определение уровня знаний и компетенций, полученных студентами на предыдущих курсах обучения.

Текущий и промежуточный контроль знаний организуется с использованием набора тестовых заданий. Студенты в рамках самостоятельной работы выполняют в 4-м семестре расчетно-графическую работу, реферативное задание, осуществляют подготовку к проведению и защите лабораторных работ. Защита каждого вида задания осуществляется на консультациях. Прием итогового контроля проводится по контрольным вопросам лектором в форме беседы. Студенты допускаются к сдаче зачета только после выполнения всех видов самостоятельной и аудиторной работы. Разнообразные оценочные средства направлены на выявление качества усвоенных знаний, умений оперирования понятийным составом электроматериаловедения, владения методикой выбора при конструировании, изготовлении и эксплуатации изделий из электротехнических материалов. Указанные оценочные средства, литература к каждому лабораторному занятию, по темам докладов и рефератов, тесты по разделам программы представлены в виде методических указаний и рекомендаций к лабораторным и практическим занятиям по дисциплине, а также тестов по электротехническому и конструкционному материаловедению.

В течение семестра до начала сессии возможна организация консультаций или дополнительных занятий.

 

6.1. Контрольные вопросы и задания для самостоятельной работы студентов для подготовки к практическим занятиям

Вариант 2

1. Между двумя коаксиальными кольцами находится слой затвердевшего алюминия. Определите, как следует изменить толщину этого слоя в расплавленном состоянии, чтобы сопротивление между кольцами не изменилось?

2.Рассчитайте, как соотносятся напряженности поля по концам проходного изолятора из новомикалекса, если один из концов стержня находится при комнатной температуре, а другой нагрет до 6000 С.

3. Постройте кривую намагничивания ферритового образца марки 1000НН при частоте 0,1 МГц в диапазоне напряженностей магнитного поля от 0 до 32 А/м.

Вариант 3

1.Электрический ток передается через землю с удельным сопротивлением 120 Ом∙м на расстояние 10 км и возвращается по алюминиевому проводу марки А из проволоки марки АТ сечением 50 мм2. Для ввода тока в землю и вывода из нее используются полушаровые электроды. Определить диаметр этих электродов при условии равенства сопротивлений “земляного” провода и провода из алюминия.

2.Выберите среди ударопрочных фенопластов и опишите такую пластмассу для изоляции электротехнического устройства, работающего в условиях облучения электронами, которая бы обеспечивала наибольшую ёмкость устройства и неизменность этой ёмкости при облучении электронами. Рассчитайте радиус полушара, вдавленного с поверхности в эту пластмассу, если его ёмкость - 10 пФ.

3.Полагая температурный коэффициент магнитной проницаемости феррита 3000НМ не зависящим от напряженности магнитного поля, постройте зависимость магнитной индукции от температуры при напряженности 16 А/м в диапазоне температур 0...140 оС.

Вариант 4

1.Опишите физические и электрические свойства, область применения хромели и алюмели и определить соотношение их длин при одинаковых сечении и сопротивлении.

2.Определите толщину наружной изоляции одножильного кабеля при условии равенства напряженностей поля частотой 1 кГц на поверхности изоляции и на границе раздела материалов изоляции. Конструкция изоляции следующая: Жила кабеля, имеющая диаметр 4 мм, покрыта слоем изоляции из хлорсульфированного полиэтилена толщиной 2 мм, затем на эту изоляцию нанесен слой кремнийорганического каучука.

3.Образец из феррита IY группы марки 3000 НМС нагрели до 120 оС и при этой температуре сняли зависимость магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля в диапазоне 0...240 А/м, после чего, не снижая напряженности, образец охладили до комнатной температуры и сняли обратный ход кривой. Постройте на графике полученные зависимости.

Вариант 5

1. Определите сопротивление 1 км военно-полевого провода для телефонной связи.Военно-полевой провод состоит из 7 стальных жил из стали марки 10 диаметром 0,1 мм и одной медной жилы из меди марки МТ того же диаметра.

2. Жила одножильного кабеля, имеющая диаметр 4 мм, покрыта слоем изоляции из хлорированного полиэтилена толщиной 1 мм, затем на эту изоляцию нанесен слой другого полиолефина толщиной 3,45 мм. Определите материал наружной изоляции при условии равенства напряженностей поля частотой 1 МГц на поверхности изоляции и на границе раздела материалов изоляции.

3. Определите, во сколько раз отличаются магнитные потери двух образцов феррита группы IV типа 3000НМС, если один из них имеет диаметр 0,5 см и длину 5 см и находится в поле напряженностью 20 А/м, а другой соответственно 1 см, 10 см и 40 А/м? Температура 120 оС, частота 16 кГц.

Вариант 6

1.Медный провод марки МТ сечением 0,75 мм2 и длиной 1 км имеет изоляцию из кабельной резины типа РТИ-1 толщиной 1 мм. Во сколько раз сопротивление изоляции больше сопротивления жилы провода?

2. Рассчитайте, как соотносятся напряженности поля частотой 1 кГц в двухслойной изоляции конденсатора, если один слой выполнен из политетрафторэтилена, а другой - из полифениленоксида.

3.Определите диапазон возможных значений индукции в ферритовом сердечнике из феррита V группы марки 1100НМИ, работающем при оптимальной напряженности.

Вариант 7

1.Определите минимальное значение тока утечки через полиэтиленовую изоляцию кабеля при напряжении на жиле 70 кВ. Одножильный кабель имеет длину 1 км, диаметр жилы 10 мм и толщину изоляции – 15 мм.

2. Провод покрыт поливинилхлоридной изоляцией толщиной 0,5 мм, имеет диаметр 1 мм и находится под напряжением 220 В. На поверхности провода, под изоляцией имеется воздушное включение. Определите напряженности электрического поля в этом включении и в твёрдой изоляции, прилегающей к проводу.

3.Электрошкаф для просушки образцов должен включаться при температуре 85...95 оС и выключаться при нагреве свыше 200 оС. Для управления этим режимом используются две катушки с ферритовыми сердечниками. Какие марки ферритов использованы в этих катушках?

Вариант 8

1. Минимальный ток утечки через изоляцию из хлорированного полиэтилена составляет 2 мкА. Подберите и опишите материал из того же класса, при котором в той же конструкции минимальный ток утечки через изоляцию понизился бы до 0,02 мкА.

2. В конденсаторе с двухслойной изоляцией “воздух-пленка из полиэтилентерефталата” толщиной по 1 мм каждого слоя, пробивается и шунтируется электрической искрой воздух. Во сколько и в какую сторону изменяется ёмкость конденсатора при пробое воздушной прослойки, если температура нормальная?

3.Опишите магнитодиэлектрики из пермаллоя. Постройте петлю гистерезиса для сердечника из пермаллоя марки ПК-60.

Вариант 9

1. Определите во сколько раз и в какую сторону изменится сопротивление изоляции кабеля из поливинилхлорида, если от протекающего тока он нагреется до 1400 С.

2. В плоский конденсатор, заполненный трансформаторным маслом марки ГК, с площадью пластин 1 м2 и зазором 1 см попала вода (e=81) в количестве 1 л. С какого значения до какого изменится ёмкость, если электроды расположены вертикально?

3. Определите значение магнитной проницаемости магнитотвердого сплава ЮНДК18 по кривой размагничивания в точке с максимальным значением произведения индукции в материале на напряжённость магнитного поля.

Вариант 10

1. Изоляционная деталь выполнена из полиформальдегида и имеет сопротивление изоляции 32 МОм. Подберите и опишите эпоксидную смолу с отвердителем, из которой можно было бы изготовить такую же деталь, но с сопротивлением не менее 3000 МОм.

2. Рассчитайте граничные значения ёмкости между проводом и металлическим экраном, если диаметр провода 1 мм и он изолирован от металлического экрана полиуретаном толщиной 0,1 мм при длине конструкции 10 м.

3.Постройте зависимость магнитной индукции от температуры в термомагнитном материале 28НХ4С при напряженности магнитного поля 112 кА/м.

Вариант 11

1. Оцените максимально возможное значение сопротивления изоляции провода, покрытого лаком марки ХС-9105, если диаметр проводника - 1 мм, толщина пленки - 0,03 мм, а длина провода - 1 м. Как изменится это сопротивление, если провод выдержать 4 суток при влажности 95 % и температуре 400 С?

2. Емкостный делитель в верхнем плече имеет изоляцию из трихлордифенила высшего сорта, а в нижнем из электроизоляционной полиамидной пленки. Как изменится отношение емкостей верхнего и нижнего плечей при повышении температуры с 200 до 900 С.

Зависимостью диэлектрической проницаемости от частоты в диапазоне 1Гц…1кГц пренебречь.

3.Постройте предельные петли гистерезиса для феррита типа ППГ марки 5ВТ.

Вариант 12

1. Подберите и опишите такой тип клеющего лака, чтобы сопротивление изоляции между пластинами было бы не менее 1 ГОм. Условие: Две металлические пластины площадью 1 м2 склеиваются лаком таким образом, что толщина пленки лака между пластинами составляет 0,2 мм.

