- •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 работы
1. Познакомиться с работой установки (рис. 2.1−2.4).
2. Определить коэффициент трансформации испытательного трансформатора ИОМ−100/25.
Напряжение на выходе испытательного трансформатора можно определить с помощью киловольтметра С197. Однако включение его параллельно искровому промежутку при пробое может привести к преждевременному выходу из строя киловольтметра. Поэтому в лабораторной работе напряжение на электродах U2 определяется по вольтметру в первичной цепи по формуле
U2 = k∙U1,
где U2 – напряжение на выходе высоковольтного трансформатора, кВ; U1 – напряжение в первичной цепи высоковольтного трансформатора, В; k – коэффициент трансформации ( в диапазоне напряжений, используемых в лабораторной работе, его можно взять постоянным).
Для определения коэффициента трансформации необходимо:
а) раздвинуть электроды на такое расстояние, чтобы не произошло пробоя (например, установить между шарами расстояние больше 2 см);
б) поднять напряжение так, чтобы во вторичной цепи трансформатора напряжение было U2 = 40 кВ (по киловольтметру Э30 на баке трансформатора);
в) определить коэффициент трансформации по формуле
,
где U1 – напряжение в первичной цепи высоковольтного трансформатора в момент измерения (по вольтметру пульта).
3. Исследовать влияние формы электродов и расстояний между ними на пробивное напряжение:
а) на изолирующей конструкции укрепить два первых электрода;
б) установить необходимое расстояние (х) между ними (табл. 2.1);
в) включить установку и плавно увеличить напряжение до возникновения пробоя, в момент пробоя отметить величину напряжения U1;
г) для каждого расстояния повторить опыт рекомендуется три раза, взять среднее из полученных показаний и результаты наблюдений занести в таблицу 2.1;
д) пробивное напряжение подсчитать по формуле
Uпр = k·U1,
где Uпр – пробивное напряжение, кВ; k – коэффициент трансформации; U1 – напряжение в первичной цепи высоковольтного трансформатора, В.
Полученные результаты следует привести к нормальным атмосферным условиям: t = 20 °С, Р = 760 мм рт. столба, относительная влажность – 65 % (абсолютная влажность – 11 г/м3).
Таблица 2.1
Форма электродов |
Расстояние между электродами (х), см |
U1, В |
Uпр, кВ |
Uо, кВ |
Епр, кВ/см | |||
1 |
2 |
3 |
среднее | |||||
Шар-шар |
0,5 1 1,5 2 |
|
|
|
|
|
|
|
Острие-плоскость |
1 2 3 4 |
|
|
|
|
|
|
|
Острие-острие |
1 2 3 4 |
|
|
|
|
|
|
|
Для однородного поля (шар-шар) пробивное напряжение пересчитывается по формуле
Uo = ,
здесь Uо – пробивное напряжения, приведенное к нормальным условиям, кВ; Uпр – пробивное напряжение, полученное из опыта, кВ; δ – относительная плотность воздуха.
Относительную плотность воздуха можно определить по формуле
,
где P – давление воздуха, мм рт. ст.; t – температура воздуха, °С.
Для неоднородного поля пересчет производится по формуле
.
Поправочный коэффициент (к) на влажность воздуха определяется с помощью номограммы (рис. 2.5) по показаниям сухого и влажного термометров психрометра.
4. Построить зависимости.
По данным таблицы 2.1 на одном графике построить зависимости Uо = f(х) для различных промежутков, на другом графике построить зависимости Епр = f(x).
5. Составить отчет, который должен содержать:
а) название работы и ее цель;
б) схему установки и основные расчетные формулы;
в) заполненную таблицу 2.1;
г) зависимости Uо = f(х) и Епр = f(x);
д) вывод.
Поправочный коэффициент к Температура сухого термометра, °С
Рис. 2.5. Определение поправочного коэффициента
Вопросы к защите лабораторной работы № 2
1. Что такое пробой диэлектрика, электрическая прочность диэлектрика?
2. Нарисовать схему установки.
3. Построить зависимости Uо = f(х) и Епр = f(x).
4. Как определяется коэффициент трансформации трансформатора?
5. Как приводятся результаты измерений к нормальным атмосферным условиям?
6. Как определяется влажность воздуха?
7. Нарисовать распределение напряженности Е = f() для исследуемых промежутков.
8. Где применяется воздушная изоляция? Каковы ее достоинства и недостатки?