ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
1. Номер варианта для выполнения контрольной работы соответствует номеру в журнале студенческой группы. Соответственно Таблица 1 для гр. ЭЭЗ-271с, Таблица 2 для гр. ЭЭЗ-272с.
2. Ответы на вопросы могут быть изложены как в письменной форме (от руки), так и набраны на компьютере с последующей распечаткой. Сначала необходимо указать номер вопроса, затем его формулировку, а далее полный ответ.
3. Рисунки, если они необходимы для ответа на вопросы, выполняются с помощью линейки.
4. Титульный лист обязателен.
ПРИМЕЧАНИЕ: Пособие по дисциплине не включает ответов на все предлагаемые вопросы. Для изучения предлагается список литературы.
ЗАДАНИЕ: Ответить письменно на вопросы в соответствии с номером варианта
Таблица 1
| № варианта | Номера вопросов | № варианта | Номера вопросов |
| 1, 11, 23, 37 | 2, 12, 24, 50 | ||
| 3, 12, 24, 38 | 4, 13, 25, 49 | ||
| 2, 15, 26, 39 | 3, 16, 27, 48 | ||
| 5, 10, 33, 40 | 6, 11, 34, 47 | ||
| 4, 18, 28, 41 | 5, 19, 29, 46 | ||
| 1, 9, 31, 42 | 2, 9, 32, 45 | ||
| 6, 17, 22, 43 | 6, 18, 23, 44 | ||
| 3, 19, 29, 44 | 4, 20, 30, 43 | ||
| 5, 14, 30, 45 | 6, 15, 31, 42 | ||
| 2, 10, 27, 46 | 3, 11, 28, 41 | ||
| 8, 16, 32, 47 | 7, 18, 34, 40 | ||
Таблица 2
| 1, 13, 33, 48 | 2, 14, 35, 39 | ||
| 3, 15, 34, 49 | 3, 17, 31, 38 | ||
| 2, 20, 24, 50 | 5, 13, 22, 37 | ||
| 8, 19, 35, 41 | 4, 12, 24, 44 | ||
| 1, 13, 24, 49 | 9, 14, 22, 39 | ||
| 7, 19, 29, 46 | 6, 18, 30, 47 | ||
| 5, 17, 28, 43 | 1, 16, 35, 48 | ||
| 4, 25, 35, 42 | 4, 16, 26, 50 | ||
| 7, 18, 33, 39 | 2, 12, 23, 39 |
СПИСОК ВОПРОСОВ
1. Объясните явление проводимости, используя зонную теорию твердого тела.
2. Объясните явление проводимости, используя электронную теорию.
3. Запишите дифференциальную и интегральную формы закона Ома с указанием всех параметров и их размерностей.
4. Как определяется температурный коэффициент удельного сопротивления? Каковы пределы применимости данного соотношения? В чем его физический смысл?
5. Как определяется коэффициент линейного расширения проводников? Каковы пределы применимости данного соотношения? В чем его физический смысл?
6. Проведите сравнение основных характеристик меди и алюминия как материалов с высокой проводимостью. Сделайте выводы о преимуществах и недостатках.
7. Перечислите виды поляризации диэлектриков и поясните в каждом случае поляризационный механизм.
8. Что такое диэлектрическая проницаемость вещества? Приведите примеры материалов с наибольшей и наименьшей диэлектрической проницаемостью? Каковы их преимущества и недостатки?
9. Приведите основные типы диэлектрических потерь. Как определяется ток утечки диэлектрика?
10. Дайте определение тангенс угла диэлектрических потерь диэлектрика. Приведите способы его уменьшения.
11. Что такое электрическая прочность диэлектрика и от чего она зависит?
12. Пробой газов. Кривая Пашена
13. Пробой жидких диэлектриков.
14. Виды пробоя твердых диэлектриков. Поясните, какими процессами они вызваны?
15. На какие группы осуществляется разделение диэлектрических материалов по условиям применения?
16. Приведите состав и основные электроизоляционные характеристики трансформаторного масла. Почему этот жидкий диэлектрик наиболее распространен?
17. Какие меры предусматриваются для продления срока службы трансформаторного масла?
18. Конденсаторные масла. Состав, свойства, характеристики, области применения.
19. Фторсодержащие жидкие диэлектрики. Состав, свойства, характеристики, области применения.
20. С какой целью в энергетике используются лаки и эмали? Перечислите их типы области применения.
21. Структура ферромагнитных веществ. Процесс намагничивания ферромагнетиков. Магнитное насыщение. Анизотропия магнитных свойств ферромагнитных материалов.
22. Основная кривая намагничивания ферромагнитных материалов. Магнитная проницаемость: начальная, максимальная, динамическая.
23. Зависимость магнитной проницаемости от температуры. Точка Кюри. Температурный коэффициент магнитной проницаемости.
24. Явление гистерезиса при перемагничивании ферромагнитных веществ. Предельный цикл перемагничивания и его параметры: индукция насыщения, остаточная индукция, коэрцитивная сила.
25. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы. Зависимость магнитных свойств материалов от технологии обработки.
26. Потери в ферромагнитных материалах: виды потерь, расчет потерь на гистерезис и потерь от вихревых токов. Тангенс угла магнитных потерь.
27. Магнитомягкие материалы: состав, технология получения, основаные свойства, области применения. Электротехническая сталь. Пермаллои. Альсиферы.
28. Маркировка электротехнической стали.
29. Разновидности и свойства железа, применяемого в электротехнике.
30. Что такое конструкционные стали? Их состав, параметры, области применения.
31. Что такое пермаллои? Их состав, параметры, области применения.
32. Что такое магнитодиэлектрики? Их состав, параметры, области применения.
33. Ферриты: состав и структура материала, технология получения, классификация. Особенности кривых намагничивания, свойств и области применения магнитомягких ферритов и ферритов с прямоугольной петлей гистерезиса.
34. Магнитотвердые материалы. Кривые размагничивания и магнитной энергии в воздушном зазоре. Коэффициент выпуклости кривой размагничивания материала.
35. Состав, свойства, технология получения и особенности применения магнитотвердых материалов, используемых в технике: легированных мартенситных сталей, литых магнитотвердых сплавов, порошковых материалов, магнитотвердых ферритов, пластически деформируемых сплавов.
36. Вычислить сопротивление медного провода при температуре Т2 = 35°С, если сопротивление при температуре Т1 = 5°С равно 72 Ом. Температурный коэффициент сопротивления меди α =0,0043 К-1
37. На какую величину возрастет сопротивление проволоки реостата из нихрома, нагретого током до температуры 90°С, если он при температуре равной 15°С имеет сопротивление 640 Ом. Температурный коэффициент сопротивления нихрома α = 0,00012 К-1
38. Вычислить сопротивление медного провода при температуре t2 = 35°С, если сопротивление при температуре t1 = 5°С равно 72 Ом. Температурный коэффициент сопротивления меди α =0,0043 К-1.
39. На какую величину возрастет сопротивление проволоки реостата из нихрома, нагретого током до температуры 90°С, если он при температуре равной 15°С имеет сопротивление 640 Ом. Температурный коэффициент сопротивления нихрома α = 0,00012 К-1.
40. Сопротивление нихромовой обмотки электрического паяльника при температуре 20°С равно 200 Ом. Вычислить сопротивление обмотки при температуре ее накала, равной 165°С. Температурный коэффициент сопротивления нихрома α = 0,00012 К-1.
41.Сопротивление медной обмотки якоря генератора постоянного тока при температуре 15°С равно 0,04 Ом. Во время работы генератора обмотка нагрелась, ее сопротивление увеличилось до 0,044 Ом. Определить, на сколько градусов повысилась температура генератора. Температурный коэффициент сопротивления меди α = 0,0043 К-1.
42. Сопротивление нагревательного устройства при температуре 20°С равно 35 Ом. Определить его сопротивление при температуре 620°С, если оно изготовлено из материала с температурным коэффициентом сопротивления α = 0,002 К-1.
43. Сопротивление медной обмотки электромагнита при температуре 15°С равно 3,5 Ом. После получасовой работы сопротивление обмотки возросло до 4,2 Ом. Определить температуру обмотки. Температурный коэффициент сопротивления меди α = 0,0043 К-1.
