Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Техника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ? Влияние общества на человека Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления	Главная Избранные Случайная статья Познавательные Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу До лабораторних робіт з курсів ↑ ▷ Содержание Стр 1 из 6Следующая ⇒ Содержание книги До лабораторних робіт з курсів Техніка безпеки при виконанні робіт Зразка   заряду конденсатору Визначення електричної міцності діелектриків Дослідження властивостей провідникових матеріалів Визначення фізичних і теплових характеристик рідких діелектриків Поиск на нашем сайте Методичні вказівки До лабораторних робіт з курсів «Електротехнічні матеріали» та «Електроматеріалознавство»     (для студентів спеціальностей 7.090601 «Електричні станції», 7.090602 «Електричні системи та мережі», 7.090603 «Електротехнічні системи електроспоживання», 7.0922.03 «Електромеханічні системи автоматизації і електропривод», 7.090803 «Електронні системи»)                                   Затверджено                             на засіданні                                         методичної комісії                                                спеціальності 7.090603                                                                         протокол №6/99 від 14 грудня 1999 р.   Донецьк ДонДТУ 2000   УДК 621.3.002.3(071) Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсів “Електротехнічні матеріали” та “Електроматеріалознавство” (для студентів спеціальностей 7.090601 «Електричні станції», 7.090602 «Електричні системи та мережі», 7.090603 «Електротехнічні системи електроспоживання», 7.0922.03 «Електромеханічні системи автоматизації і електропривод», 7.090803 «Електронні системи»)/Укладачі: В.І. Чурсінов, С.В. Шлепньов. – Донецьк: ДонДТУ, 2000. – 29 с.              Наведені рекомендації й загальні правила виконання лабораторних робіт, а також правила з техніки безпеки.            Автори висловлюють подяку Е.П Островському, О.Є. Літвінову та Т.О. Казанцевої за цінний внесок у написання цих методичних вказівок.     Укладачі: В. І. Чурсінов, к.т.н., доцент             С. В. Шлепньов, к.т.н., асистент     Рецензент: А.А. Зорі, д.т.н., професор     Нормоконтролер: О.О. Васін, к.т.н., доцент   Техніка безпеки при виконанні робіт   У лабораторії «Електротехнічних матеріалів» робоча напруга установок змінного струму низької напруги становить 220 і 380 В, постійного струму - до 800 В і змінного струму високої напруги до 60 кВ. При порушенні правил техніки безпеки всі перераховані напруги небезпечні для життя. На початку першого лабораторного заняття всі студенти повинні ознайомитись із правилами техніки безпеки під керівництвом викладача й розписатись у спеціальній відомості. Схеми під напругу вмикаються лише з дозволу викладача і лише після попередження про це всіх студентів, працюючих на даному робочому місці. Вносити зміни до робочої схеми дозволяється лише після відімкнення її від мережі. Після внесення будь-яких змін у робочу схему вмикати її під напругу можна лише з дозволу викладача і лише після того, як усі члени бригади про це будуть попереджені. В усіх випадках відкриття зламаного стану устаткування, вимірювальних приладів і проводів необхідно негайно відімкнути схему й повідомити викладача.     3     Після закінчення роботи студенти повинні відімкнути джерела живлення і розібрати схему. З'єднувальні провода повинні бути складені в окремому місці, а на робочому місці наведений порядок. Не дозволяється знаходження сторонніх предметів на лабораторних стендах при виконанні робіт. Студент, що порушив правила техніки безпеки, негайно відстороняється від робіт у лабораторії до проведення додаткового інструктажу і перевірки викладачем знань стосовно техніки безпеки. Студенти несуть матеріальну відповідальність за псування електрообладнання лабораторії, якщо воно сталося при вмиканні схеми без перевірки її викладачем або лаборантом.   