Изучение свойств и характеристик диэлектрических материалов

ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ И ХАРАКТЕРИСТИК ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

по курсу «Материаловедение»

 

 

для студентов специальностей

140205, 140211, 140604, 140605, 140606, 140607, 140608, 210106

очной, очно-заочной, заочной форм обучения

 

Нижний Новгород 2008

 

УДК 621.313

 

 

Составители: А.В. Богатырева, И.А. Захаров, Е.А. Флаксман

 

Изучение свойств и характеристик диэлектрических материалов: методические указания к лабораторной работе для студентов специальностей 140205, 140211, 140604, 140605, 140606, 140607, 140608, 210106 очной, очно-заочной, заочной форм обучения / НГТУ; Сост.: А.В. Богатырева, И.А. Захаров, Е.А. Флаксман - Н. Новгород.2008. -??с.

Даются описание лабораторных установок, порядок выполнения работы, задания и краткие сведения из теории.

 

Научный редактор А.И.Чивенков

Редактор Э.Б. Абросимова

 

 

Подп. к печ...2007. Формат 60х84^I /16. Бумага газетная. Печать офсетная. Печ.л.. Уч.-изд. л.. Тираж 300 экз. Заказ.

___________________________________

Нижегородский государственный технический университет.

Типография НГТУ. 603600, Н. Новгород, ул.Минина, 24.

© Нижегородский государственный

технический университет

им. Р.Е. Алексеева, 2008

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Определить удельное электрическое сопротивление, емкость, диэлектрическую проницаемость, диэлектрические потери и электрическую прочность твердых диэлектриков.

 

 

ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ДИЭЛЕКТРИКОВ

 

Основным, характерным для любого диэлектрика процессом, возникающим при воздействии на него электрического напряжения, является поляризация — ограниченное смещение связанных зарядов или ориентация дипольных молекул.

О явлениях, обусловленных поляризацией диэлектрика, можно судить по значению диэлектрической проницаемости, а также угла диэлектрических потерь, если поляризация диэлектрика сопровож­дается рассеянием энергии, вызывающим нагрев диэлектрика. В нагреве технического диэлектрика могут участвовать содержащиеся в нем немногочисленные свободные заряды, обусловливающие воз­никновение под воздействием электрического напряжения малого сквозного тока, проходящего через толщу диэлектрика и по его по­верхности. Наличие сквозного тока объясняется явление электро­проводности технического диэлектрика, численно характеризуемой значениями удельной объемной электрической проводимости и удельной поверхностной электрической проводимости, являющимися об­ратными соответствующим значениям удельных объемного и поверхностного электрических сопротивлений.

Любой диэлектрик может быть использован только при напря­жениях, не превышающих предельных значений, характерных для него в определенных условиях. При напряжениях выше этих пре­дельных значений наступает пробой диэлектрика — полная потеря им диэлектрических свойств.

Значение напряжения, при котором происходит пробой диэлек­трика, называется пробивным напряжением, а соответствующее зна­чение напряженности внешнего однородного электрического поля — электрической прочностью диэлектрика.

 

 

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ

 

Диэлектрическими потерями Р_а называют мощность, рассеиваемую в диэлектрике при воздействии на него электрического поля и вы­зывающую нагрев диэлектрика.

Диэлектрические потери зависят от электрического тока, проходящего в диэлектрике, помещенном в электрическом поле.

Поляризационные процессы смещения связанных зарядов в ве­ществе до момента установления равновесного состояния протекают во времени, создавая токи смещения, в диэлектриках. Токи смеще­ния упругосвязанных зарядов при электронной и ионной поляри­зациях столь кратковременны, что их обычно не удается зафиксиро­вать прибором. Токи смещения различных видов замедленной поля­ризации, наблюдаемые у большого числа технических диэлектриков, называют абсорбционными токами. При постоянном напряжении абсорбционные токи, меняя свое направление, протекают только в моменты включения и выключения напряжения; при переменном напряжении они протекают в течение всего времени нахождения материала в электрическом поле.

Наличие в технических диэлектриках небольшого числа свобод­ных зарядов приводит к возникновению слабых по величине сквоз­ных токов. Ток утечки в техническом диэлектрике представляет собой сумму сквозного тока и тока абсорбции

Диэлектрические потери в электроизоляционном материале можно характеризовать рассеиваемой мощностью, отнесенной к единице объема, или удельными потерями. Чаще для оценки способности диэлектрика рассеивать мощность в электрическом поле используют эквивалентную электрическую схему замещения диэлектрика в электрическом поле. В такой схеме емкостные элементы С1, С2 имитируют процессы поляризации, а активные сопротивления R2 и R3 отражают потери при поляризации и протекании сквозного тока соответственно.

а	б
Рис.2. Эквивалентная электрическая схема замещения (а) и векторная диаграмма (б) для определения диэлектрических потерь диэлектрика в электрическом поле

 

На основе электрической схемы замещения строится векторная диаграмма токов и напряжении диэлектрика (рис.2,б), в которой I₁ – емкостной ток, обусловленный мгновенными видами поляризации, не вызывающий нагрев диэлектрика; I₂’ – емкостной ток, обусловленный замедленными видами поляризации, не вызывающий нагрев диэлектрика; I₂” – активный ток, обусловленный замедленными видами поляризации, вызывающий нагрев диэлектрика; I₃ – сквозной ток в диэлектрике, вызывающий нагрев диэлектрика

По векторной диаграмме определяется угол диэлектрических потерь , который характеризует количества тепла, выделяющегося в диэлектрике. Углом диэлектрических потерь называется угол, дополняющий до 90° угол фазового сдвига между током и напряжением в емкост­ной цепи. Для идеального диэлектрика вектор тока в такой цепи будет опережать вектор напряжения на 90°, при этом угол диэлек­трических потерь будет равен нулю. Чем больше рассеиваемая в диэлектрике мощность, переходящая в теплоту, тем меньше угол фазового сдвига и тем больше угол и его функция tg .

Тангенс угла диэлектрических потерь имеет важное значение, т.к. его величина прямопропорциональна диэлектрическим потерям. С ростом частоты нагрев диэлектрика увеличивается, а это значит, что в высоковольтной и высокочастотной технике необходимо применять диэ­лектрики с низким значением tg (порядка 10^-5). Кроме того, конден­сатор с диэлектриком, имеющим большое значение tg , ухудшает доб­ротность колебательного контура.

отсюда .

Недопустимо большие диэлектрические потери в электроизо­ляционном материале вызывают сильный нагрев изготовленного из него изделия и могут привести к его тепловому разрушению. Даже если напряжение, приложенное к диэлектрику, недостаточно велико для того, чтобы за счет диэлектрических потерь мог произойти недопустимый перегрев, то и в этом случае большие диэлектрические потери могут принести существенный вред, увеличивая, например, активное сопротивление колебательного контура, в котором исполь­зован данный диэлектрик, а, следовательно, и величину затухания.

Природа диэлектрических потерь в электроизоляционных мате­риалах различна в зависимости от агрегатного состояния вещества. Диэлектрические потери могут обусловливаться сквозным током и активными составляющими токов смещения. При изучении диэлек­трических потерь, непосредственно связанных с поляризацией диэлектрика, можно характеризовать это явление поляризации кри­выми, представляющими зависимость электрического заряда на электродах конденсатора с данным диэлектриком от приложенного к конденсатору напряжения (рис. 4). При отсутствии потерь, вы­зываемых явлением поляризации, заряд линейно зависит от напря­жения (рис. 4,а) и такой диэлектрик называется линейным. Если в линейном диэлектрике наблюдается замедленная поляризация, связанная с потерями энергии, то кривая зависимости заряда от напряжения приобретает вид эллипса (рис. 4,б). Площадь этого эллипса пропорциональна количеству энергии, которая поглощается диэлектриком за один период изменения напряжения.

Для нелинейного диэлектрика (рис. 4) – сегнетоэлектрика - кривая за­висимости заряда от напряжения приобретает вид петли гистерезиса, характерной для магнитных материалов. Площадь петли пропорциональна потерям энергии за один период в единице объема диэлектрика.

­

Рис. 4. Зависимость заряда от напряжения для

ли­нейного без потерь (а), с потерями (б) и нелинейного (в) диэлектриков

 

В технических электроизоляционных материалах, помимо по­терь от сквозной электропроводности и потерь от замедленной поля­ризации, возникают диэлектрические потери, которые сильно влияют на электрические свойства диэлектриков. Эти потери вызываются наличием изолированных друг от друга посторонних проводящих или полупроводящих включений углерода, оксидов железа; они зна­чительны даже при малом содержании таких примесей в электроизо­ляционном материале.

При высоких напряжениях потери в диэлектрике возникают вследствии ионизации газовых включений внутри диэлектрика, особенно интенсивно происходящей при высоких частотах.

 

 

Тепловой пробой

Электротепловой (сокращенно тепловой) пробой сводится к разогреву материала в электрическом поле до температур, соответствующих хотя бы местной потере им электроизоляционных свойств, связанной с чрезмерным возрастанием сквозной электропроводности или диэлектрических потерь. Пробивное напряжение при тепловом пробое зависит от ряда факторов: частоты поля, условий охлаждения, температуры окружающей среды и др.

Кроме того, напряжение теплового пробоя связано с нагревостойкостью материала. Органические диэлектрики вследствие малой нагревостойкости при прочих равных условиях имеют более низкие значения пробивных напряжений при тепловом пробое, чем неорганические.

При расчетах напряжения теплового пробоя должны приниматься во внимание tg диэлектрика и его зависимость от температуры, а также диэлектрическая проницаемость материала.

 

Электрохимический пробой

Электрохимический пробой изоляционных материалов имеет особенно существенное значение при повышенных температурах и высокой влажности воздуха. Этот вид пробоя наблюдается при постоянном и переменном напряжениях низкой частоты, когда в материале развиваются электролитические процессы, обусловливающие необратимое уменьшение сопротивления изоляции.

Такое явление часто называют также старением диэлектрика в электрическом поле, поскольку оно приводит к постепенному снижению электрической прочности, заканчивающемуся пробоем при напряженности поля, значительно меньшей пробивной напряженности, полученной при кратковременном испытании.

Ранее считалось, что старение свойственно лишь органическим диэлектрикам (пропитанная бумага, резина и т. д.), в которых оно обусловлено, прежде всего развитием ионизационного процесса в воздушных включениях; ионизация связана с выделением озона и окислов азота, приводящих к постепенному химическому разрушению изоляции. Позднее было показано, что явление старения может иметь место и в некоторых неорганических диэлектриках, например в титановой керамике.

Электрохимический пробой требует для своего развития длительного времени, так как он связан с явлением электропроводности, приводящим к медленному выделению в материале малых количеств химически активных веществ, или с образованием полупроводящих соединений. В керамике, содержащей окислы металлов переменной валентности (например, ТiО₂), электрохимический пробой встречается значительно чаще, чем в керамике, состоящей из окислов алюминия, кремния, магния, бария.

При электрохимическом пробое, наблюдаемом при постоянном напряжении и низких частотах в условиях повышенных температур или высокой влажности воздуха, большое значение имеет материал электрода. Серебро, способное диффундировать в керамику, облегчает электрохимический пробой в противоположность, например, золоту.

 

 

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

 

Смолы

Смолы — применяемое в практике, хотя и не вполне строгое с научной точки зрения, название обширной группы материалов, которые характеризуются как некоторым сходством химической природы (это сложные смеси органических веществ, главным образом высокомолекулярных), так и некоторыми общими для них физическими свойствами. При достаточно низких температурах смолы - это аморфные, стеклообразные массы, более или менее хрупкие.

При нагреве смолы (если только они ранее не претерпевают химических изменений) размягчаются, становясь пластичными, а затем жидкими. Применяемые в электроизоляционной технике смолы большей частью нерастворимы в воде и мало гигроскопичны, но растворимы в подходящих по химической природе органических растворителях. Обычно смолы обладают клейкостью и при переходе из жидкого состояния в твёрдое (при охлаждении расплава или при испарении летучего растворителя из раствора) прочно пристают к соприкасающимся с ними твердым телам.

Смолы широко применяются в виде важнейшей составной части лаков, компаундов, пластических масс, пленок, искусственных и синтетических волокнистых материалов и т. п. По своему происхождению смолы делятся на природные, искусственные и синтетические.

Природные смолы представляют собой продукты жизнедеятельности животных организмов (пример — шеллак) или растений-смолоносов (канифоль); их получают в готовом виде и лишь подвергают сравнительно несложным операциям очистки, переплавки и т. п. Сюда же относятся ископаемые смолы (копалы), представляющие собой остатки разложившихся в земле деревьев-смолоносов.

Наибольшее значение в электрической изоляции имеют синтетические смолы — полимеризационные и конденсационные. Общим недостатком конденсационных смол является то, что при их отверждении происходит выделение воды или других низкомолекулярных веществ, остатки которых могут ухудшить электроизоляционные свойства смолы. Кроме того, молекулы конденсационных смол, как правило, содержат полярные группы, что повышает их угол диэлектрических потерь и гигроскопичность; полимеризационные же смолы могут быть и неполярными (примеры: полимеры углеводородного состава, политетрафторэтилен).

