Решение. Определить сопротивление реостатов R1 и R2, если

Задание.

Определить сопротивление реостатов R₁ и R₂, если

а) они выполнены из константановой проволоки, которая имеет диаметр d=1,6 мм и длину l₁=4 м, l₂=6 м;

б) если они выполнены из манганиновой проволоки, которая имеет диаметр d₁=1,6 мм, d₂=2,5 мм и длину l=6 м.

Сравнить полученные значения сопротивления и сделать вывод.

Сопротивление реостата

где ρ – удельное сопротивление материала, Ом∙м (таблица №2);

l – длина проволоки, м;

S – площадь поперечного сечения проволоки, м².

Площадь поперечного сечения проволоки

где r– радиус проволоки, м.

По условию а).

С увеличением длины проводника его сопротивление увеличивается.

По условию б).

С увеличением площади поперечного сечения проводника его сопротивление уменьшается.

Электрические СВОЙСТВА И характеристики материалов

(для диэлектриков)

Поляризация – это свойство материала, состоящие в ограниченном смещении или ориентации связанных зарядов при воздействии электрического поля.

1. Диэлектрическая проницаемость (относительная) – показывает, во сколько раз больше ослабевает внешнее электрическое поле в данном материале, чем в вакууме (показывает слепень поляризации).

где ε_а – абсолютная диэлектрическая проницаемость, учитывает влияние материала на электрическое поле, Ф/м;

ε₀ – абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума, 8,85∙10^-12 Ф/м.

Вакуум ε=0.

В основном газообразные диэлектрики ε≥1.

Жидкие и твёрдые (около или 40) диэлектрики ε=1÷40.

Чем больше значение ε, тем сильнее поляризуется диэлектрик.

2. Тангенс угла диэлектрических потерь.

При воздействии электрического поля на любое вещество часть электрической энергии превращается в тепловую и рассеивается. Рассеянная часть электрической энергии диэлектриком называется диэлектрическими потерями. Причём потери энергии на переменном напряжении будут во много раз больше потерь на постоянном напряжении.

При постоянном напряжении потери числено равны активной мощности

где U – напряжение, приложенное к диэлектрику, В;

I – ток проводимости через диэлектрик, А.

При переменном напряжении

где U – переменное напряжение, приложенное к диэлектрику, В;

f – частота тока, Гц;

С – ёмкость диэлектрика, Ф.

δ – угол диэлектрических потерь, дополняющий до 90⁰ угол сдвига фаз φ между током и напряжением в емкостной цепи.

Газообразные, применяют в образцовых конденсаторах, tgδ=10^-6÷10^-5.

Жидкие и твёрдые диэлектрики высшего класса tgδ=(2÷6)∙10^-4.

Остальные tgδ=0,002÷0,05.

Чем больше значение tgδ, тем больше потери в диэлектрике и тем больше нагрев диэлектрика в электрическом поле заданной частоты и напряжения.

3. Напряжённость пробоя (электрическая прочность) – это напряжённость, однородного электрического поля при которой происходит пробой диэлектрика (становится проводником).

где U_пр – пробивное напряжение, при котором происходит пробой диэлектрика, МВ;

d – толщина диэлектрика в месте пробоя, м.

Чем больше значение Е_пр, тем лучше электроизоляционные свойства.

При выборе изоляции необходимо учитывать напряжение, на которое диэлектрик включается и должен обеспечиваться запас прочности (коэффициент прочности)

где Е_р – рабочая напряжённость, МВ/м.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Дата добавления: 2014-03-03; просмотров: 522; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!