Строение вещества. Классификация электротехнических материалов

Введение

Электротехническими материалами называются материалы, характеризуемые определёнными свойствами по отношению к электромагнитному полю и применяемые в технике с учётом этих свойств. В практике на различные материалы воздействуют как электромагнитные (электрические и магнитные) поля, так и  их совокупность. По поведению в магнитном поле материалы подразделяют на сильномагнитные и слабомагнитные. По поведению в электрическом поле материалы делят на проводниковые, полупроводниковые и диэлектрические.

Наиболее эффективное и рациональное применение электротехнических материалов в каждом конкретном случае ставит перед инженером‑электриком требования отчётливо понимать процессы, протекающие в материалах, работающих в электрическом поле. Следовательно, основными задачами курса являются: установление классификации материалов по их назначению, составам и свойствам; изучение основных характеристик, определяющих оценку пригодности материалов; изучение физических процессов, происходящих в материалах при воздействии напряжений; установление закономерностей изменения характеристик при воздействии на них напряжений.

Тенденция в современном аппаратостроении — это увеличение напряжений и мощностей, уменьшение габаритов и веса машин и аппаратов и повышение их надёжностей. Повысились рабочие напряжения электрических машин и аппаратов, воздушных и кабельных линий электропередач. Повысились единичные мощности машин и аппаратов, что наряду с ростом напряжений вызвало существенное увеличение геометрических размеров этих машин, одновременно повысилась и удельная мощность, т.е. мощность, отнесённая к единице объёма или к единице массы машин, что связано, в частности с повышением рабочих температур; в ряде случаев высокие рабочие температуры требуются в соответствии с самим функциональным назначением устройств (электрические печи, электровакуумные приборы большой мощности и т.п.). Высокие температуры часто существенно ухудшают условия работы электротехнических материалов.

Для того чтобы сознательно разбираться в требованиях, предъявляемых к электротехническим материалам, необходимо изучить те физические явления, которые имеют место в материалах при воздействии на них электромагнитного поля, и установить параметры, количественно определяющие свойства материалов.

Все вышеизложенные обстоятельства в значительной степени усложняют выбор электротехнических материалов, пригодных в каждом конкретном случае  применения.

Сведения, полученные при изучении курса о процессах, происходящих в диэлектриках в электрическом поле, позволяют более глубоко проникнуть в механизм пробоя электрической изоляции и правильно объяснить явления, наблюдаемые при нарушении электрической