44. Сопротивление алюминиевой обмотки при температуре 20°С равно 1250 Ом, а при температуре Т2 - 1700 Ом. Определить температуру Т2. Температурный коэффициент сопротивления алюминия α = 0,0042 К-1.
45. При какой температуре медная проволока будет иметь сопротивление 8 Ом, если при температуре 20°С ее сопротивление равно 9 Ом? Температурный коэффициент сопротивления меди α = 0,0043 К-1.
46. Сопротивление медной обмотки трансформатора при 20°С равно 16 Ом. В процессе его работы сопротивление обмотки достигло 21 Ом. Определить температуру нагрева обмотки. Температурный коэффициент сопротивления меди α = 0,0043 К-1.
47. Сопротивление медной обмотки трансформатора при температуре 20°С равно 16 Ом. В процессе его работы сопротивление обмотки достигло 18 Ом. Определить температуру нагрева обмотки. Температурный коэффициент сопротивления меди α = 0,0043 К-1.
48. Обмотка двигателя постоянного тока при температуре 4°С имела сопротивление 21 Ом. После многочасовой работы сопротивление обмотки оказалось равным 28 Ом. Определить температуру нагрева обмотки, если она изготовлена из алюминия. Температурный коэффициент сопротивления алюминия α = 0,0042 К-1.
49. Три нагревательные спирали сопротивлением по 60 Ом каждая, изготовлены из нихромовой проволоки диаметром 0,8мм и включены параллельно в сеть напряжением 120 В. Вычислить, какой ток протекает в каждой спирали и сколько метров проволоки израсходовано для их изготовления. Удельное электрическое сопротивление нихрома ρ = 1,1 мкОм·м.
50. Обмотка электромагнита выполнена из медной проволоки (ρм = 0,017 Ом·мм2/м), поперечное сечение которой S = 0,05 мм2. При силе тока I=15 мА напряжение на ее концах U = 6 В. Сколько метров проволоки израсходовано на изготовление обмотки электромагнита?
Список литературы
1. Правила устройств электроустановок (ПУЭ). – 7-е изд. – СПб.: ЦОТПБСП, 2009.
2. Богородицкий, Н. П. Электротехнические материалы: учеб. для вузов / Н. П. Богородицкий, В. В. Пасынков, Б. М. Тареев. – 7-е изд. – Л.: Энергоиздат, 1985. – 304 с.
3. Справочник по электрическим материалам / под ред. Ю. В. Корицкого, В. В. Пасынкова, Б. М. Тареева. –Л.: Энергоиздат, 1988. – Т. 1–3.
4. Алиев, И. И. Электротехнические материалы и изделия: справочник / И. И. Алиев, С. Г. Калганова. – М.: Энергоиздат, 2006. – 352 с.
5. Коробейников, С.М. Диэлектрические материалы. [Электронный ресурс]. Уч. пособие. Новосибирский государственный технический университет. 2000 г. https://semir.narod.ru/tryd/Posob/Index.htm
6. Пасынков, В. В. Материалы электронной техники: учеб. для вузов / В. В. Пасынков, В. С. Сорокин. – 3-е изд. – СПб.: Изд-во «Лань», 2001. – 368 с. – ISBN 5-8114-0409-3.
7. Герасимов, В. Г. Электротехнический справочник: в 4 т. / В. Г. Герасимов. – 9-е изд., испр. и доп. – М.: Энергоиздат, 2007. – Т. 1: Общие вопросы. Электротехнические материалы. – 440 с.
8. Агеева, Н.Д. Н.Г. Электротехническое материаловедение. Учебное пособие / Н. Д. Агеева, Н. Г. Винаковская, В.Н. Лифанов. – Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2006. – 115 с.
9. Марочник сталей и сплавов. [Электронный ресурс]:https://www.m-s-s.ru/mar/choose_type_class.php-type_id=13.htm
10. Беляев В. Л. Особенности работы и конструкций многоамперных электрических аппаратов: Учеб. пособие СПб.: СЗТУ, 2005.— С. 273