- [ИРТ Одесса]

Содержимое файла " .doc" (без форматирования)

Додатки:

Графік залежності діелектричної проникності діелектрика від складу (паралельне включення компонентів)

Графік залежності діелектричної проникності діелектрика від складу (послідовне включення компонентів)

Графік залежності діелектричної проникності діелектрика від складу (хаотичний розподіл компонентів)

Графік основної кривої намагнічування

Графіки залежності статичної відносної магнітної проникності від напруженості магнітного поля

Графіки залежності динамічної відносної магнітної проникності від напруженості магнітного поля

ВСТУП

У даній курсовій роботі розглянуті завдання, в яких досліджуються основні властивості матеріалів, вживаних в електротехніці (діелектриків, напівпровідників, провідників, магнітних матеріалів). У завданні 1 детально розглядаються основні параметри, властивості і області застосування соскоподібних діелектриків. Завдання 2, 3, 4 присвячені діелектрикам; завдання 5, 6 - напівпровідникам; завдання 7 - провідникам; завдання 8 - магнітним матеріалам. Метою виконання курсовий роботи є закріплення отриманих теоретичних і придбання практичних знань в області матеріалознавства радіоапаратів.

2.1 ДІЕЛЕКТРИЧНА ПРОНИКНІСТЬ СКЛАДНИХ ДІЕЛЕКТРИКІВ (ЗАДАЧА 2)

Задача 2. Діелектрик плоского конденсатора являє собою поєднання двох матеріалів: Капрону і Гетинаксу. Побудуйте графік залежності діелектричної проникності суміші від відносного об’ємного вмісту означених матеріалів (від 0 до 1), якщо вони:

а) включені послідовно; б) включені паралельно; в) розподілені хаотично.

Коротка характеристика матеріалів.

Капрон - синтетичне поліамідне волокно з капролактаму. Представник поліамідів - (поліамід-6). У промисловості його отримують шляхом полімеризації похідного e-аминокапроновой кислоти - капролактаму. Процес ведеться у присутності води, що грає роль активатора, при температурі 240-270 З і тиску 15-20 кгс/см2 в атмосфері азоту.

Завдяки сильній міжмолекулярній взаємодії, обумовленій водневими зв'язками між групами -CO-NH-, поліаміди є важкорозчинні високоплавкі полімери з температурою плавлення 180-250С. Поліаміди застосовуються перш за все для отримання синтетичного волокна. Унаслідок нерозчинності в звичайних розчинниках прядіння ведеться сухим методом з розплаву з подальшою витяжкою. Хоча поліамідні волокна міцніші за натуральний шовк, трикотаж і тканини, виготовлені з них, значно поступаються по гігієнічних властивостях із-за недостатньої гігроскопічності полімеру. Поліаміди використовуються для виробництва технічних тканин, канатів, риболовних сітей. Шини з каркасом з поліамідного корду довговічніші. Поліаміди переробляються в дуже міцні конструкційні вироби методами литва під тиском, пресування, штампування і видування.

Капрон, вітчизняна торгова назва поліамідних волокон з поли-e-капроамида. У інших країнах аналогічне волокно випускалося під назвами: перлон (ГДР), силон (СРСР), найлон-6, капролан (США), амілан (Японія), боданіл (Швейцарія), целон (Великобританія).

З капрону виготовляють канати, риболовні сіті і ін., а також штапельні тканини, панчохи і інші побутові товари.

Гетинакс електротехнічний листовий (ГОСТ 2718-74) є шаруватим матеріалом, отриманим методом гарячого пресування паперу, просоченого що термореактівним пов'язує на основі фенолформадегідних або епоксидних смол. Тривало допустима робоча t =-65-+120оС.Применяется як ізоляційний матеріал в умовах нормальної відносної вологості навколишнього середовища і в трансформаторному маслі при напрузі до 1000В.

Гетинакс I: виготовляється на основі фенолформальдегидной смоли завтовшки від 0,4 до50 мм. Має високі механічні властивості, добре піддається механічній обробці різанням і свердленням, відрізняється низьким водопоглинанням і збереженням електроізоляційних властивостей при зміні вологості. Рекомендується для застосування в низьковольтній техніці до 1000В для роботи на повітрі в умовах нормальної відносної вологості навколишнього середовища і в трансформаторній маслі.

Гетинакс V: на основі суміщених епоксидною і фенолформальдегидной смол виготовляється завтовшки від 1,0 до 50,0 мм. Разом з високими механічними показниками має відмінні електроізоляційні властивості: висока електрична міцність уздовж шарів і низьке значення тангенса кута діелектричних втрат. Як електроізоляційний матеріал застосовується в умовах нормальної відносної вологості повітря і в трансформаторному маслі при напрузі зверху 1000В і частоті струму до 10 6 Гц.

Гетинакс ЛГ: лавсановий електротехнічний ТУ 16-503.224-82. Гетинакс ЛГ є шаруватим пресованим матеріалом, що складається з декількох шарів поліефірной паперу, просоченого що термореактівним пов'язує. Він використовується як електроізоляційний матеріал для роботи на повітрі в умовах нормальної відносної вологості, а також в умовах підвищеної вологості 93% при температурі 40С. Тривало допустимі робочі температури від мінус 65С до 150С. Застосовують у виготовленні електроізоляційних деталей телевізійної і радіотелефонної апаратури, з декоративним наружним слоєм для облицьовування меблів, інтер'єрів судів та ін. З асбогетинакса виготовляють деталі низьковольтних машин і апаратів, з органогетинакса- різноманітні машиностроітельні, електро- і радіотехно деталі.

Розв’язок.

Дано:

1 = 5,5

2 = 6,0

N1=0-1

N2= 1-0

- ?

а) ПАРАЛЕЛЬНО:

Для визначення діелектричної проникності системи діелектриків ввімкнутих паралельно використаємо рівняння Ліхтенекера:

(1)

У рівнянні (1) це відношення діелектричних проникностей суміші та компонентів N1та N2 - об’ємна концентрація причому:

N1+ N2 = 1 (2)

х – величина характеристики розподілу компонентів та приймаюча значення від +1до -1; х=+1…-1.

В даному випадку

х = +1

(3)

Причому

N2 = 1 - N1 (4)

Тоді (1) прийме вид:

N1

N2

0,0

1,0

= 6,0 - 0,0 * (6,0 - 5,5)=6,0

0,1

0,9

= 6,0 - 0,1 * (6,0 - 5,5)=5,95

0,2

0,8

= 6,0 - 0,2 * (6,0 - 5,5)=5,9

0,3

0,7

= 6,0 - 0,3 * (6,0 - 5,5)=5,85

0,4

0,6

= 6,0 - 0,4 * (6,0 - 5,5)=5,8

0,5

0,5

= 6,0 - 0,5 * (6,0 - 5,5)=5,75

0,6

0,4

= 6,0 - 0,6 * (6,0 - 5,5)=5,7

0,7

0,3

= 6,0 - 0,7 * (6,0 - 5,5)=5,65

0,8

0,2

= 6,0 - 0,8 * (6,0 - 5,5)=5,6

0,9

0,1

= 6,0 - 0,9 * (6,0 - 5,5)=5,55

1,0

0,0

= 6,0 - 1,0 * (6,0 - 5,5)=5,5

Графік див. у Додатку 1.

б) ПОСЛІДОВНО:

Для визначення діелектричної проникності системи діелектриків ввімкнутих послідовно використаємо рівняння Ліхтенекера:

N1+ N2 = 1

В даному випадку

х = -1

N2 = 1 - N1

N1

N2

0,0

1,0

= (5,5*6)/(5,5+0,0 (6,0 – 5,5))=6,0

0,1

0,9

= (5,5*6)/( 5,5+0,1 (6,0 – 5,5))=5,94

0,2

0,8

= (5,5*6)/( 5,5+0,2(6,0 – 5,5))=5,89

0,3

0,7

= (5,5*6)/( 5,5+0,3(6,0 – 5,5))=5,84

0,4

0,6

= (5,5*6)/( 5,5+0,4(6,0 – 5,5))=5,78

0,5

0,5

= (5,5*6)/( 5,5+0,5(6,0 – 5,5))=5,73

0,6

0,4

= (5,5*6)/( 5,5+0,6(6,0 – 5,5))=5,68

0,7

0,3

= (5,5*6)/( 5,5+0,7(6,0 – 5,5))=5,64

0,8

0,2

= (5,5*6)/( 5,5+0,8(6,0 – 5,5))=5,59

0,9

0,1

= (5,5*6)/( 5,5+0,9(6,0 – 5,5))=5,54

1,0

0,0

= (5,5*6)/( 5,5+1,0(6,0 – 5,5))=5,5

Графік див. у Додатку 2.

в) ХАОТИЧНО

Для визначення діелектричної проникності системи діелектриків ввімкнутих хаотично використаємо рівняння Ліхтенекера, при чому в даному випадку х=0:

N1+ N2 = 1

N1 = 1 – N2

ln E1=1,70

ln E2=1,79

N1

N2

ln(=Ln(()-N( Ln(()-Ln(())

0,0

1,0

TE HYPER14HYPER15 1,79-0,0(1,79-1,70)=1,79

=5,996

0,1

0,9

1,79-0,1(1,79-1,70)=1,781

=5,942

0,2

0,8

1,79-0,2(1,79-1,70)=1,772

=5,889

0,3

0,7

1,79-0,3(1,79-1,70)=1,763

=5,836

0,4

0,6

1,79-0,4(1,79-1,70)=1,754

=5,784

0,5

0,5

1,79-0,5(1,79-1,70)=1,745

=5,732

0,6

0,4

1,79-0,6(1,79-1,70)=1,736

=5,680

0,7

0,3

1,79-0,7(1,79-1,70)=1,727

=5,629

0,8

0,2

1,79-0,8(1,79-1,70)=1,718

=5,579

0,9

0,1

1,79-0,9(1,79-1,70)=1,709

=5,529

1,0

0,0

1,79-1,0(1,79-1,70)=1,7

=5,479

Графік див. у Додатку 3.

Висновок. В ході рішення даної інженерної задачі було розраховано діелектрична проникність складного діелектрика, який складається з двох матеріалів, які включені паралельно, послідовно та хаотично. Залежності діелектричних проникностей від складу конденсатора показані на рис.5, рис.6 та рис.7 у додатку.

2.2 ВИЗНАЧЕННЯ ЄМНОСТІ, ОПОРУ ІЗОЛЯЦІЇ, СТРУМУ КРІЗЬ КОНДЕНСАТОР ПРИ ПОСТІЙНОЇ НАПРУЗІ ТА ВЕЛИЧИНИ ДІЕЛЕКТР