 

Электроизоляционные лаки

Большое значение в электроизоляционной технике имеют лаки и компаунды. В процессе изготовления изоляции их используют в жидком виде, но в готовой, работающей изоляции они находятся уже в твердом состоянии. Таким образом, лаки и компаунды являются твердеющими материалами.

Лаки - это коллоидные растворы смол, битумов, высыхающих масел, составляющие, так называемую лаковую основу в летучих растворителях. При сушке лака растворитель улетучивается, а лаковая основа переходит в твердое состояние, образуя (в тонком слое) лаковую пленку.

По применению электроизоляционные лаки разделяются на три группы: пропиточные, покровные и клеящие.

Пропиточные лаки служат для пропитки пористой, и в частности волокнистой изоляции (бумага, картон, пряжа, ткань, изоляция обмоток электрических машин и аппаратов). После пропитки поры в изоляции оказываются заполненными уже не воздухом, а высохшим лаком, имеющим значительно более высокую электрическую прочность и теплопроводность, чем воздух. Поэтому в результате пропитки повышается пробивное напряжение, увеличивается теплопроводность (это важно для отвода тепла потерь), уменьшается гигроскопичность, улучшаются механические свойства изоляции. После пропитки органическая волокнистая изоляция в меньшей мере подвергается окисляющему влиянию воздуха, а потому ее нагревостойкость повышается.

Покровные лаки служат для образования механически прочной, гладкой, блестящей, влагостойкой пленки на поверхности твердой изоляции (часто — на поверхности предварительно пропитанной пористой изоляции). Такая пленка повышает напряжение поверхностного разряда и поверхностное сопротивление изоляции, создает защиту лакируемого изделия от действия влаги, растворителей и химически активных веществ, а также улучшает внешний вид изделия и затрудняет приставание к нему загрязнений.

Некоторые покровные лаки (эмаль-лаки) наносят не на твердую изоляцию, а непосредственно на металл, образуя на его поверхности электроизоляционный слой (примеры: изоляция эмалированных проводов, изоляция листов электротехнической стали в расслоенных магнитопроводах электрических машин).

К покровным лакам принадлежат также пигментированные эмали; это лаки, в состав которых входит пигмент, т. е. порошок неорганического состава (обычно - оксиды металлов), придающий пленке - определенную окраску, улучшающий ее механическую прочность, теплопроводность и адгезию к поверхности, на которую нанесен лак. В полупроводящих лаках пигментом является углерод (сажа); пленки таких лаков имеют низкое удельное поверхностное

Клеящие лаки применяются для склеивания между собой твердых электроизоляционных материалов (пример: клейка листочков расщепленной слюды при изготовлении миканитов) или для приклеивания их к металлу. Помимо высоких электроизоляционных свойств и малой гигроскопичности (общие требования для всех электроизоляционных лаков), клеящие лаки должны обеспечивать особо высокую адгезию к склеиваемым материалам.

Приведенное разделение лаков по областям применения не всегда может быть выдержано достаточно строго. Так, при изготовлении гетинакса и текстолита лак, пропитывающий отдельные слои бумаги или ткани и склеивающий эти слои друг с другом, является одновременно пропиточным и клеящим.

По режиму сушки различают лаки горячей (печной) сушки, которые требуют для сушки повышенной температуры (обычно более 100° С), и лаки холодной (воздушной) сушки, которые достаточно быстро и хорошо сохнут при комнатной температуре.

Режим сушки лака определяется как его основой, так и растворителем. Если основа лака термореактивна, для сушки обычно нужна повышенная температура; лаки с термопластичной основой не требуют запекания пленки при высокой температуре.

Лаки, в состав которых входит растворитель, кипящий при высокой температуре (например, керосин), требуют печной сушки независимо от вида лаковой основы; лаки с растворителем, легко испаряющимся при нормальной температуре (например, бензин или ацетон), могут быть лаками [воздушной сушки, если только их основа не требует высокой температуры для запекания пленки. Как правило, лаки печной сушки дают более высококачественную пленку, чем лаки воздушной сушки; последние применяются в основном при ремонтных работах.

Компаунды

Компаунды отличаются от лаков отсутствием в их составе растворителя.

Они состоят из различных смол, битумов, восков, масел и др.; если компаунд в исходном состоянии тверд, его перед употреблением нагревают до необходимой температуры, чтобы получить массу достаточно низкой вязкости.

По применению компаунды делятся на две основные группы.

Пропиточные компаунды, назначение которых аналогично назначению пропиточных лаков.

