Удельное объёмное сопротивление. Пробивное напряжение пластины диэлектрика. Параметр, характеризующий условия отвода тепла из диэлектрика в окружающую среду

Министерство аграрной политики Украины

Керченский государственный морской технологический университет

 Кафедра «Электрооборудование судов и автоматизация производства»

ЭЛЕКТРОМАТЕРИАЛоведение

Методические указания

по выполнению контрольной работы для студентов

направления 6.0922 «Электромеханика»

специальности 6.092200

«Электрические системы и комплексы транспортных средств»

дневной и заочной форм обучения

Керчь, 2008

Автор: ., ст. преподаватель кафедры ЭСиАП КГМТУ

Рецензент: ст. преподаватель кафедры ЭСиАП КГМТУ.

Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры ЭСиАП КГМТУ, протокол № 5 от 15 января 2008 г.

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к утверждению на заседании методической комиссии МФ КГМТУ, протокол № 3 от 18.03.2008 г.

Методические указания утверждены на заседании Методического совета КГМТУ, протокол № 3 от28.05.2008 г.

Ó Керченский государственный морской технологический университет

Общие организационно – методические указания

Методические указания соответствуют учебному плану для студентов заочной формы обучения, а также программе курса «Электротехнические материалы» для высших учебных заведений.

В современных условиях производства, инженер – электромеханик должен уметь квалифицированно эксплуатировать, ремонтировать и конструировать электрические автоматизированные механизмы, аппаратуру и устройства.

Целью контрольной работы является окончательная проверка усвоения студентами соответствующих разделов курса. Приступать к выполнению контрольной работы следует после изучения необходимого теоретического материала. При оформлении каждой задачи следует приводить исходные данные.

Все рисунки, схемы и графики должны быть выполнены аккуратно. Графики следует чертить на миллиметровой бумаге с помощью чертёжных инструментов. На осях координат должны быть указаны откладываемые величины и единицы их измерения. При оформлении контрольной работы надо указать все необходимые расчётные формулы. Конечный результат должен быть выделен из общего текста. Каждый этап решения должен иметь пояснение. Вывод формул и уравнений, имеющихся в литературе, приводить  в тексте контрольной работы не следует. На титульном листе контрольной работы должно быть указано название учебного заведения, факультета и кафедры, группа, фамилия, инициалы, шифр студента, а также фамилия преподавателя. Страницы контрольной работы должны быть пронумерованы. В конце работы необходимо привести список использованной литературы. Выбор варианта контрольной работы производится по последней цифре присвоенного студенту шифра.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Задачи и указания по выполнению контрольной работы

Задача №1

Определить объёмный, поверхностный и полный ток сквозной проводимости, поверхностное и сквозное сопротивление изолятора, представляющего из себя куб с ребром h включенный под постоянное напряжение U. Удельное поверхностное сопротивление равно ρ_S и удельное объёмное сопротивлениеρ_ν. Площадь электродов равна площади стороны куба. Данные для расчёта даны в таблице 1.

Таблица 1.

Методические указания

По [1] стр. 33 – 36 ознакомиться с разделом «электропроводимость диэлектриков». Уяснить, что каждый твёрдый диэлектрик при приложении к нему постоянного напряжения пропускает незначительный ток утечки, называемый током сквозной проводимости.

Ток сквозной проводимости I_ск, складывается из объёмного I_U и поверхностного I_S токов проводимости.

Поверхностный ток обусловлен наличием чужеродных атомов (влага, загрязнение). Объёмный ток обусловлен наличием свободных зарядов внутри твёрдого диэлектрика.

При решении задачи необходимо учесть, что объёмное сопротивление:

   Ом,

 где ρ_ν – удельное объёмное сопротивление, Ом·м;

h – толщина образца, м;

S – площадь электрода, м².

Поверхностное сопротивление:   

  Ом, где ρ_S - удельное поверхностное сопротивление, Ом;

l– расстояние между электродами, м;

d– ширина электрода, м.

Задача № 2

Определить пробивное напряжение пластины диэлектрика U_пр.эф при электротепловом пробое для частот ƒ₁ и ƒ₂. Пластина расположена между медными электродами, удельная теплопроводность которых V_э = 390 Вт/м·˚С, а толщина их настолько мала, что можно принятьl0. Коэффициент теплоотдачи для воздуха .

В таблице 2 даны значения: частот ƒ₁ и ƒ₂, Гц;

удельной теплопроводности диэлектрика V_D Вт/м·˚С;

диэлектрической проницаемости ε;

толщина пластинки h, м;

тангенса угла диэлектрических потерь для температуры окружающего