Электроснабжение предприятия

Федеральное агентство  по образованию РФ

Пермский Национальный Исследовательский                              Политехнический Университет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по предмету

«Материаловедение»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент I курса гр.ЭСз-12

Попов Виталий Петрович

                                                  

                                                                       Проверила: Навалихина Екатерина                                                                                                               

                                                                                                            Юрьевна

                                                          

 

 

 

 

 

 

 

Пермь 2012

 

 

 

 

Задание №17

Какими видами поляризации может обладать вещества находясь в газообразном, жидком и твёрдом состоянии.

 

Поляризация- ограниченное смещение связанных зарядов или ориентация дипольных молекул.

Если рассматривать явление  поляризации, то следует рассмотреть два основных вида поляризации диэлектриков:

 

поляризация под воздействием электрического поля практически мгновенная, в полнее упругая, без рассеивания энергии т.е. без выделения теплоты.

 

поляризация, совершаемая не мгновенно, а нарастающая и убывающая  замедленно и сопровождаемая рассеиванием энергии в диэлектрике т. е. его нагреванием. Такой вид поляризации называют релаксационной поляризацией.  

 

Все диэлектрики по виду подразделяются на несколько групп:

 

К первой группе можно отнести диэлектрики, обладающие в основном только электронной поляризацией, неполярные и слабополярные твёрдые вещества в кристаллическом и аморфном состояниях (парафин, сера, полистирол) , а также неполярные и слабополярные жидкости и газы (бензол, водород и др.)

 

Ко второй группе относятся диэлектрики, обладающие одновременно электронной и дипольно-релаксационной поляризациями. К ним относятся полярные (дипольные) органические, полужидкие и твёрдые вещества (масляно-канифольные компаунды, эпоксидные смолы, целлюлоза, некоторые хлорированные углеводороды и т. п. ).

 

Третью группу составляют твёрдые  неорганические диэлектрики с электронной, ионной и ионно-электронно-релаксационной поляризациями. В этой группе выделяют две подгруппы материалов ввиду  существенного различия их электрических  характеристик:

диэлектрики с электронной и ионной поляризациями;

диэлектрики с электронной, ионной и релаксационной поляризациями.

 

К первой подгруппе относятся кристаллические  вещества с плотной упаковкой  ионов (кварц, слюда, каменная соль).

 

 Ко второй подгруппе относятся неорганические стёкла, материалы, содержащие стекловидную фазу (фарфор, микалекс), и кристаллические диэлектрики с неплотной упаковкой частиц в решётке.

 

Четвёртую группу составляют сегнетоэлекрики, характеризующиеся спонтанной, электронной, ионной и электронно-ионной-релаксационной поляризациями (сегнетова соль, титанат бария).

  

Задание №126

В соответствии с ГОСТ удельное сопротивление  токопроводящих жил силовых кабелей  не должно превышать: а) 0.0184 Ом  мм2/м; б) 0,031 Ом мм2/м

1. на сколько мм2 можно уменьшить фактическое сечение жилы одножильного кабеля номинальным сечением: а) 240 мм2; б)120мм2 если учесть что удельное сопротивление материала,  идущего на изготовление проволоки, равно: а) 0,0172 Ом мм2/м; б) 0,029 Ом мм2/м (при расчёте учесть, что в результате скрутки проволок  сопротивление токопроводящей жилы одножильного кабеля увеличивается на 2%) 
2. сколько кг материала на1м кабеля можно сэкономить при этом  уменьшении сечения. 

 

   Дано:                                                               

p1=0,0184 Ом*мм2/м                                            

S1=240мм2

p~R                                                     

p2=0,0172 Ом*мм2/м+2%=0,0175                   

     L=1м                                                                     

Найти S2-S1-? m2-m1-?

 

                                                                      Решение: Удельное сопротивление

 проводников находится по  формуле p=RS/L =>R1=p1L/S1-сопротивление  1м

 кабеля с удельным сопротивлением  по ГОСТ и номинальным сечением.

 R2=p2L/S2-сопротивление 1м кабеля с удельным сопротивлением материала и его

cечением.

R1=R2=>  S1=p2S1/p1=228мм2  S2-S1=12мм2 на 12мм2 можно уменьшить

фактическое сечение жилы одножильного кабеля.

 

m=pSL-где p-плотность, S-сечение, L-длина

По удельной плотности определим  материал p=0,0172 Ом*м2/м (медь)

m1=pS1L=2,15кг

m2=pS2L=2,04кг

m2-m1=0,11кг можно сэкономить с1м кабеля при уменьшение сечения

 

         Дано:                                                               

p1=0,031 Ом*мм2/м                                            

S1=120мм2

p~R                                                      

p2=0,029 Ом*мм2/м+2%=0,030

     L=1м                                                                    

Найти S2-S1-? m2-m1-?

                                                                         Решение: S1=116мм2=>S2-S1=4мм2 можно уменьшить фактическое сечение жилы.

По удельному сопротивлению  определим материал p=0,029 Ом*мм2/м (Алюминий)

m1=0,32кг

m2=0,31кг

m2-m1=0,01кг можно сэкономить с1м кабеля при уменьшении сечения.

Задание №165

Что такое температура кюри? Как изменяются свойства магнитного материала при достижении этой температуры? Построить кривую зависимости магнитной проницаемости от температуры.

 

 

Точка Кюри или Температура Кюри-температура фазового перехода II рода, связанного со скачкообразным изменением свойств симметрии вещества ( например магнитной-в ферромагнетиках, электрической- в сегнетоэлектриках, кристаллической-в упорядоченных сплавах).

Ферромагнетик-вещество которое обладает намагниченностью при отсутствии внешнего магнитного поля.

 При температуре Т ниже точки Кюри Q ферромагнетики обладают самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью и определённой магнитно-кристаллической симметрией. В точке Кюри (Т=Q) интенсивность теплового движения атомов ферромагнетика оказывается достаточной для разрушения его самопроизвольной намагниченности изменение симметрии, в результате ферромагнетик становится парамагнетиком.

Парамагнетик-вещества, которые намагничиваются во внешнем магнитном поле в направлении внешнего магнитного поля и имеютположительную магнитную восприимчевость.

 Аналогично у антиферромагнетиков  при (Т=Q) происходит разрушение характерной для них магнитной структуры ( магнитных подрешёток), и антиферромагнетики становятся-парамагнетиками.

В сегнетоэлектриках и антисегнетоэлектриках  при (Т=Q) тепловое движение атомов сводится к нулю самопроизвольную упорядочную ориентацию электрических диполей элементарных ячеек кристаллической решётки. В упорядоченных сплавах в точке Кюри степень дальнего порядка в расположении атомов (ионов) компонентов сплава становится равной нулю.

Таким образом, во всех случаях фазовых  переходов II рода при (Т=Q) в веществе происходит исчезновение того или иного вида атомного «порядка». В близи точки Кюри в веществе происходят  специфические изменения многих физических свойств (например: теплоёмкости, магнитной восприимчивости и др.) достигающие максимума при Т=Q, что обычно и используют для точного определения температуры фазового перехода.         

 

 

                u u-магнитная проницаемость

Т-температура

 

 

 

 

 

 

 Т

                                         Т(Кюри)