4 Лабораторна робота 1   Визначення діелектричної проникливості й діелектричних втрат   1.1 Мета роботи- закріпити поняття про діелектричну проникливість і діелектричні втрати. Вивчити високовольтний міст змінного струму й сxеми його включення для визначення tgd і e, а також зробити їхнє вимірювання для деяких електроізоляційних матеріалів.   Опис установки Визначення діелектричної проникливості й tgd виконується згідно ГОСТ 22372-77. Для цього служить міст змінного струму Р595. У мості застосована схема Шерінга (рис. 1.1,а), яка дозволяє проводити вимірювання ємності й tgd на високій напрузі по «прямій» (рис. 1.1,б).                Рисунок 1.1 – Принципова схема мосту змінного струму Р595   5   Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсів “Електротехнічні матеріали” та “Електроматеріалознавство” (для студентів спеціальностей 7.090601 «Електричні станції», 7.090602 «Електричні системи та мережі», 7.090603 «Електротехнічні системи електроспоживання», 7.0922.03 «Електромеханічні системи автоматизації і електропривод», 7.090803 «Електронні системи»)                     Укладачі: Віктор Іванович Чурсінов, к.т.н., доцент             Сергій Володимирович Шлепньов, к.т.н., асистент                 11. Назвіть галузь застосування магнітом'яких і магнітотвердих матеріалів у електротехніці.             12. Пояснити призначення резистора R1 в схемі, наведеної на рис. 8.1.             13. Яким чином змінеться робота схеми (див. рис. 8.1) якщо буде закорочено резистор R2?                              Література: [ 7], с. 5 – 40, 227 - 273;[8], с. 325 - 352   Перелік поcилань             1. Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы. - Л.: Энергия, 1977. - 352 с.             2. Тареев Б.М. Физика диэлектрических материалов: Учебное пособие для ВУЗов. – М.: Энергоиздат, 1982. – 320 с.             3. Корицкий Ю.В. Основы физики диэлектриков: Учебник для техникумов. – М.: Энергия. – 248 с.             4. Казарновский Д.М., Тареев Б.М. Испытание электроизоляционных материалов и изделий: Учебник для техникумов. – 3–е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергия,1980. – 216 с.             5. Соболев В.Г. Электрическая изоляция рудничного электрооборудования. – М.: Недра, 1982. – 143 с.             6. Гаркуша Н.М. Основы физики полупроводников: Учебник для техникумов. – М.: Высшая школа, 1982. – 245 с.             7. Преображенский А.А. Магнитные материалы и элементы: Учебник для ВУЗов. – 2–е изд., перераб. и доп. – М.: Энергия, 1976. – 336 с.             8. Электротехнический справочник в 3-х томах, т. 1. – 6–е изд., испр. и доп. – М.: Энергия, 1980. – 520 с.     29 Одним плечем мосту є дослідний об'єкт Сx, другим - зразкова ємність С0 (зовнішня - при високовольтних вимірюваннях й вмонтована в міст - при низьковольтних вимірюваннях), третім - магазин опору R3, четверте плече складається з постійного опору R4, паралельно якому ввімкнено магазин ємності С4. При рівновазі мосту мають місце наступні співвідношення:                                                                         ,                                                            (1.1)                 де  Ом,                                                                        tgd=wR4C4*10-6=C4,                                                         (1.2)              де C4 – в мкФ.   Тангенс кута втрат об'єкту, що вимірюється, у відсотках відраховується безпосередньо на лицевій панелі мосту. Тут також наведені формули для обчислення ємності об'єкту, що вимірюється. Міст складається з наступних основних блоків: панелі Б1, магазину опорів Б2, магазину ємності Б3, нульіндикатора Б4. На панелі Б1 розміщений перемикач меж «В», перемикач полярності нульіндикатора й знаку тангенса кута втрат «А», розрядники (РИ1, РИ2) й елементи постачання нульіндикатора, гніздо для підключення кабелю. Магазин опорів Б2 складається з п'ятьох декад: 10*1000; 9*100; 9*10; 9*1; 21*0.05 (Ом). Остання декада має 22 фіксованих положень через 0.05 Ом. Магазин ємності Б3 складається з трьох декад: 9*0.1; 9*0.01; 9*0.001 мкФ і повітряного конденсатора змінної ємності