Файл: электротехническое и конструкционное материаловедение.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 72
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство просвещения Российской ФедерацииФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования«Российский государственный профессионально-педагогическийуниверситет»ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТАПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ И КОНСТРУКЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»ТЕМА: ««ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ И КОНСТРУКЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»Вариант 1 Выполнил: Лучинин.С. ВТретьяков.М.АПроверил: Дятлов.О.А Екатеринбург 2023
Задания к работе Задание 1К образцу прямоугольной формы из диэлектрического материала размерами а х в, толщиной h, приложено постоянное напряжение к противоположным граням образца, покрытым слоем металла:где S - площадь электродов, контактирующих с испытуемым образцом, мм 2,, b – ширина, мм; h – расстояние между электродами, мм; l – расстояние между пластинами, мм.
Таблица 1- Исходные данныеЗаданы значения: удельного объемного сопротивления , удельного поверхностного сопротивления , диэлектрической проницаемости , тангенса угла диэлектрических потерь .Требуется определить: ток утечки, мощность диэлектрических потерь, удельные диэлектрические потери, удельные диэлектрические потери при включении образца на переменное напряжение с действующим значением , при частотах Числовые значения заданных величин приведены в табл. 1. Методические указанияЕсли диэлектрик включить на постоянное напряжение, то вследствие движения зарядов, по нему протекает сквозной ток проводимости или ток утечки. Он равен сумме объемного , поверхностного , которые определяются величиной приложенного напряжения и сопротивления диэлектрика. Объемное сопротивление образца прямоугольной формы выполняется по формуле: ,а поверхностное .Мощность потерь в диэлектрике обычно относят к единице объема и выражают в Вт/мм3. При включении образца на переменное напряжение диэлектрические потери пропорциональны емкости.Емкость следует определять по формуле: ,где S – площадь электродов, м2 Решение:Ток утечки равенIск=Iv+Is, где Iv- объемный ток,
Is– поверхностный токОбъемный ток равенIv = , где Rv- объемное сопротивление образца прямоугольной формыRv= ρ.= . = Ом Таким образомIv = AПоверхностный ток равенIs= ,где Rs- поверхностное сопротивление образца прямоугольной формыRs = ρs* 1,5* * = 30,55* Ом Таким образомIs= АПодставляя полученные значения Iv и Is в формулу (1), определим ток утечкиIск = АМощность потерь при постоянном напряжении определим по формулеР==U*Iск = 1200* Вт Определим удельные диэлектрические потерир= , где V=axbxh– объём образца диэлектрикаV= 0,18*0,15*0,0011= 3,5* м3ОтсюдаР = = 13,68* Вт /м3При включении образца на переменное напряжение диэлектрические потери пропорциональны емкости. Емкость определим по формуле:С= , где ε0- электрическая постоянная, равная Ф/м;S = a х b – площадь диэлектрика, м2S = 0,18 * 0,15 = 0,03 м2ОтсюдаС= 6,76* ФДиэлектрические потери на переменном напряжении определяются по формуле
РД=U2 *ω* C * tgδ, где ω= 2πf– циклическая частота, рад/с.Для заданных частот циклическая частота составитω1= 2.3,14*50 = 314 рад/сω2= 2.3,14*1* = 6,28* рад/сω3= 2.3,14*0,1 * = 0,63* рад/сТаким образом, для заданных частот диэлектрические потери на переменном напряжении составятРД1= *1.2* = 3,66* ВтРД2= *1.2* = 7,33* ВтРД3= *1.2* = 7,35* Вт
| Величина и единица измерения | Номер варианта | Примечание | |||
| 1 | | | |||
| а, мм | 180 | По последней цифре шифра | | ||
| в, мм | 150 | | |||
| h, мм | 1.1 | | |||
| U, кВ | 1.2 | | |||
| f1, Гц | 60 | | |||
| f2, Гц | 2 | | |||
| f3, Гц | 0.2 | | |||
 | 0.7 | | |||
 | 1.5 | | |||
 | 1.2 | | | | |
 | 2.8 | | | ||
Таблица 1- Исходные данныеЗаданы значения: удельного объемного сопротивления , удельного поверхностного сопротивления , диэлектрической проницаемости , тангенса угла диэлектрических потерь .Требуется определить: ток утечки, мощность диэлектрических потерь, удельные диэлектрические потери, удельные диэлектрические потери при включении образца на переменное напряжение с действующим значением , при частотах Числовые значения заданных величин приведены в табл. 1. Методические указанияЕсли диэлектрик включить на постоянное напряжение, то вследствие движения зарядов, по нему протекает сквозной ток проводимости или ток утечки. Он равен сумме объемного , поверхностного , которые определяются величиной приложенного напряжения и сопротивления диэлектрика. Объемное сопротивление образца прямоугольной формы выполняется по формуле: ,а поверхностное .Мощность потерь в диэлектрике обычно относят к единице объема и выражают в Вт/мм3. При включении образца на переменное напряжение диэлектрические потери пропорциональны емкости.Емкость следует определять по формуле: ,где S – площадь электродов, м2 Решение:Ток утечки равенIск=Iv+Is, где Iv- объемный ток,
Is– поверхностный токОбъемный ток равенIv = , где Rv- объемное сопротивление образца прямоугольной формыRv= ρ.= . = Ом Таким образомIv = AПоверхностный ток равенIs= ,где Rs- поверхностное сопротивление образца прямоугольной формыRs = ρs* 1,5* * = 30,55* Ом Таким образомIs= АПодставляя полученные значения Iv и Is в формулу (1), определим ток утечкиIск = АМощность потерь при постоянном напряжении определим по формулеР==U*Iск = 1200* Вт Определим удельные диэлектрические потерир= , где V=axbxh– объём образца диэлектрикаV= 0,18*0,15*0,0011= 3,5* м3ОтсюдаР = = 13,68* Вт /м3При включении образца на переменное напряжение диэлектрические потери пропорциональны емкости. Емкость определим по формуле:С= , где ε0- электрическая постоянная, равная Ф/м;S = a х b – площадь диэлектрика, м2S = 0,18 * 0,15 = 0,03 м2ОтсюдаС= 6,76* ФДиэлектрические потери на переменном напряжении определяются по формуле
РД=U2 *ω* C * tgδ, где ω= 2πf– циклическая частота, рад/с.Для заданных частот циклическая частота составитω1= 2.3,14*50 = 314 рад/сω2= 2.3,14*1* = 6,28* рад/сω3= 2.3,14*0,1 * = 0,63* рад/сТаким образом, для заданных частот диэлектрические потери на переменном напряжении составятРД1= *1.2* = 3,66* ВтРД2= *1.2* = 7,33* ВтРД3= *1.2* = 7,35* Вт