- •М. В. Шкаруба материаловедение. Технология конструкционных материалов
- •Введение
- •Классификация материалов по электрическим свойствам
- •Классификация материалов по магнитным свойствам
- •Наибольшее распространение из конструкционных материалов нашли металлы и сплавы. Поэтому в разделе «Конструкционные материалы» основное внимание уделено металлам и сплавам.
- •Лабораторная работа № 1 исследование влияния температуры на емкость конденсатора и диэлектрические потери в нем
- •Теоретические положения
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Лабораторная работа № 2 определение электрической прочности воздуха в равномерном и неравномерном электрических полях
- •Теоретические положения
- •Описание установки
- •Включение и отключение установки
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 3 изучение физических явлений в сегнетоэлектрических материалах
- •Теоретические положения
- •Подготовка осциллографа gos-622g к работе
- •Порядок проведения работы
- •Лабораторная работа № 6 исследование свойств электротехнической стали
- •Теоретические положения
- •Описание лабораторной установки
- •Подготовка приборов к работе
- •Порядок проведения лабораторной работы
- •Лабораторная работа № 7 исследование свойств ферримагнитных материалов
- •Теоретические сведения о магнитных свойствах материалов
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Часть 2 лабораторные работы на эвм Общие сведения о программах
- •Лабораторная работа № 2 исследование влияния температуры на удельное сопротивление чистых металлических проводников
- •Теоретические положения
- •Описание установки и обработки результатов измерения
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 3 исследование криопроводимости металлов
- •Теоретические положения
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 4 исследование влияния температуры на удельное сопротивление сплавов высокого сопротивления
- •Теоретические положения
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 5 исследование влияния температуры на удельную электропроводность полупроводника
- •Теоретические положения
- •Зависимость электропроводности полупроводников от температуры
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 8 испытание материалов на растяжение
- •Подготовка к работе
- •Порядок выполнения работы
- •Библиографический список
- •Содержание
- •Часть 1. Лабораторные работы на стендах 5
- •Часть 2. Лабораторные работы на эвм 48
- •Лабораторная работа № 2
- •Исследование влияния температуры на удельное сопротивление сплавов высокого сопротивления 68
- •Лабораторная работа № 7
Порядок выполнения лабораторной работы
1. Ознакомиться с теоретическими сведениями к лабораторной работе.
2. Подготовить таблицу 1.1.
3. Ознакомиться с лабораторным стендом и подготовить его к работе.
Для этого необходимо выполнить следующие действия:
– подсоединить стенд к источнику питания переменного тока напряжением 220 В с помощью сетевого шнура;
– убедиться в исправности стенда (отсутствие замыканий, искрений, запаха дыма и т.д.);
– включить питание прибора D-890G (кнопка POWER);
– переключатель прибора установить в положение «°С»;
– подключить термопару в соответствующие гнезда на передней панели прибора (внимание, соблюдайте полярность!);
– измерить начальную температуру (t0);
– включить питание прибора ELC-131D (кнопка POWER);
– при помощи кнопки L/C/R, выбрать параметр измерения С;
– поочередно путем нажатия клавиши D/Q выбрать режим D – измерение тангенса угла потерь;
– нажать клавишу «1 kНz / 120 kНz» для выбора рабочей частоты – 1 kHz;
– конденсатор подсоединить при помощи стандартных измерительных проводов, другие концы этих проводов подключить к прибору (гнезда «+» и «–»);
– измерить начальную емкость (Со);
– начальные значения емкости Со и температуры tO занести в таблицу 1.1.
4. Выполнить I этап работы (исследование конденсатора типа КСО):
– поместить тестируемый конденсатор и датчик температуры в емкость с песком для более равномерного нагрева изделия;
– подготовленную емкость с песком поместить в рабочую камеру печи;
– включить электропечь в сеть (~ 220 В);
– выбрать минимальную скорость режим нагрева печи;
– показания приборов записывать в таблицу 1.1 через каждые 3–5 °С;
– выключить электропечь и измерительные приборы.
На этом I этап работы закончен.
5. Выполнить ΙΙ этап работы (исследование конденсатора типа БМ):
– подготовить к работе вторую печь;
– поместить тестируемый конденсатор и датчик температуры в емкость с песком для более равномерного нагрева изделия;
– подготовленную емкость с песком поместить в рабочую камеру печи;
– включить электропечь в сеть (~ 220 В);
– выбрать минимальную скорость режим нагрева печи;
– показания приборов записывать в таблицу 1.1 через каждые 3–5 °С;
– выключить электропечь и измерительные приборы.
Внимание! Максимальная температура нагрева конденсаторов не должна превышать t МАХ = 100 °С. Не допускать перегрева конденсаторов (особенно с маслом)!
6. Для каждого типа конденсатора по данным таблицы 1.1 построить графики следующих зависимостей: С = f(t), tgδ = f(t) и ТКC = f(t).
На графиках целесообразно значения емкости и тангенса угла потерь откладывать в относительных единицах или процентах:
и ,
где С0 и Сt – соответственно емкость конденсатора при комнатной и произвольной температурах; tgδo и tgδt – тангенс угла диэлектрических потерь конденсатора при комнатной и произвольной температурах.
Зависимости рекомендуется строить в Excel (рис. 1.4).
Таблица 1.1
n |
Измеренные величины |
Расчетные величины | ||||
t, °С |
С, мкФ |
tgδt |
ТКС |
СОТН |
tgδОТН | |
0 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
Рис. 1.4. Зависимость Сt/Со = f(t), построенная в Excel
Вопросы к защите лабораторной работы № 1
1. Чему равна емкость плоского конденсатора?
2. Что такое и 0?
3. На какие группы делятся диэлектрики по виду поляризации?
4. На какие виды делятся диэлектрические потери?
5. Что такое температурный коэффициент ТКС?
6. Как влияет вид поляризации на температурный коэффициент?
7. Как влияет температура на емкость конденсаторов?
8. Как влияет температура на tg?
9. Расшифровать марки конденсаторов.