близько 1000 пФ. Нульіндикатор Б4 застосовується для індикації рівноваги мосту й подає собою чутливий транзисторний вибірковий підсилювач, на виході якого ввімкнено стрілочний прилад. Корпус мосту, його зовнішня й лицьова панелі служать зовнішнім електростатичним екраном і при роботі мосту заземлюються. Перемикач меж вимірювання «В» забезпечує вибір схеми мосту для роботи на високий (червоне маркування позначок) або низький (чорне маркування позначок) напругах. Для виключення помилки від невірних дій оператора переведення роботи схеми з високої напруги на низьку й навпаки можливо лише при натиснутій кнопці «Б». Перемикач «А» забезпечує два ввімкнення для вимірювання позитивного й негативного tgd. Кожне ввімкнення має два положення «1» та «2». При переході з положення «1» до положення «2» змінюється полярність приєднання нульіндикатора. Перемикач «Чутливість» служить також для вимикання живлення нульіндикатора.   1.3 Порядок виконання роботи У лабораторії зібрана «пряма» схема вимірювання ємності та tgd на високій напрузі. Об’єктом вимірювання служать діелектрики високовольтного та низьковольтного силових конденсаторів, а також трансформаторне масло. На початку роботи необхідно ознайомитись зі схемою вимірювання і будовою мосту Р595. Вихідний стан схеми: 1.3.1 Розрядний опір - у положенні «Заземлено». 1.3.2 Перемикач «Чутливість» - у положенні «Вимкнено». 1.3.3 Перемикач +tgd, -tgd - у положенні +tgd «2». 1.3.4 Перемикач меж вимірювання «В» у положенні (3*10-5 - 6*10-3). 1.3.5 Усі ручки перемикача R3 і tgd - у нульовому положенні. 1.3.6 Тумблер «Мережа» - вимкнуто.   6 1.3.7 Автомат - вимкнуто. 1.3.8 Штепсельну розетку – роз’єднано. 1.3.9 Ручка регуліровочного ЛАТРу - у нульовому положенні. При виконанні роботи необхідно: 1.3.10 Перемикач розрядного опору поставити до положення «Розземлено». 1.3.11 За допомогою штепсельної вилки подати живлення на установку (при цьому загоряється зелена лампочка). 1.3.12 Вмикається автомат (загоряється біла лампочка; вся установка знаходиться під високою напругою). 1.3.13 Ввімкнути тумблер «Мережа». При цьому повинна спалахнути лампочка освітлення шкали мікроамперметру. 1.3.14 Ручку магазину опору R3 поставити до положення відліку 50 Ом.            1.3.15 За допомогою приладу регулювання (ЛАТРу) повільно підняти напругу до 50 В, що буде відповідати напрузі 3 кВ на установці. Ніяких тріскот, розрядів або шипіння у елементах схеми не потрібно спостерігатися. Під час підйому і далі, у процесі випробовувань, потрібно бути готовим негайно відімкнути напругу у випадку виявлення пробою або перекриття ізоляції. 1.3.16 Встановити ручку «Чутливість» до положення «90». 1.3.17 Якщо необхідно, обертом ручки «В» перемикача меж вимірювання, обрати положення, при якому відхилення стрілки мікроамперметру буде мінімальним. ПРИ ЦЬОМУ НЕДОПУСТИМО НАТИСКАТИ КНОПКУ «Б» (біля перемикача меж). 1.3.18 Регулюючи опір ряду R3 та tgd, добитися положення, при якому стрілка мікроамперметру найбільше близько підійде до нульової позначки шкали. При цьому, по мірі потреби, ручку «Чутливість» перемикають спочатку до положення «60», а після цього «30». 1.3.19 Записати значення відліку R3 і tgd, а також положення перемикача «А» на мосту. 1.3.20 Після закінчення вимірювання перемикач «Чутливість» встановити до положення «Вимкнуто»; вимкнути тумблер «Мережа»; ЛАТРом знизити напругу до нуля; вимкнути автомат; вийняти вилку з розетки; перемикач розрядного опору поставити у положення «Заземлено». 1.3.21 Підрахувати згідно з формулою, що вказується ручкою «В» перемикача меж, значення ємності, що вимірюється (величина С0=48.8 пФ). 1.3.22 Для вимірювання ємності та tgd іншого конденсатора необхідно підключити до нього високовольтні провода й повторити у тому ж порядку усі перемикання та вимірювання. 1.3.23 Результати вимірів і обчислень записати у табл. 1.1. Таблиця 1.1 - Результати вимірів і обчислень за визначенням e та tgd Об'єкт випробування	Вимірюються		Обчислюються
tgd	R3, Ом	CX, пФ	e
Високовольтний конденсатор
Низьковольтний конденсатор
Трансформаторне масло

 

Примітки:

1. Вимірювання tgd трансформаторного масла треба починати не раніше, ніж через 5 хвилин після заливки проби до посудини; за цей час з масла вийде основна маса бульбашок повітря. Відлік показань мосту повинен бути проведений не пізніше ніж через 3 хвилини після подачі напруги на посудину, щоб характеристики масла не змінилися від зіткнення з повітрям.

2. Величина відносної діелектричної проникливості e_r визначається за формулою:

 

                                                    ,                                                       (1.3)

 

де С_X - ємність конденсатора з даним діелектриком, Ф;

h – товщина зразка, м;

 

 

7

Великий лімб генератора встановити до нульового положення, а малий лімб - до положення

50 Гц.

             8.3.6 За допомогою ручки потенціометра встановлюється величина необхідної напруги та регуляторами підсилювача осцилографа домагаються достатньо великого зображення петлі гістерезиса на екрані.

             8.3.7 Зарисувати петлю гістерезиса на кальку та за її крайніми точками визначити масштаб зображення:

 

                                           ,                                       (8.6)

           

де Х - відхилення променю по горизонталі, мм;

             У - відхилення променю по вертикалі, мм.

 

             Для збільшення точності розрахунку масштабів m_х і m_у потрібно брати подвійне відхилення променю по обидві сторони від початку координат і ділити його навпіл.

      8.3.8 Визначити питомі втрати, Вт/кг,

 

                                                                                                               (8.7)

 

             де F - площа петлі, м² ;

                  g - питома вага матеріалу, кг/м³.

 

             8.3.9 Не змінюючи величину напруги, яка встановлена на генераторі, виконати п. 8.3.7 – 8.3.8 для частот 100, 1000 і 10000 Гц (відповідні частоти встановлюються за допомогою великого й малого лімба генератора). Результати вимірів і обчислень занести до табл. 8.3.

                                                                            

Таблиця 8.3 - Величина питомих втрат магнітних матеріалів              

f, Гц	Пермалой				Електротехнічна сталь
	F, м2	Hm, А / м	Bm, Тл	Pуд , Вт /кг	F, м2	Hm, А/м	Bm, Тл	Pуд , Вт/кг
50 100 1000 10000

 

              

           8.4 Зміст звіту

 

              Звіт повинен додатково містити: залежності B = f (H); m = f (H); P_уд = f (¦).

 

Контрольні питання

  1. Які матеріали відносять до магнітних?

 2. Що є причиною магнітних властивостей матеріалів?

 3. У чому полягає процес намагнічування магнітних матеріалів?

 4. Що таке гранична гістерезисна петля й основна крива намагнічування?

 5. Які матеріали відносять до магнітом’яких і чим вони характеризуються?

 6. Які матеріали відносять до магнітотвердих і чим вони характеризуються?

 7. Пояснити схему одержання кривих намагнічування при змінному струмі.

 8. Дати пояснення залежності величини питомих втрат від частоти.

 9. Чим відрізняються феромагнітні матеріали від ферімагнітних?

            10. Як визначається величина a_m і що вона характеризує?

 

 

28

Оскільки Ф_m = В_m * S, тоді

, Тл,                                             (8.4)

 

де S - поперечний переріз випробувального зразка, м².

 

Змінюючи напругу в первинній обмотці зразка, на екрані осцилографа одержуємо ряд петель гістерезису.

 

             8.3 Порядок виконання роботи

 

             8.3.1 Зібрати схему за рис. 8.1. В якості зразка взяти пермалой.

             8.3.2 Увімкнути й налагодити осцилограф.

             8.3.3 Змінюючи струм намагнічування I₁, зняти показання амперметра й вольтметра, які необхідні для розрахунку основної кривої намагнічування зразка. Результати вимірів й обчислень записати до табл. 8.1.

 

Таблиця 8.1 - Характеристики основної кривої намагнічування

№ пп	Результати
	Вимірювання		Обчислення
	I1, A	U, B	Bm, Tл	Hm, A/м	m

 

Примітка. Величини H_m і B_m визначаються згідно з формулами (8.1) і (8.4), а m - за формулою:

                                                         (8.5)      

де m₀ = 4p*10^-7 Гн/м - магнітна стала.

 

При розрахунках використовувати дані табл. 8.2.    

 

Таблиця 8.2 - Технічні дані зразків магнітних матеріалів

Найменування матеріалу	S, м2	W1=W2	L, м	Вага зразка, кг	Питома вага зразка, кг/м3
Електротехнічна сталь Э 350   Пермалой 80НМ   Феріт 2000НН	120*10-6     112*10-6   210*10-6	700     400   800	100*10-3     91*10-3   208*10-3	0.52     0.045   0.175	7.6*103     8.9*103   5.1*103

 

             8.3.4 Виконати п.8.3.1-8.3.3, використовуючи в якості зразка електротехнічну сталь і феріт.

             8.3.5 Визначити питомі втрати в зразках пермалою й електротехнічної сталі. Для цього необхідно зібрати схему, наведену вище на рис.8.1, до якої замість ЛАТРа підключити звуковий генератор "ГЗ-18".

               

 

 

27

      e₀ – діелектрична стала, яка дорівнює 8.854*10^-12 Ф/м;

S – площа меншого електроду, м².

 

Значення S, h задаються викладачем.

 

1.4 Зміст звіту

 

Звіт повинен містити:

- еквівалентні схеми заміщення (із вказівкою значень параметрів r, R, C_S, C_P, прийнявши             

C_S»C_P»C_X), а також їхні векторні діаграми;

- величини потужності діелектричних втрат Р_а.

 

1.5 Правила безпеки

 

1.5.1 Не можна приступати до роботи не будучи впевненим, що корпус мосту, дослідного трансформатора, його вторинна (високовольтна) обмотка та корпус регулювального приладу надійно заземлені.

1.5.2 Усі перемикання у процесі роботи проводити у діелектричних рукавичках, стоячи на ізольованому килимі.

 

Контрольні питання

 

1. Що характеризує відносна діелектрична проникливість?

2. Що називається діелектричними втратами?

3. Які струми створюють діелектричні втрати?

4. Що називається кутом діелектричних втрат?

5. Як визначається величина tgd для послідовної і паралельної схем заміщення?

6. Які існують схеми вимірювання tgd?

7. З яких основних блоків складається міст Р595?

8. Запобіжні заходи, яких слід додержуватися при проведенні роботи?

 

Література: [ 2], c. 205-249; [3], c. 121-167; [4], c. 47-81

 

Лабораторна робота 2

 

Таблиця 2.1 - Характеристики зразка, що випробується, при вимірюванні електронним тераомметром

Найменування діелектрика	t, °C	Вимірюються		Обчислюються
		Rv, Ом	Rs, Ом	rv, Ом*м	gv, См/м	rs, Ом	gs, См
1. Електротехнічний картон
2.
3.