2.Рассчитайте для нормальных условий ёмкость между шарами, вдавливаемыми в большой блок резины на значительном расстоянии друг от друга. Два шарика диаметром 1 см вдавливаются в резину до половины. При расчётах следует учесть и те половинки, которые находятся в воздухе.

3. Сердечник из аморфного магнитного сплава марки 10НСР имеет площадь поперечного сечения 60 мм2 и общую длину 500 мм. Постройте зависимость потерь в этом сердечнике от индукции при частоте 10 кГц.

Вариант 13

1. При изготовлении трансформатора тока его изоляция была выполнена из заливочного компаунда типа КФ-4, при этом сопротивление изоляции при 200С составило 60 МОм. Подберите и опишите такой заливочный компаунд, при котором сопротивление изоляции в тех же условиях можно повысить до 5,5 ГОм и более.

2. Рассчитайте, как соотносятся напряженности поля по концам проходного изолятора из компаунда ЭД-16, если они находятся под напряжением частотой 100 Гц. Один из концов стержня находится при температуре 200 С, а другой охлажден до криогенной температуры 770 К.

3.Опишите аморфные магнитные материалы. На сердечник из аморфного магнитного сплава марки 10НСР весом 150 г воздействует магнитное поле напряженностью 80 А/м. Построить зависимость потерь в нем от частоты в диапазоне 1...10 кГц.

 

 

Вариант 14

1. Оцените максимально возможное сопротивление изоляции между обкладками конденсатора ёмкостью 1 мкФ. Изоляция конденсатора выполнена из бумаги типа КМ-60.

2.Между двух концентрических сфер с радиусами 1 м и 1,1 м находится воздух при давлении 10 МПа. К сферам подведено постоянное напряжение 10В. Определите, с какого значения до какого изменится заряд этого сферического конденсатора, если давление в нем уравняется с атмосферным.

3.Сердечник импульсного трансформатора изготовлен из феррита марки 1100НМИ и имеет объём 16 см3. Постройте зависимость потерь в нем от напряженности импульсного магнитного поля при длине импульса 3 мкс, частоте следования 5 кГц и температуре 40о С.

Вариант 15

1. Необходимо выполнить изделие, состоящее из двух металлических пластин и двухслойной изоляции из асбестовых материалов между этими пластинами. Подберите и опишите такие материалы, которые бы создавали напряженность постоянного электрического поля у одной пластины в 1000 раз большую, чем у другой.

2. В конденсаторе с двухслойной изоляцией “воздух-пленка титанита бария, нанесенная методом СВЧ-распыления” толщиной по 0,5 мм каждого слоя, пробивается и шунтируется электрической искрой воздух. Как при этом изменяется ёмкость конденсатора?

3.Постройте кривую намагничивания сортовой электротехнической стали (ГОСТ 11036-75) марки 11895 для диапазона напряженностей магнитного поля от 500 до 2500 А/м.

Вариант 16

1.Опишите гетинакс и текстолит и выберите таки марки этих листовых материалов, чтобы сопротивление их оказалось одинаковым.

2. В плоский конденсатор, заполненный конденсаторным маслом сернокислотной очистки с площадью пластин 1 м2 и зазором 1 см попал воздух количестве 2 л. На сколько и в какую сторону изменится ёмкость, если электроды расположены горизонтально.

3.Как изменится значение относительной магнитной проницаемости электротехнической стали по ГОСТ 21427.3-75 марки 1562, измеренной при нормируемой магнитной индукции, если ее толщину изменить с 0,20 до 0,35 мм?

Вариант 17

1. Одножильный кабель с изоляцией из резины должен эксплуатироваться в воде. Выберите и опишите резину, которая обеспечивала бы сопротивление изоляции в этих условиях не менее 70 кОм/км при радиусе жилы 2 мм и толщине изоляции - 3 мм.

2. Провод, покрытый кремнийорганическим лаком КО-990 с толщиной покрытия 0,01 мм, намотан плотно в 1 слой на металлический стержень длиной 1 м и диаметром 12 мм. Определите значение ёмкости между стержнем и обмоткой.

3. Опишите магнитодиэлектрики из ферритовых порошков. Выберите самый легкий из бариевых порошкообразных ферритов и опишите его свойства.

Вариант 18

1.При изготовлении композиционного материала для сильноточных контактов марки КМК-А25 в него не добавили никель. Опишите правильный состав и свойства этого материала и сравните расчетное значение удельного сопротивления полученного материала со справочным для этой марки. При расчетах можно принять, что матрицей в этой композиции служит вольфрам, и учесть, что в справочнике содержание компонентов указано в долях массы.

