МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра электропривода ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ И КОНСТРУКЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ И.В. <...> Первый проректор Ю.П. Качановский «___»_________2016 г. Липецк Липецкий государственный технический университет 2016 3 3144 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра электропривода ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ И КОНСТРУКЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ И.В. <...> Музылева, Т.В. Синюкова Липецк Липецкий государственный технический университет 2016 4 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра электропривода ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ И КОНСТРУКЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ И.В. <...> Музылева, Т.В. Синюкова Липецк Липецкий государственный технический университет 2016 5 УДК 621.34(07) М 896 Рецензент В.Н. <...> М 896 Электротехническое и конструкционное материаловедение: методические указания к практическим занятиям [Текст] / И.В. Музылева, Т.В. Синюкова. <...> Методические указания содержат практические работы, позволяющие изучить на примере расчетов зависимость параметров аппаратов от свойств комплектующих его материалов и предназначены для студентов направлений «Электроэнергетика и электротехника» профиля «Электропривод и автоматика» и «Мехатроника и робототехника», а также для студентов смежных специальностей. <...> Расчет электрической цепи с конденсаторами методом свертывания При включении в электрическую цепь <...>
Электротехническое_и_конструкционное_материаловедение.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра электропривода
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ И КОНСТРУКЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
МЕТОДИЧЕСКИЕ
УКАЗАНИЯ К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ
И.В. Музылева, Т.В. Синюкова
Рукопись утверждаю
Объем 1,7 п.л.
Тираж 50 экз.
Первый проректор
Ю.П. Качановский
«___»_________2016 г.
Липецк
Липецкий государственный технический университет
2016
3
Стр.1
3144
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра электропривода
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ И КОНСТРУКЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
МЕТОДИЧЕСКИЕ
УКАЗАНИЯ К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ
И.В. Музылева, Т.В. Синюкова
Липецк
Липецкий государственный технический университет
2016
4
Стр.2
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра электропривода
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ И КОНСТРУКЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
МЕТОДИЧЕСКИЕ
УКАЗАНИЯ К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ
И.В. Музылева, Т.В. Синюкова
Липецк
Липецкий государственный технический университет
2016
5
Стр.3
УДК 621.34(07)
М 896
Рецензент В.Н. Мещеряков, д-р техн. наук, проф.
Музылева, И.В.
М 896 Электротехническое и конструкционное материаловедение: методические
указания к практическим занятиям [Текст] / И.В. Музылева, Т.В. Синюкова. −
Липецк: Изд-во Липецкого государственного технического университета, 2016. −
24 с.
Методические указания содержат практические работы, позволяющие
изучить на примере расчетов зависимость параметров аппаратов от свойств
комплектующих его материалов и предназначены для студентов направлений
«Электроэнергетика и электротехника» профиля «Электропривод и автоматика»
и «Мехатроника и робототехника», а также для студентов смежных специальностей.
Ил.
7
© ФГБОУ ВО «Липецкий государственный
технический университет», 2016
© Музылева И.В., Синюкова Т.В., 2016
6
Стр.4
Практическая работа №1. Расчет электрической цепи с конденсаторами
методом свертывания
При включении в электрическую цепь любой диэлектрик с наложенными
на него электродами может рассматриваться как конденсатор с определенной
емкостью.
Заряд конденсатора, Кл [1]:
Q = C·U,
где С ‒ емкость конденсатора, Ф; U ‒ приложенное напряжение, В.
При заданном значении приложенного напряжения заряд Q=Qо+Qд, где
Qо ‒ заряд, который бы присутствовал на электродах, с вакуумом между обкладками;
Qд ‒ заряд, который обусловлен поляризацией диэлектрика, фактически
разделяющего электроды.
Относительная диэлектрическая проницаемость ɛr, являющаяся одной из
важнейших характеристик диэлектрика, рассчитывается по формуле
ɛr=Q/Qо=(Qо+Qд)/Qо=1+Qд/Qо.
Из полученного выражения следует, что относительная диэлектрическая
проницаемость для вакуума равна единице, а для любого другого вещества
больше единицы.
Емкость плоского конденсатора определяется как
С= (ɛr·ɛо·S)/d[Ф],
где S ‒ площадь одной из пластин конденсатора, м2; d ‒ расстояние между пластинами
конденсатора, м; ɛо=8,85.10-12 Ф/м ‒ абсолютная диэлектрическая проницаемость,
мировая постоянная.
При разработке конденсаторов диэлектрическая проницаемость служит
одним из главных параметров. Использование материалов с большой диэлектрической
проницаемостью приводит к сокращению габаритных размеров конденсатора.
При
параллельном соединении n конденсаторов с ёмкостью С1, С2, ...,
Сn эквивалентная емкость:
Cэкв=C1+C2+...+Cn,
7
Стр.5