Заливочные компаунды служат для заполнения сравнительно больших полостей, промежутков между различными деталями в электрических машинах и аппаратах, а также для получения сравнительно толстого покрытия на тех или иных электротехнических деталях, узлах, блоках.

Применение заливочных компаундов преследует цели защиты изоляции от увлажнения и от действия химически активных веществ, увеличения разрядного напряжения, улучшения условий отвода тепла и пр.

Наиболее старыми по времени внедрения в электропромышленность компаундами являются битумы с определённой температурой размягчения (тугоплавкие битумы требуют высокой температуры при компаундировании, но зато имеют более высокие электроизоляционные свойства, нагревостойкость и стойкость к действию растворителей). Иногда битумные компаунды используют для пропитки статорных обмоток электрических машин. По сравнению с пропиточными лаками они способны обеспечить лучшую влагостойкость и влагонепроницаемость изоляции, так как при охлаждении после пропитки затвердевают полностью и в них не остается крупных пор (каналов) — следов растворителя, испаряющегося из затвердевающего материала, что может иметь место при пропитке лаками. Для пропитки роторных обмоток битумные компаунды непригодны из-за своей термопластичности; битум, размягченный при нагреве до рабочей температуры машины, может быть выброшен из вращающейся обмотки действием центробежной силы. Чтобы несколько повысить нагревостойкость и маслостойкость битумного,компаунда, к нему примешивают некоторое количество высыхающего масла. Если же требуется понизить температуру размягчения,компаунда, к нему добавляют некоторое количество компаунда-разбавителя, т. е. битума с низкой, температурой размягчения (60—70° С). В этом, в частности, возникает необходимость, когда компаунд долгое время применялся для пропитки различных изделий и от нагрева в присутствии воздуха повысил температуру размягчения. При заполнении компаундом воздушных промежутков между катушками электрических аппаратов и металлическими кожухами существенно улучшаются условия отвода тепла, вследствие чего мощность аппарата может быть повышена. Теплоотвод можно улучшить еще больше, если применить обладающий повышенной удельной теплопроводностью кварц-компаунд, т. е. битум, смешанный с минеральным кристаллическим наполнителем — чистым кварцевым песком.

В кабельной технике большое значение имеют кабельные компаунды.

 

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Определение удельные объемное и поверхностное сопротивление образца с помощью тетраометра.

2. Определение емкости, диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь, коэффициента диэлектрических потерь твердых диэлектриков; изучения этих характеристик диэлектриков в зависимости от температуры и частоты

3. Определение электрической прочности твердых диэлектриков.

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Выполнение работы делится на три части (см. содержание работы).

 

ЧАСТЬ 3. Определение электрической прочности

твердых диэлектриков

 

Подготовка стенда к работе

1 На подвижном стержне измерительной головки в устройстве высоковольтном отпустите крепежный винт и путем вращения установите вертикально вниз один из четырех испытательных электродов 4, 5 (рис. 6), закрутите крепежный винт (замена вышедших из строя электродов производится путем их вывинчивания).

2 Произведите грубую установку "0" головки измерительного блока путем вращения регулировочных винтов 8 (рис. 6), расположенных на опорных стойках измерительной камеры.

3 Опустите защитный щиток измерительного блока и произведите точную установку "0" измерительной головки путем вращения ручки коррекции 7 (рис. 6).

4 Включите шнур питания в сеть 50 Гц, 220 В, переведите сетевой выключатель устройства измерительного в положение "Включено". При этом должен светиться индикатор выходного напряжения 15 (рис. 2) и показывать нулевые значения всех трех цифровых разрядов.

5 Проверьте работу блокировки питания высоковольтного блока защитным щитком измерительного блока, для чего поднимите вверх защитный щиток. При этом индикаторы выходного напряжения высоковольтного блока должны погаснуть. Опустите вниз защитный щиток - индикаторы высоковольтного блока должны засветиться.

6 Подготовьте образец диэлектрического материала к испытаниям.

 

Порядок работы

1 Выключите питание стенда с помощью сетевого переключателя устройства измерительного.

2 Плавно поднимите защитный щиток устройства высоковольтного.

3 Вращением винтов 9 (рис. 6) поднимите прижимную планку устройства крепления образца 10 (рис. 6).

4 Легким нажимом на боковой рычаг 2 (рис. 6) поднимите подвижный стержень вверх и введите между электродом и столом измерительной камеры

испытуемый образец, после чего плавно отпустите боковой рычаг головки

5 Вращением винтов опустите прижимную планку устройства крепления образца.