2. Ёмкостный делитель напряжения имеет изоляцию верхнего плеча из Совтола-10, а нижнего из полиамидной пленки. Соотношение ёмкостей верхнего и нижнего плечей при 900 С составляет 1:1000. Как изменится это соотношение, если температура нижнего плеча понизится до 200 С?

3. Среди магнитотвердых сплавов найдите и опишите сплавы системы железо-никель-алюминий-кобальт (ЮНДК). Выберите среди них сплав с максимальной удельной магнитной энергией и определите значение магнитной проницаемости при комнатной температуре и напряженности магнитного поля - 40 кА/м.

Вариант 19

1. Выберите и опишите такую марку керамики, при которой сопротивление изоляции керамического конденсатора было бы наибольшим. Керамический конденсатор имеет емкость 0,01 мкФ, выполнен с применением керамики на основе диоксида титана и работает в интервале частот 0,5 - 5 МГц. Рассчитайте его сопротивление.

2.Определите, во сколько раз (максимально) можно уменьшить длину системы коаксиальных цилиндров, не уменьшая их ёмкости, если заменить, находящийся между цилиндрами электротехнический фарфор группы 100 на высокочастотную керамику на основе рутила?

3. Выберите среди магнитотвердых ферритов по ГОСТ 24063-80 марку с минимальным значением коэрцитивной силы и вычислите для этой марки значение магнитной проницаемости при напряженности магнитного поля - 60 кА/м.

Вариант 20

1.Рассчитайте параметры нового электротехнического материала, состоящего из измельченной слюды (мусковита) и полиуретана, значение диэлектрической проницаемости которого минимальное из возможных. Зная, что относительная диэлектрическая проницаемость слюды равна 7, предскажите значения диэлектрической проницаемости нового материала при содержании в нём слюды 30 % и 70 % по объему.

2. Конденсатор состоит из приложенных друг к другу алюминиевых пластин, поверхность которых окислена анодированием в плазме. Определите, во сколько раз (минимально) изменится ёмкость конденсатора, если пленку той же толщины получить методом электрохимического окисления.

3. Описать термомагнитные материалы, называемые термаллоями. Составьте для них таблицу значений магнитной проницаемости при разных температурах при напряженности магнитного поля 8 кА/м.

Вариант 21

1. Изоляция, выполненная путем пропитки пропиточным нагревостойким составом марки СПВ-914, при нагревании до 8500 С имеет сопротивление 2 МОм. Подберите такие пропиточные составы для изоляции того же устройства, чтобы сопротивление изоляции в тех же условиях повысилось, по крайней мере, до 25 МОм.

2.Выберите из справочника и опишите такой конденсаторный керамический материал, с помощью которого можно было бы создать цилиндрический конденсатор с ёмкостью не менее 1,64 нФ при частоте 0,5-5 МГц. Коаксиальные цилиндрические электроды конденсатора имеют радиусы 0,2 и 0,5 см и длину 0,1 м.

3. Выберите среди ферритов с прямоугольной петлей гистерезиса марку с минимальным удельным электрическим сопротивлением и постройте для нее петлю гистерезиса.

Вариант 22

1. Деталь изолирована высоконагревостойким органосиликатным покрытием марки ОС-92-18 и имеет сопротивление изоляции 32 МОм при температуре 7000 С. Подберите такое покрытие, из которого можно было бы изготовить такую же деталь, но с сопротивлением в тех же условиях не менее 85 МОм.

2.Выберите марку жидкого диэлектрика на основе фторорганических соединений, при заливке которого в трансформатор ёмкость обмотки последнего по отношению к корпусу была бы минимальной. Определите, во сколько раз увеличится ёмкость по сравнению с трансформатором без этого жидкого диэлектрика?

3.Определите оптимальные значения магнитной индукции в ферритовом сердечнике из феррита группыV марки 300ННИ при частоте 0,5...5 кГц

Вариант 23

1. Рассчитайте длину алюминиевого проводника сечением 1,5 мм2 в поливинилхлоридной изоляции с минимальным значением удельного сопротивления толщиной 1 мм, при которой сопротивление проводника постоянному току будет в 109 раз меньше сопротивления его изоляции.

2.Выберите такую электроизоляционную неорганическую пленку, при которой можно получить максимальную ёмкость устройства, использующего эту пленку для изоляции между электродами. Во сколько раз ёмкость устройства уменьшится, если вместо пленки использовать воздушную изоляцию?

3. Постройте зависимость магнитной индукции от температуры для термомагнитного материала 33НХ3 при напряженности магнитного поля 112 кА/м.

Вариант 24

1. Рассчитайте сопротивление изоляции между контактными пластинами коллектора электрической машины с изоляцией из миканита во влажном состоянии, если в сухом состоянии оно равно 1 МОм.

