ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников
всех специальностей электротехнического факультета
Екатеринбург 2002
УДК 621.027
Составитель С.Р. Яковенко
Научный редактор доц., канд.техн.наук В.И. Лузгин
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ. Методические указания и контрольные задания./С. Р. Яковенко. Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 2002. 15 с.
Методические указания включают программу для самостоятельного изучения курса и вопросы контрольной работы, выполняемой студентами при подготовке к зачету.
Приводятся правила выбора варианта задания и оформления контрольной работы.
Библиогр.:6 назв.
Подготовлено кафедрой «Техника высоких напряжений»
© Уральский государственный технический университет – УПИ, 2002 г.
Общие методические указания
При проектировании, эксплуатации и изготовлении самых разнообразных машин, аппаратов, приборов, устройств большое значение имеет правильный выбор применяемых в них материалов. Именно материалы в значительной степени определяют качество продукции, ее долговечность, стоимость, экономичность эксплуатации, габариты, надежность, технологичность и т.п. Мощность электрической машины при заданных габаритах также зависит, в первую очередь, от выбранных материалов (изоляционных, магнитных, проводниковых).
Знания по курсу электротехнических материалов важны при выполнении курсовых и дипломных проектов, а также в практической работе.
Курс состоит из следующих разделов:
Раздел 1. Электроизолирующие материалы.
1. Газообразные диэлектрики.
1.2 Твердые диэлектрики.
1.3 Жидкие диэлектрики.
Раздел 4. Проводниковые и контактные материалы.
Раздел 5. Полупроводниковые материалы.
Раздел 6. Магнитные материалы.
Каждый из разделов включает в себя как теоретическую часть, посвященную изучению физических процессов в материалах, так и рассмотрению основных свойств конкретных материалов.
Основное внимание следует обратить на понимание физических процессов в материалах в постоянных и переменных электрических и магнитных полях. Необходимо хорошо представить, от каких факторов и почему зависят те или иные электрические, магнитные и другие характеристики материалов.
При изучении общего куса математический аппарат для описания физических процессов привлекается в очень малой степени. Поэтому нужно уметь все физические процессы и закономерности объяснять чисто качественно. Необходимо, в частности уметь объяснить ход кривых на графиках, приведенных в учебнике. Нужно хорошо представлять физические основы способов регулирования свойств материалов. Большое количество магнитных материалов изготовляется на основе железа, Но при этом в одних случаях получают материалы магнитомягкие, а в другом – магнитотвердые. Следует перечислить факторы, влияющие на магнитную мягкость железа, и объяснить механизм этого явления.
Свойства пористых изоляционных материалов можно существенно улучшить путем пропитки. При этом электрическая прочность повышается, удельное объемное сопротивление возрастает, тангенс угла потерь и гигроскопичность уменьшаются, увеличивается срок службы изоляции, возрастает теплопроводность и теплостойкость материала. В ряде случаев увеличивается механическая прочность. Подобных примеров регулирования свойств материалов можно привести много.
Следует обратить внимание на методы измерения характеристик материалов, частности, на применяемые для этого схемы и способы уменьшения погрешностей измерения.
При изучении конкретных материалов необходимо особое внимание обратить на достоинства данного материала, на его недостатки, область применения, технологичность использования, вопросы экономики, возможность замены. Качество каждого конкретного материала оценивается приводимыми в справочниках численными характеристиками (электрическими, магнитными, механическими и др.). К характеристикам электроизолирующих материалов, например, относятся электрическая прочность, тангенс угла диэлектрических потерь, удельное объемное сопротивление, диэлектрическая проницаемость, механические характеристики, тепловые характеристики и многие другие. Запоминать численные значения характеристик для каждого материала не следует, но нужно представлять порядок этих величин для отдельных материалов или для групп материалов, и диапазон изменения этих характеристик.
С целью облегчения работы над курсом в каждом параграфе программы указаны страницы учебников, на которых указан соответствующий материал.
СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА