Общие сведения о строении вещества. Классификация веществ по электрическим и механическим свойствам. Электрические свойства диэлектриков. Поляризация диэлектриков и диэлектрическая проницаемость

Министерство аграрной политики Украины

Керченский государственный морской технологический университет

Кафедра «Электрооборудование судов и автоматизация производства»

ЭЛЕКТРОМАТЕРИАЛоведение

Методические указания

 по самостоятельному изучению дисциплины

для студентов направления 6.0922 «Электромеханика»

специальности 6.092200

«Электрические системы и комплексы транспортных средств»

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 от 28.05.2008 г.

Ó Керченский государственный морской технологический университет

1. Общие организационно – методические указания.

Методические указания составлены в соответствии с учебным планом направления 6.050702 «Электромеханика» дисциплины «Электроматериаловедение».

В результате изучения дисциплины студенты должны знать основные свойства электрических материалов и при разработке курсовых и дипломных проектов уметь рационально выбирать материалы для изготовления того или иного электрооборудования. Современные электрические машины, приборы и устройства достигли такого этапа развития, когда важнейшие их параметры зависят не столько от схемных решений, сколько от свойств используемых электроматериалов и совершенства технологий их изготовления.

Сфера применения электрических машин, приборов и устройств в настоящее время весьма обширна и следовательно очень широк диапазон внешних воздействий на материалы, из которых они сконструированы. Чтобы правильно использовать электроматериалы, необходимо представлять себе сущность явлений, характерных для каждого типа материала при взаимодействии его с электрическими и магнитными полями, а также при влиянии на него основных физико–химических и технологических факторов.

2. Объём дисциплины и отчётность

Форма обучения	курс	семестр	Всего часов Кредитов ЕСЕS	лекции	лабораторные	Всего аудиторных часов	Самостоятельная работа (ч)	Семестровый контроль
дневная	1	2/1	54/1,5	20	10+10	30	14	Зачёт
заочная	2	3	54	4	2	6	48	зачёт

3. Структура дисциплины (для дневной формы обучения)

Дисциплина «Электроматериаловедение» содержит один зачетный кредит, состоящий из двух зачетных модулей. Первый зачетный модуль – теоретический, складывается из четырех содержательных модулей. Второй зачетный модуль – исследовательская работа студентов.

Сем/ четв	Тема	Общее количество часов	Количество аудиторных часов	Часов по видам занятий
				Лекции	Лабораторные работы	Практические занятия	Самостоятельная работа
2/1	Зачетный кредит 1
	Зачетный модуль 1
	Содержательный модуль 1. Электроизоляционные материалы	15	13	8	4		2
	Содержательный модуль 2. Проводниковые материалы	10	8	4	4		2
	Содержательный модуль 3. Полупроводники	14	12	4	8		2
	Содержательный модуль 4. Магнитные материалы	9	7	4	4		2
	Модульный контроль 1
	Зачетный модуль 2
	Исследовательская работа	6					6
	Всего часов	54	40	20	20		14

.

4. Методические указания по изучению тем программы

специальности 6.092200 «Электрические системы и комплексы транспортных средств»

Тема 1. (модуль 1)

Общие  сведения о строении вещества. Классификация  веществ  по электрическим и механическим свойствам.

Необходимо изучить: строение и структуру материалов их свойства (физико-химические, термические, технологические).

Литература: [Л-1] глава I, § 1, 2, 3, 4, 35

[Л-2] глава I, §    1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 гл. 10 §   10.7, 10.8

Конспект  лекций стр. 1 – 7

Тема 2. (модуль 1)

Электрические свойства диэлектриков. Поляризация диэлектриков и диэлектрическая проницаемость. Электропроводность диэлектриков. Диэлектрические потери. Пробой диэлектриков.

Необходимо изучить: виды поляризации – электронную, ионную, дипольно–релаксационную; диэлектрическую проницаемость и её зависимость от частоты, температуры. Электрическое  сопротивление диэлектриков и токи, протекающие через диэлектрики. Диэлектрические потери, векторную диаграмму  тангенса потерь. Электрическую прочность и от чего она зависит.

Литература: [Л-1] глава V §   31, 32, 33, 34

[Л-2] глава 10  §    10.1, 10.2, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6

Конспект  лекций стр. 8 - 10

Тема 3. (модуль 1)

Физико–химические и механические свойства диэлектрических материалов. Влажностные свойства, механические, тепловые, химические свойства диэлектриков. Воздействия на диэлектрики излучения высоких энергий.

Необходимо изучить: воздействие  механических нагрузок на диэлектрики, оценить их по показателям на разрыв, сжатие, изгиб, относительное удлинение, ударную вязкость, теплопроводность, теплоёмкость, тепловое расширение, влагостность; химические свойства – растворимость, возможность склеивания, стойкость к воздействию агрессивных сред (кислот, щелочей) и т.п.   

Литература: [Л-1] глава V § 35

[Л-2] глава 10  § 10.7, § 10.8

Конспект  лекций

Тема 4. (модуль 1)

Газообразные, жидкие и твёрдые диэлектрики. Их свойства.

Необходимо изучить: изготовление, свойства, применяемость газообразных диэлектриков, жидких диэлектриков, твёрдых диэлектриков.

Литература: [Л-1] глава V § 36, 37, 38     

[Л-2] глава  XI  § 11.1, 11.2, 11.3, гл. XV § 15.1, 15.2, 15.3

Конспект  лекций

Тема 5. (модуль 2)

Проводниковые материалы. Основные физико-химические характеристики проводниковых материалов. Материалы высокой проводимости. Припои и флюсы.

Необходимо изучить: влияние различных факторов на электрическую проводимость. Классификацию проводниковых материалов.

Литература: [Л-1] гл. I §1, гл. III § 21, 22.

[Л-2] глава  IV § 4.1, 4.2; гл. V § 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5

Конспект  лекций

Тема 6. (модуль 2)

Различные металлы и сплавы. Сплавы высокого сопротивления. Жаростойкие сплавы. Неметаллические проводники.

Необходимо изучить: медь и её сплавы, свойства: бронзы и латуни, алюминия и его сплавов:

АЛ – 4, АЛ – 9, Д – 1, Д – 16, Д – 18. Серебро и его сплавы, свойства этих материалов и область применения