2.Рассчитайте возможные длины электродной фольги, ширина которой равна 10 см, если изоляцией между электродами конденсатора с ёмкостью 1 мкФ служит конденсаторная бумага типа АНКОН (марки 1), пропитанная конденсаторным маслом сернокислотной очистки. Изоляция состоит из 10-и слоёв бумаги толщиной 12 мкм, спрессованной с коэффициентом запрессовки К=1,2. При расчетах учесть изменение диэлектрической проницаемости клетчатки бумаги в результате её пропитки маслом. Плотность клетчатки принять равной 1600 кг/м3.

3.Сердечник из аморфного магнитного сплава марки 10НСР имеет площадь поперечного сечения 1 см2 и общую длину 10 см и работает при индукции 0,1 Тл. Постройте зависимость магнитных потерь в этом сердечнике от частоты.

 

Вариант 25

1. Между двумя металлическими пластинами с площадью 1 м2 находится мраморная доска толщиной 1 см. Сопротивление необходимо рассчитать двумя способами, задаваясь: а) диэлектрической проницаемостью и удельным сопротивлением, б) только удельным сопротивлением.

2.Конденсатор выполнен из двух, приложенных друг к другу алюминиевых пластин, поверхность которых анодирована в плазме. Как изменится ёмкость конденсатора, если алюминиевые пластины заменить титановыми с теми же размерами и той же толщиной оксидной пленки?

3.Масса сердечника из аморфного магнитного сплава 10НСР – 100 г. Определите зависимость магнитных потерь в нем от напряженности магнитного поля в диапазоне 0...120 А/м при частоте 10 кГц.

Вариант 26

1.Имеется коаксиальный кабель, радиус медной жилы которого 1 мм, а радиус оплетки - 5 мм. Изоляция кабеля выполнена из полиэтилена. Найти длину, при которой сопротивление изоляции будет в 1010 раз больше продольного сопротивления медной жилы.

2. Провод изолирован политетрафторэтиленом толщиной 0,5 мм, имеет диаметр 1 мм и находится под напряжением 220 В. На поверхности провода под слоем изоляции имеется небольшое плоское воздушное включение. Определите напряжённости электрического поля в этом включении и в слое твёрдой изоляции, прилегающем к проводу.

3.Импульсный трансформатор на сердечнике из феррита 1000ННИ объёмом 12 см3 работает при температуре 20о С. Постройте зависимость потерь в нем от напряженности магнитного поля для импульсов длительностью 3 мкс с частотой следования 5 кГц.

Вариант 27

1. Барьерная изоляция масляного трансформатора выполнена из картона марки А. Рассчитайте диапазон значений полного сопротивления 1 м2 барьерной изоляции при изменении влагосодержания от 1 до 6 %.

2. В баке с трансформаторным маслом у поверхности масла находится полушаровый электрод, к которому при температуре масла 200 С приложено напряжение 10 В. Как следует изменить напряжение на этом электроде с целью сохранения его заряда, если температура масла повысилась до 900 С? При решении задачи ёмкостью полушара, находящегося в воздухе, можно пренебречь.

3. Постройте графики зависимости относительной магнитной проницаемости стали от напряженности магнитного поля для горячекатаной легированной стали (ГОСТ 21427.3-75) марки 1561 толщиной 0,35 и 0,20 мм.

Вариант 28

1.Найдите погонное сопротивление изоляции коаксиального двухслойного кабеля, состоящего из резины РНИ и РТИ-0, толщиной 1 мм каждый слой при радиусе жилы 3 мм. Ближе к жиле находится резина с большей электрической прочностью (Епр).

2. Одножильный кабель с изоляцией из политрифторхлорэтилена имеет длину 100 м, диаметр жилы 0,003 м и диаметр оболочки - 0,005 м. Какую площадь поверхности должен иметь плоский воздушный конденсатор с расстоянием между пластинами 0,001 м, имеющий равную с кабелем ёмкость?

3.Определите потери в 1 м3 стального магнитопровода, имеющего коэффициент заполнения сталью 0,95. Магнитопровод выполнен из холоднокатаной анизотропной стали с содержанием кремния 2,8...3,8 % при напряженности магнитного поля 100 А/м и частоте 50 Гц. Порядковый номер типа стали – 8, толщина листа – 0,27 мм.

Вариант 29

1.Рассчитайте диэлектрическую проницаемость изофлекса, воспользовавшись моделью статистической смеси. Перед этим ознакомьтесь также с изделиями из стеклянных волокон. Значения диэлектрической проницаемости компо







Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.