 

Питомий об'ємний опір визначається згідно з формулою:

 

                                                               ,                                                        (2.1)

 

де d_ср=(d₁+d₂)/2 - розрахунковий діаметр, м.

 

 

Питомий поверхневий опір r_s визначається за формулою:

 

                                                   ,                                                                  (2.2)

 

           де R_s – поверхневий опір зразка матеріалу, Ом;

           a – відстань між електродами, м;

           b – ширина електроду, м.

 

           У виразі (2.2) величини a і b (у випадку круглого зразка) будуть дорівнювати:

 

                                                            .                                                (2.3)

 

Питомі об'ємна та поверхнева провідності розраховуються за формулами:

 

                                                    ;                                                                 (2.4)

                                                       ,                                                                  (2.5)

 

де  - питомий об'ємний опір зразка, Ом*м;

R_v - об'ємний опір зразка, Ом;

  S – площа електроду (рис. 2.1,б), м²;

  h – товщина зразка, м.

 

 

10

2.3 Визначення опору твердих зразків ізоляції методом заряду конденсатору

 

2.3.1 Прилади і устаткування

 

Для вимірювання опорів твердої ізоляції методом заряду конденсатору використовуються такі ж електроди, що і при вимірюванні тераомметром.

Джерелом постійного струму служить випрямовувальна установка. Струм об'ємного витоку при визначенні r_v і струм поверхневого витоку при визначенні r_s вимірюються за допомогою гальванометра.

 

2.3.2 Порядок виконання роботи

 

2.3.2.1 Зібрати схему (рис. 2.2) і визначити балістичну сталу гальванометра С_Q, що характеризує його чутливість, тобто струм у Амперах, який проходить у гальванометрі і дає відхилення стрілки на одну поділку. Ключі К, К1 та К2 розімкнуто.

2.3.2.2 Після перевірки схеми замкнути ключ К.

2.3.2.3 За допомогою движку змінного опору R встановити напругу 10 В, що вимірюється вольтметром.

2.3.2.4 Замкнути ключ К1 і після витримки 20-30 с - розімкнути.

2.3.2.5 Замкнути ключ К2 і зафіксувати максимальне відхилення стрілки гальванометра a.

2.3.2.6 Визначити балістичну сталу

 

                                                                 ,                                                                 (2.6)

 

де U - напруга, прикладена до конденсатора під час його заряду, В;

С - ємність конденсатора, Ф;

a - число позначок найбільшого відкиду покажчика гальванометра.

 

2.3.2.7 Повторити вимірювання С_Q згідно з пп. 2.3.2.3-2.3.2.6 для напруг 15 та 20 В і визначити середнє її значення.

2.3.2.8 Для вимірювання величини об'ємного опору R_v зібрати схему (рис. 2.3).

2.3.2.9 У стані схеми без живлення ключі К, К1, К2 та К3 повинні бути відімкнуті.

2.3.2.10 Після перевірки зібраної схеми вімкнути автомат А і встановити на випрямовувальному приладі напругу 200 В.

2.3.2.11 Замкнути ключі К, К1 та К2. Через 60 с, тобто після проходження струмів абсорбції, відімкнути ключ К1.

2.3.2.12 Через 300 с, тобто після повного заряду конденсатору, відімкнути схему від мережі, ввімкнувши автомат А, після чого ввімкнути ключ К3 і зафіксувати показання максимального відхилення стрілки гальванометра.

Опір зразка визначається за рівнянням, Ом*м

 

                                                                     ,                                                            (2.7)

 

           де U – напруга, що подається на схему, В;

           t – час заряду конденсатору (300 с).

 

2.3.2.13 Виконати пп. 2.3.2.9-2.3.2.12, встановлюючи напругу 400, 600, 800 В.

2.3.2.14 Результати вимірів і обчислень записати у табл. 2.2.

