Электротехническое материаловедение».

Вопросы к экзамену по курсу

Классификация материалов, строение вещества

1. На какие группы можно разделить вещества по строению.

2. Чем отличаются полярные вещества от неполярных (нейтральных).

3. Отличия диэлектриков, полупроводников и проводников с точки зрения зонной теории электропроводности твёрдых тел.

4. На какие группы можно разделить все вещества по магнитным свойствам? Какие значения принимает магнитная проницаемость у материалов различных групп?

ДИЭЛЕКТРИКИ.

1. Что такое поляризация диэлектрика? Какие основные виды поляризации существуют? Знать какие виды поляризации существуют в веществах различного строения: полярных, нейтральных, ионного строения (с плотной и неплотной упаковкой ионов), неоднородной структуры.

2.Диэлектрическая проницаемость: что показывает, какая размерность, какие значения принимает для различных диэлектриков?

3.Электропроводность диэлектриков. Какие носители зарядов, создают токи в диэлектриках. При каких условиях в диэлектриках выполняется закон Ома? Вольтамперные характеристики твёрдых, жидких, газообразных диэлектриков.

4.В каких единицах выражают удельное объёмное и удельное поверхностное сопротивление диэлектриков? Какие значения могут принимать эти величины для диэлектриков? Зависимость удельного сопротивления изоляционных материалов от температуры.

5. Виды диэлектрических потерь. Указать в каких веществах существует каждый вид. Какой вид потерь преобладает при повышенных температурах. Угол диэлектрических потерь: что за характеристика, размерность, какие значения может принимать у различных диэлектриков? Виды потерь в газах при различных значениях напряжения.

6. Какое явление называют пробоем диэлектриков? Основные виды пробоя диэлектриков (электрический, электрохимический, тепловой). Электрическая прочность: что за характеристика, размерность, какие значения может принимать у различных диэлектриков? Как зависит от давления у газообразных, жидких диэлектриков? Какими процессами объясняются эти зависимости?

7. Под действием каких факторов происходит старение диэлектриков? Какие диэлектрики в большей мере подвержены старению.

8. Неэлектрические свойства диэлектриков: (тепловые, влажностные, механические) как они связаны с видом диэлектрика?

7.Газообразные диэлектрики. Электрические свойства воздуха, элегаза.

8.Применение жидких диэлектриков. Что такое кислотное число?

9.Термопластичные смолы (состав, свойства применение.)

10.Термореактивные смолы (состав, свойства применение.)

11.Эластомеры (состав, свойства применение.)

12.Воскообразные диэлектрики (состав, свойства применение.)

13.Волокнистые материалы и материалы на их основе.

14.Твёрдые неорганические материалы. Стёкла, слюда, асбест и материалы на их основе.

15.Состав, свойства и применение керамических материалов.

Каковы структуры таких диэлектриков как фторопласт-4, полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол, текстолит, гетинакс, стекло, керамика, стеклотекстолит, трансформаторное масло, совол, совтол, кремнийорганические соединения? Какие в них виды поляризации

и причины диэлектрических потерь в них?

ПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

1.Укажите носители зарядов в проводниковых материалах. Какие значения может принимать удельное сопротивление проводниковых материалов? Что выше удельное сопротивление чистого металла или его сплава, почему?

2.Как изменяется удельное сопротивление проводниковых материалов с повышением температуры? Как объяснить эти изменения. Что показывает температурный коэффициент удельного сопротивления, его размерность. Какие значения он может принимать для чистых металлов и для сплавов? Какие материалы имеют температурный коэффициент удельного сопротивления близкий к нулю?

3. Основные материалы высокой проводимости (состав, свойства, применение)

4. Основные материалы высокого сопротивления (состав свойства применение)

5. Материалы для изготовления резисторов. Какой материал можно использовать для образцовых сопротивлений?

6. Какие материалы можно использовать для нагревательных элементов. Влияет ли режим работы на срок службы нагревательного элемента?

7.Что такое термопары. Для чего они применяются?

8.Чем ограничиваются максимальные рабочие температуры проводниковых материалов?

9.Влияет ли на сопротивление проводника частота приложенного напряжения.

10 Что такое сверхпроводимость? Влияет ли магнитное поле на явление сверхпроводимости?

Знать свойства меди, алюминия, стали, сплавов: константан, манганин, нихром, фехраль, хромаль, сплавы для термопар.

МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

1. На какие группы можно разделить все вещества по магнитным свойствам? Какие значения принимает магнитная проницаемость у материалов различных групп?

2. Почему магнитные материалы взаимодействуют с магнитным полем? Что представляет собой домен? Как происходит намагничивание ферромагнетика?

3. Указать основные магнитные характеристики веществ.

4. Петля гистерезиса, указать основные точки. Предельная петля гистерезиса.

5.Какие вещества называют магнитомягкими, где они применяются?

6.Какие вещества называют магнитотвёрдыми, где они применяются?

7.Как зависят магнитные свойства от температуры, как изменяются магнитные свойства материала при нагреве выше точки Кюри?

8.Почему сердечник трансформатора изготовляют в виде тонких изолированных пластин?

9. Что такое магнитная анизотропия?

10. Какое явление называют магнитострикцией?

11. Как влияют механические напряжения на магнитную проницаемость магнитных материалов?

12. Какие виды магнитных потерь вы знаете. Каким параметром характеризуются магнитные потери в материале?

13. Какими свойствами должны обладать материалы, работающие при высоких частотах?

Знать свойства основных магнитных материалов, таких как кремнистая электротехническая сталь, пермаллой, альсиферы, легированные мартенситные стали, сплавы типа альни, ферриты, магнитодиэлектрики, РЗМ – магниты.

Литература: