Электротехнические материалы
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА НЕЛИНЕЙНЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ, ПОЛУПРОВОДНИКОВ, ПРОВОДНИКОВ И МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Лабораторный практикум
Санкт-Петербург
Издательство Политехнического университета
Федеральное агентство по образованию
__________________
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ.
ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Ч А С Т Ь 2
Электротехнические материалы
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА НЕЛИНЕЙНЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ, ПОЛУПРОВОДНИКОВ, ПРОВОДНИКОВ И МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Лабораторный практикум
Санкт-Петербург
Издательство Политехнического университета
УДК 620.22:621.3(076.5)
ББК 31.23я73
М 34
А в т о р ы:
Ю. А. Полонский, В. О. Белько, П. Н. Бондаренко, Н. Ю. Егоров, С. П. Журавлев, Н. М. Журавлева, Т. Н. Муравьева, А. В. Ткаченко)2:621.3(076.
Материаловедение. Технология конструкционных материалов. Ч. 2. Электротехнические материалы. Основные свойства нелинейных диэлектриков, полупроводников, проводников и магнитных материалов: Лаб. практикум / Ю. А. Полонский и др.- СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2009.- 66 с.
Соответствует государственному образовательному стандарту бакалаврской, инженерной и магистрской подготовки и предназначен для студентов вузов, обучающихся в рамках направлений 140600 “Электротехника, электромеханика и электротехнологии” и 140200 “Электроэнергетика” и изучающих федеральную дисциплину ОПД.Ф.02 “Материаловедение. Технология конструкционных материалов”.
Знакомит студентов с основными электрическими характеристиками нелинейных диэлектриков, полупроводников, магнитных материалови методами их измерений, прививает студентам навыки выполнения лабораторных работ.
Предназначен для студентов факультетов: электромеханического, технической кибернетики, открытого дистанционного обучения.
Табл. 11. Ил. 21. Библиогр.: 9 назв.
Печатается по решению редакционно-издательского совета Санкт-Петербургского государственного политехнического университета.
ISBN
© Санкт-Петербургский государственный
политехнический университет, 2009
© Коллектив авторов, 2009
ВВЕДЕНИЕ
Лабораторный практикум содержит описание четырех лабораторных работ. Цель их выполнения – изучение основных электрических свойств нелинейных диэлектриков, электропроводности полупроводниковых и проводниковых материалов, параметров магнитных материалов.Рассматриваемые электротехнические материалы отличает сложность протекающих в них электрофизических процессов, которые необходимо рассматривать как с точки зрения классической теории, так и квантовой статистики. Изучаемые материалы находят широкое применение – от электронной техники до электроэнергетики.
Задача лабораторных работ – ознакомить студентов с методами экспериментального определения исследуемых характеристик и их основных зависимостей от различных внешних и внутренних факторов (температуры, электромагнитного поля, строения и др.).
Каждая лабораторная работа включает следующие этапы.
1. Самостоятельная подготовка студентов к работе. Перед началом конкретной лабораторной работы студенты должны изучить соответствующие разделы данного пособия и четко представлять себе цель работы, знать схему измерительной установки, метод измерения, физическую сущность ожидаемых результатов. Должен быть приготовлен протокол измерений, содержащий таблицы для записи результатов измерений и расчета, а также основные расчетные формулы.
2. Проведение эксперимента. Эксперименты проводятся в соответствии с методическими указаниями, содержащимися в каждой работе. Включать измерительную установку можно только после собеседования с преподавателем и получения соответствующего разрешения. Любые изменения в электрической схеме производятся только при отключении ее от источника напряжения. Перед включением приборов следует убедиться в том, что они занулены. Результаты измерений проверяются преподавателем и подтверждаются его подписью на протоколе измерений.
3. Составление отчета о проделанной работе. Отчет должен содержать название и номер работы; цель работы; схему установки и (или) приборов; расчетные формулы, использованные в работе; контрольный расчет; необходимые таблицы и графики (выполняются на миллиметровой бумаге или с помощью компьютерной техники); анализ полученных результатов и соответствующие выводы. В отчете должны быть указаны фамилии студентов, выполнявших работу, номер группы, дата выполнения. К отчету прилагается протокол измерений.
4. Защита лабораторной работы с представлением отчета. При защите работы студенты должны показать понимание физических явлений, наблюдаемых в исследованных материалах, объяснить результаты и сделать выводы.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
При выполнении работ в лаборатории электротехнических материалов студенты обязаны помнить о возможности поражения электрическим током и необходимости соблюдения правил техники безопасности.
1. Студентам запрещается:
1.1. Начинать работу без ознакомления с инструкцией для данной конкретной установки.
1.2. Прикасаться к открытым токоведущим частям установки, приборов и распределительных щитов.
1.3. Производить включение и выключение на главных щитах, находящихся в лаборатории.
1.4. Работать в лаборатории при отсутствии преподавателя или учебно-вспомогательного персонала.
1.5. Собирать или разбирать установки или производить переключение установок, находящихся под напряжением, оставлять их без наблюдения во включенном состоянии.
1.6. Включать собранную установку под напряжение без разрешения и проверки преподавателем и без предупреждения всех членов бригады.
1.7. Производить замену перегоревших предохранителей.
2. Каждый студент должен ознакомиться с инструкцией № 2 по электробезопасности для студентов, выполняющих учебные лабораторные работы в учебной лаборатории кафедры “Электрическая изоляция, кабели и конденсаторы”.
Обязательство студента выполнять требования инструкции фиксируется в журнале инструктажа по технике безопасности личной подписью студента, а так же подписью сотрудника, проводившего инструктаж.
3. Каждый студент должен знать правила оказания первой медицинской помощи, уметь практически оказать ее пострадавшему человеку при поражении электрическим током.
При поражении электрическим током необходимо освободить пострадавшего от воздействия напряжения. Для этого следует отключить установку или соответствующую ее часть или освободить пострадавшего от напряжения с помощью сухих электроизолирующих предметов (сухой одежды, каната, палки, доски или какого-либо другого сухого предмета, не проводящего электрический ток).
Во всех случаях поражения электрическим током вызов врача обязателен независимо от состояния пострадавшего. Вызов врача скорой медицинской помощи осуществляется по телефону, расположенному в лаборатории электротехнических материалов.
Меры первой помощи зависят от состояния, в котором находится пострадавший после освобождения его от действия электрического тока. Для определения этого состояния необходимо немедленно выполнить следующее:
уложить пострадавшего на спину на твердую поверхность;
проверить наличие дыхания (определяется по подъему грудной клетки или каким-либо другим способом);
проверить наличие пульса на лучевой артерии у запястья или на сонной артерии на переднебоковой поверхности шеи;
выяснить состояние зрачка (узкий или широкий); широкий зрачок указывает на резкое ухудшение кровоснабжения мозга.
Если пострадавший плохо дышит – очень резко и судорожно, или у него отсутствуют признаки жизни (дыхание и пульс), то ему надо делать искусственное дыхание и массаж сердца. Для этого пострадавшего необходимо положить на ровное место, освободить от стесняющей дыхание одежды и с помощью трубки или просто через платок (способом рот в рот) вдувать воздух в легкие. Искусственное дыхание нельзя прекращать до появления самостоятельного дыхания или до наступления смерти, что может быть установлено только врачом.
Р а б о т а № 1