 

 

 

11

 

 

а) для зняття вольтамперної характеристики терморезистору;

б) для зняття вольтамперної характеристики діодів;

в) для зняття вольтамперної характеристики транзисторів.

 

Рисунок 7.1 – Електричнi схем и лабораторного стенду

 

24

Лабораторна робота 7

 

Дослідження властивостей напівпровідникових приладів

 

           7.1 Мета роботи - вивчення характеру електропровідності напівпровідників і принципу роботи напівпровідникових випрямлячів та транзисторів. Одержання практичних навичок у знятті вольтамперної характеристики напівпровідникових приладів у залежності від температури довкілля й матеріалу напівпровідника.

 

7.2 Прилади та устаткування

 

           В даній роботі досліджуються наступні напівпровідникові прилади:

           1) діоди типу Д7В (германієвий) і Д226 (кремнієвий);

           2) транзистори МП-37Б (германієвий) і КТ-203Б (кремнієвий);

           3) терморезистор типу ММТ-1 (або ММТ-4).

           Для зняття залежності вихідних параметрів цих приладів від температури всі вони розташовані в термостаті. Вимірювання відповідних параметрів виробляється за допомогою мікро- та міліамперметрів, а також вольтметрів магнітоелектричної системи, що змонтовані на лицевій панелі лабораторного стенду. Джерелом постійної напруги служить установка для випрямлення ВУ.

7.3Порядок виконання роботи

 

7.3.1 Зібрати схему (рис.7.1,а) і зняти вольтамперну характеристику терморезистора при температурі довкілля t₀ (термостат відімкнуто).

             Для цього ввімкнути ключ К₁ і встановити потрібну напругу згідно з вольтметром (ключ К₂ - відімкнуто). Замкнути К₂ і зняти показання міліамперметра. Після цього ключ К₂ відімкнути й дати

терморезистору охолонути протягом 1 хвил. Після цього встановити наступне значення напруги й зробити вимірювання у тому ж порядку. Максимальне значення напруги для ММТ-1 - 35 В; для

ММТ-4 - 45 В.

Результати вимірів записати до табл. 7.1.

 

Таблиця 7.1 - Характеристики терморезистору типу ММТ

t,0C	U,B
t0=20-25	I0, mA
tн=80	IН, mA

 

Примітка. Після виконання п. 7.3.1 схема залишається у зібраному виді.

 

             7.3.2 Зібрати схему (рис. 7.1,б) і зняти вольтамперну характеристику діодів Д226 та Д7В при температурі довкілля (термостат відімкнуто). При визначенні зворотнього струму перемкнути пакетний вимикач П1 і змінити полярність на затискувачах вимірювальних приладів.

Результати випробувань записати до табл. 7.2.

 

Таблиця 7.2 - Характеристики напівпровідникових діодів

Тип діода	Uпр, В	Iпр, mА		Uобр, В	Iобр, mА
		t0= 20-250С	tн=80 0С		t0= 20-250С	tн=80 0С
Д7В	5-25			5-25
Д226	5-25			5-25

 

Примітка. Після виконання п. 7.3.2 схема залишається у зібраному виді.

 

 

23

Таблиця 2.2 - Характеристики зразків при вимірюванні методом заряду конденсатору

U, В	Вимірюються		Обчислюються
	av	as	Iv, A	Rv, Oм	rv, Ом*м	gv, См/м	Is, А	Rs, Ом	rs, Ом	gs, См

 

2.3.2.15 Для визначення величини поверхневого опору необхідно на схемі (рис. 2.3) змінити місцем затискувачи «В» та «С» і виконати для неї вимірювання по пп. 2.3.2.9-2.3.2.13.

 

Поверхневий опір зразка визначається згідно з формулою, Ом

 

                                                                       .                                                          (2.8)

 

Величини r_v та r_s обчислюються, відповідно, за формулами (2.1) та (2.2) з використанням формули (2.3), а величини g_v та g_s за формулами (2.4) та (2.5).