6 Плавно опустите защитный щиток устройства высоковольтного.

7 Зафиксируйте значение толщины образца по показаниям индикатора измерительной головки.

8 Включите питание стенда с помощью сетевого выключателя устройства измерительного.

9 Нажмите и отпустите кнопку "ПУСК" устройства измерительного. При этом на цифровом индикаторе будут отображаться значения линейно нарастающего испытательного напряжения и будет гореть соответствующий светодиод.

10 При возникновении пробоя (начинает мигать светодиод "ПРОБОЙ" и срабатывает звуковая сигнализация) зафиксируйте показания цифрового индикатора (гарантированное время фиксации значения напряжения пробоя 5 с).

Примечание: для предотвращения преждевременного выхода стенда из строя, при достижении значения испытательного напряжения 25 кВ и отсутствии пробоя образца, необходимо нажать на кнопку "СБРОС".

Измеренное значение напряжения записать в таблицу 1.

Таблица 1.

Форма электрода	Напряжение пробоя Uпр, кВ
«игла»
«дуга»
«полудуга»
«плоский»

 

11 Нажмите и отпустите кнопку "СБРОС" высоковольтного блока. При этом показания цифрового индикатора обнуляются, и загорится светодиод "СБРОС".

12 Выключите питание стенда с помощью сетевого выключателя устройства измерительного.

13 Плавно поднимите защитный щиток устройства высоковольтного.

14 Вращением винтов поднимите прижимную планку устройства крепления образца.

15 Легким нажимом на боковой рычаг измерительной головки поднимите подвижный стержень вверх и сместите испытуемый образец для получения новой точки пробоя.

16 Повторите последовательно операции согласно пп. 5-15 данного раздела. Образец подвергать пробою в пяти точках.

17 Измерения производить для четырех типов электродов. При смене испытательного электрода, повторите операции по пп.1–3 раздела «Подготовка стенда к работе».

18 По окончании работы стенд должен быть отключен от питающей сети, текущий испытательный электрод 4, 5 должен касаться электрода 6 (рис. 6) (между ними не должно быть образца), а защитный щиток опущен вниз.

 

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Часть 3. Определение электрической прочности твердых диэлектриков

1. Определить электрическую прочность измеряемых образцов в отдельных точках при использовании различных типов электродов по формуле

, где

- напряжение пробоя испытуемого образца,

h – толщина испытуемого образца.

2. Определить среднюю диэлектрическую прочность материала при использовании различных типов электродов.

3. В выводе проанализировать влияние формы электрода на электрическую прочность диэлектрического материала.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое поляризация и диэлектрическая проницаемость? Как они связаны между собой?

2. Какие основные виды поляризации наблюдаются у диэлектриков?

3. Как изменяется диэлектрическая проницаемость при различных видах поляризации при изменении температуры диэлектрика?

4. Как изменяется диэлектрическая проницаемость при различных видах поляризации при изменении частоты приложенного напряжения?

5. Дайте понятие электропроводности диэлектриков.

6. В чем отличие электропроводности диэлектриков в постоянных и переменных электрических полях?

7. Что такое диэлектрические потери и почему они возникают?

8. С помощью электрической схемы замещения и векторной диаграммы, построенной для неё, дайте понятие угла диэлектрических потерь.

9. Пробой в жидких, твердых и газообразных диэлектриках.

10. Классификация диэлектриков.

11. Дайте характеристику различным диэлектрическим материалам (трансформаторное и конденсаторное масла, битумы, смолы, лаки, компаунды, волокнистые материалы, слоистые пластики).

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Материаловедение. Технология конструкционных материалов: Учеб. пособие / Под ред.В.С.Чередниченко. - 4-е изд., стер. - М.: Омега-Л, 2008.

2. Лахтин Ю.М. Материаловедение: Учебник / Ю. М. Лахтин, В. П. Леонтьева. - 3-е изд.,перераб.и доп.; Репр.изд. - М.: Альянс, 2013.

3. Журавлева. Электроматериаловедение. – М.:ПрофОбрИздат, 2002

4. Справочник по электротехническим материалам. Т.1, 2, 3.

5. Электротехнический справочник, Т.1.

ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ И ХАРАКТЕРИСТИК ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

по курсу «Материаловедение»

 

 

для студентов специальностей

140205, 140211, 140604, 140605, 140606, 140607, 140608, 210106

очной, очно-заочной, заочной форм обучения

 

Нижний Новгород 2008

 

УДК 621.313