 

2.4 Зміст звіту

 

Звіт повинен додатково містити:

- графіки залежності r_v=f(t), r_s=f(t), r_v=f(U), r_s=f(U);

- значення коефіцієнта a_r для однієї з точок дослідної кривої;

- теоретичну криву r_v=f(t), отриману згідно з формулою:

 

                                                                       ,                                                        (2.9)

 

де  - питомий об'ємний опір при температурі довкілля t₀=20°С;

a_r або TK_r - температурний коефіцієнт, К^-1;

  t - температура, °С.

 

Числове значення a_r при лінійному зміненні питомого опору (у вузькому інтервалі температур) знаходиться з експериментально отриманої залежності r_v=f(t) за формулою:

 

,                               (2.10)

 

 де r₁ - питомий опір діелектрика при початковій температурі t₁;

r₂ - питомий опір при температурі t₂, що змінюється.

 

Теоретична крива r_v=f(t) має бути побудована на одному графіку із експериментальною кривою.

 

Контрольні питання

 

1. Які фактори впливають на величину об'ємного струму I_v і поверхневого струму I_s?

2. За якими формулами обчислюються величини r_v і r_s?

3. На якому струмі виробляється вимірювання опорів діелектриків і чому?

4. Що характеризує собою температурний коефіцієнт a_r?

5. Що подає собою установка для вимірювання опорів?

 

12

           6. Які зміни слід зробити у схемі при вимірюванні R_v і R_s?

           7. Пояснити призначення ключа К1 і ємності С на рис. 2.3.

           8. Яким чином змінеться робота схеми, наведеної на рис. 2.3, якщо буде закорочено ключ К2?

           9. Пояснити призначення ключа К3 на рис. 2.3.                                                                                                                   

         10. Пояснити характер змінення кривих r=f(t).

 

          Література: [ 2], с. 39-54; [3], с. 121-167; [4], с. 17-47; додатково –[5], с. 59-84

 

Лабораторна робота 3

 

Таблиця 6.2 - Температурні характеристики провідникових матеріалів

№ пп	Найменування матеріалу	ar, К-1	rТ, Ом*м
			Т1=313К	Т2=333К	Т3=353К	Т4=373К
1. ... 2.	Мідь ..... Копель

 

           Примітка. При виконанні п. 6.3.2 необхідно використати дані табл. 6.3.

 

                       

          Таблиця 6.3 - Технічні дані зразків провідникових матеріалів

№ пп	Найменування матеріалу	d*10-3, м	L, м
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.	Мідь Алюміній Срібло Нікель Манганін Константан Ніхром Хромель Алюмель Копель	0.72 1.20 0.80 0.77 0.37 0.25 0.68 1.20 1.20 0.80	1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

            6.4 Зміст звіту

 

           Звіт повинен додатково містити: графіки залежностей r_т =f (Т) для всіх матеріалів.

 

  Контрольні питання

 

1. Як класифікуються провідникові матеріали?

2. Чим зумовлена й від чого залежить електропровідність матеріалів?

3. Чому із збільшенням температури провідника зменшується його провідність?

4. Що характеризує величина a_r і як вона визначається?

5. Якими характеристиками володіє мідь і де вона застосовується?

6. Що подає собою алюміній і галузь його застосування?

7. Вкажіть приклади використання срібла в електротехніці.

8. Назвіть матеріали високого опору й вкажіть галузь їхнього застосування.

9. Чому дорівнює ширина забороненої зони в провідникових матеріалах?

 

 Література: [ 2], c. 54 - 100; [6], c. 66 - 72; [8], c. 351 - 396

 

                              

 

 

22

6.3.2 За формулою

                                              

,                                                              (6.1)

 

 

де R – загальний опір провідника, Ом;

             S – площа поперечного перерізу, м²;

                  L – довжина провідника, м.

 

визначити питомий опір зразка. Результати вимірів і обчислень записати до табл. 6.1.

 

Таблиця 6.1 - Температурні характеристики провідникових матеріалів

№
	123456	Поделиться: