х - ReshimNa5.ru

Управление образования Брестского горисполкома.
Учреждение образования «Брестский государственный профессионально-технический колледж приборостроения»
«УТВЕРЖДАЮ»
Зам. директора
Филиппенкова Т.А.
02.09.2014
Контрольные задания
для выполнения ДКР по дисциплине
«Электрические материалы»
(з/о, гр. №18, №19)
Составитель: Преподаватель электро-
технических дисциплин Бурляев Н.С.
Контрольные задания рассмотрены
на заседании ЦМК предметов уровня ССО
Протокол № 01 от «02» сентября 2014г.
2014
Литература, рекомендуемая для самоподготовки при выполнении ДКР.
1. Бородулин, В.Н. Электротехнические и конструкционные материалы. М., 2000.
2. Журавлева,Л.В., Электроматериаловедение: Учеб.пособие для сред. проф. образования. – 2-е изд., стер.  М.: Изд. центр “Академия” 2003.
3. Красько, А.С. Электроматериаловедение : учеб.пособ. – Минск: РИПО,2012.
4. Никулин, Н.В. Электроматериаловедение. Учебник, М.: Высш. шк., 1984.
5. Никулин,Н.В., Назаров, А.С. Радиоматериалы и радиокомпоненты: Учеб.пособ.
– М.: Высш. шк, 1986.
6. Алиев, И.И. Электротехнический справочник. 4-е изд., испр. – М.:ИП РадиоСофт, 2007.
7. Алиев, И.И., Калганова, С.Г. Электротехнические материалы и изделия.
Справочник. – М.: ИП РадиоСофт, 2005.
8. Зевин, М.Б., Парини,Е.П. Справочник молодого электромонтёра. М.: Высш. шк.,
1990.
9. Москаленко, В.В. Справочник электромонтёра. – М.: ИЦ «Академия», 2003.
10.Шац, И.А.Электроматериаловедение. Лабораторно-практические и контрольные
работы: Минск, РИПО, 2012.
11.Шеховцов, В.П. Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2006.
Аббревиатуры, условные буквенные обозначенияи сокращения.
1. ВМ – вспомогательный материал;
2. БИС – большая интегральная микросхема;
3. ДМ, Д-к – диэлектрический материал, диэлектрик;
4. ИМС – интегральная микросхема;
5. КМ – конструкционный материал;
6. МКСА – название системы единиц измерений;
7. Ме – металл;
8. ММ – магнитный материал;
9. НН – низкое напряжение;
10. ПМ, П-к – проводниковый материал, проводник;
11. ПИ – проводниковые изделия;
12. ППИ – полупроводниковые изделия;
13. ППМ – полупроводниковый материал, полупроводник;
14. ППХС – полупроводниковые химические соединения;
15. ПППрб – полупроводниковый прибор;
16. ТЭН –термоэлемент нагревательный;
2
17. ЭИМ – электроизоляционные материалы;
18.ЭМ – электрические материалы»;
19.ЭСН – электроснабжение;
20.ЭТИ – электротехническое изделие;
21.ЭТМ – электротехнический материал;
Методические указания
Выполнение ДКР является одним из видов обязательных мероприятий, включенных
в учебный план дисциплины «Электрические материалы».
Контрольные задания для ДКР разработаны в соответствии с учебной программой
дисциплины «Электрические материалы» (ЭМ).
Структура ДКР включает в себя три задания ( А,Б,В), каждое из которых состоит из
семи расчётных и качественных задач:
Задание А: Задачи для нечётных вариантов;
Задание Б: Задачи для чётных вариантов;
Задание В: Задачи для вариантов с №-ми кратными трём (×3).
Примечание: Номер варианта ДКР учащегося определяется номером фамилии
учащегося по списку учебной группы на последней странице.
Рекомендации по выполнению и оформлению ДКР
1. Ознакомиться с содержанием программы дисциплины «ЭМ», подобрать литературу (учебники, учебные пособия, справочные издания) для самоподготовки. Изучить материал дисциплины в соответствии с программой.
2. Определить свой вариант выполнения ДКР и выбрать темы, относящиеся к
заданиям ДКР.
3. Проработать и закрепить изучаемый материал, разбирая примеры решения
задач в литературе, рекомендованной для самоподготовки.
4. Выполнить, оформить соответствующим образом и сдать ДКР в учебную
часть на проверку с полученным «Листом рецензирования». ДКР проверяется в течение десяти дней.
3
Алгоритм ответа об ЭТМ/ЭТИ. (К задаче №4 каждого «ЗАДАНИЯ»)
1. Поэлементная расшифровка маркировки; понятие; определение; общее представление.
2. Общие свойства (механические, тепловые, физико-химические, технологические
и т.п.).
3. Испытания, методы определения количественных характеристик материала/ изделия.
4. Получение, распространёность, применение.
5. Достоинства, недостатки, особенности применения.
6. Исторические сведения.
Алгоритм решения задач.
1. Записать полного текст задачи.
2. Проанализировать содержание задачи и (желательно!) конспективно описать возможную последовательность решения задачи.
3. Записать краткое условие задачи.
4. Проверить данные задачи и, при необходимости, перевести в выбранную
систему единиц измерения.
5. Решить задачу, сопровождая решение таблицами, схемами, рисунками,
достаточными и понятными пояснениями с обязательными ссылками*) на
источники**) , указанные в перечне использованной для выполнения заданий ДКР литературы, размещённом в конце Вашей ДКР.
6. Запись полученного результата решения в виде ответа к задаче.
Ссылки записываются в квадратных скобках и содержат: № источника
по перечню и № страницы источника, где находится приведённая Вами
информация.
*)
Прежде всего, учебная и справочная литература! Таблицу умножения
для первого класса упоминать не следует.
**)
4
Содержание заданий.
ЗАДАНИЕ А
1. По результатам испытаний образцов ЭТМ на ударную вязкость, приведённым в
таблице №1, вычислить недостающие параметры материала, обозначенные x. Указать их наименования и единицы измерения в системе МКСА*).
Результаты испытаний ЭТМ на ударную вязкость.
Таблица №1.
вариант
1
ΔA, Дж
90
х
7
100
b, мм
h, мм
S0, мм2
10,2
8,5
-
90
12,5
х
х
14.7 11,4 х
9,5 х
9,3
х
120 х
а
х
1,0
1,8
х
МДж/м2
МДж/м2
параметр
5
11
600
13
70
х
17
65,1
0,1
МДж/м2
Наименование
параметра
Работа по разрушению образца
ЭТМ
Ширина среза
Толщина среза
Площадь
поперечногосечени
я среза
Ударная вязкость
ЭТМ
2. Определить напряжение, при котором будет пробит образец из ДМ указанной толщины.
Исходные данные к задаче №2.
Таблица №2.
вариант
1
5
7
11
13
ДМ
стекло
фарфор
2
х
1
х
плексиглас
3
х
полиэтилен полистирол
h, мм
Uпр
электрокартон
1,5
х
17
параметр
2
х
0,5
х
3.Определить параметры плоского конденсатора, обозначенные в таблице № 3 символом х. Указать наименование и единицы измерения определяемого параметра в
системе МКСА.
5
Параметры плоского конденсатора .
вариант
Таблица №3.
1
5
7
11
13
17
a,мм
b,мм
70
100
200
250
х
200
20
15
х
140
250
314
S, м2
х
х
0,04
х
1,68×10 -2
х
d, мм
10
0,1
2,5
0,3
50
100
х
х
7,0
7,15
2,5
х
C, пФ
9,1
3300
х
х
х
6800
диэлектрик
х
х
х
х
х
х
Наименование
параметра
параметр
𝜀
Длина обкладки
Ширина
обкладки
Площадь
обкладки
Толщина
диэлектрика
Относительная
диэлектрическая
проницаемость
ДМ конденсатора
Электроёмкость
конденсатора
ДМ в
конденсаторе
4.Расшифровать маркировку (наименование, химическую формулу,
условное обозначение и т.п.) и/или дать подробную характеристику
ЭТМ(ЭТИ) в соответствии с указанным (см. стр. 4) алгоритмом ответа.
Исходные данные к задаче №4.
Таблица № 4.
Вариант
Исходный элемент задачи
1
Марка,
наименование,
химическая
формула…
АНРБГ –
SiC
3×16+1×10
5
7
11
13
17
БТ - 987
Se
34-А
( -Н2С СН2 - )n
5. Рассчитать параметры линии электропитания установки, обозначенные в
таблице исходных данных символом х.
Параметры линии ЭСН.
Таблица№5
Вариант
Параметр
1
5
7
11
13
17
n
l, м
d, мм
2
150
х
3
200
х
4
х
х
5
80
3,5
2
45
х
3
100
4,5
Материал,
марка
S0, мм2
М
А
сталь А
АС
М
6
х
4
х
10
103
150/34
х
х
х
R, Ом
х
х
6
Наименование
параметра
Числопроводов в линии
Длина линии
Диаметр токоведущей
жилы
Материал жилы или
марка провода
Стандартное сечение жилы
Сопротивление линии
Общие задачи
6. Сопротивление датчика, выполненного из медного провода при θ=20℃, составляет 25 Ом. Определить измеренную с его помощью температуру,
если сопротивление датчика возросло до 32,8 Ом.
7. К входным зажимам двухпроводной линии приложено напряжение 300
В. Сопротивление токоприёмника 50 Ом и он находится на расстоянии
280 м от входных зажимов. Определить потерю напряжения в проводах
марки М и мощность нагрузки, если сечение проводов 6 мм2.
Дать расшифровку названия системы единиц измерения с пояснениями (В каждом задании)
*)
Задание Б
1.По результатам испытаний образцов ЭТМ на сжатие, приведённым в таблице
№1, вычислить недостающие параметры, обозначенные символом х, указать
наименования и единицы измерения параметров в системе МКСА.
Результаты испытаний ЭТМ на сжатие.
Таблица №1.
Вариант
Параметр
2
4
8
10
14
16
Наименование
параметра
P, Н
х
0,57
х
0,9
х
d,мм
h,мм
S0, м2
х
х
78,54×
10-6
1,18×
10-6
215
10
15
х
10
х
10
15
78,5мм2
2×10-2
10
15
х
Разрушающее усилие при сжатии
ЭТМ
Диаметр основания образца
х
-
х
х
V0, м3
, ?
х
450
х
х
х
7,853×
10-5
11,8×
10-6
3,8×102
Высота образца ЭТМ
Площадь основания образца ЭТМ
Объём образца ЭТМ
Разрушающее напряжение при
сжатии
2.Определить среднюю толщину образца ДМ, способного выдержать без пробоя
напряжение 2,5 кВ и имеющего запас электрической прочности по напряжению, указанный в таблице №2.
7
Исходные данные к задаче №2.
вариант
2
4
Таблица №2.
16
Наименование
параметра
ПВХ фторопласт - 4
1,5
4
мусковит
Диэлектрик в
конденсаторе
2
х
х
Коэффициент
запаса эл.
прочности
Толщина ДМ
8
10
k
э/картон резина
изоляц.
2
4
трансф.
масло
3
h, мм
х
х
14
параметр
ДМ
х
х
3. Определить недостающие в таблице №3 параметры плоского конденсатора, обозначенные символом х, указать их наименования и привести единицы измерения в системе МКСА.
Параметры плоского конденсатора.
Таблица №3.
вариант
2
4
8
10
14
Наименование
16
Параметра
параметр
l, мм
b, мм
S,мм2×104
d, мм
𝜀
400
х
8
х
500 300
240 240 х
5,76 х
6,6
х
400
150 300
3,75 х
20
х
30
2,5
40
2
65
х
80
50
2,15 х
C, пФ
х
х
х
х
х
диэлектрик стекло х
х
эбонит х
Длинапластины
Ширинапластины
Площадь
пластины
Расстояниемеждупластинами
х
полистирол
Относительная диэлектрич.
проницаемость
ДМ
Электроёмкость
конденсатора
ДМ в конденсаторе
4.Расшифровать маркировку и дать подробную характеристику ЭТМ (ЭТИ) в соответствии с указанным алгоритмом ответа(см. стр.4).
Исходные данные к задаче №4
Таблица №4
Вариант
Исходныйэлемент задачи
2
Марка, наименование, SF6
химическаяформула…
4
8
10
ВТС
ПЭТВЛ-2
ЮН13ДК24 ГРАФИТ
8
14
16
ААБлГ-В
Общие задачи.
5. Сопротивление манганинового провода при θ =20℃ составляет 500 Ом, а
при θ= 280℃ 500,8 Ом. Определить температурный коэффициент
сопротивления манганина.
6. Относительная потеря напряжения в двухпроводной линии питания
электроустановки с токоприёмниками на 220 В не должна превышать
5. Линия выполнена проводом марки А сечением 6 мм2. Определить
наибольшее возможное расстояние от электроустановки мощностью 16
кВт до питающего трансформатора Uнн = 230 В.
7. Потери мощности в линии ∆P.Провод медный. Как и почему изменится
это значение, если, при постоянных значениях l и S, медный провод
заменить стальным?
ЗАДАНИЕ В
1.Определить твёрдость образца, если под действием нагрузки P шарик диаметром
D=10 мм (или 2,5 мм) оставил на образце ЭТМ отпечаток диаметром d.
К задаче№1
Таблица№1
вариант
3
параметр
P, кН
d, мм
HB,
кН/мм2
90
8,5
х
6
50
5
х
9
100
2,5
х
12
600
6
х
15
70
4
х
18
65,1
2
х
Наименование
параметра
Нагрузка
Диаметр отпечатка
Твёрдость ЭТМ
2. Определить минимальную толщину слоя диэлектрика между пластинами плоского конденсатора, рассчитанного на номинальное напряжение Uном. Конденсатор должен иметь запас прочности по напряжению 2 кВ.
Исходные данные к задаче №2.
Вариант
3
6
9
стекло
фарфор
электрокартон
5
2,5
1,5
ДМ
Uном×103,В
Таблица №2
12
15
18
плекси- полиэтилен полистирол
глас
1,8
9
2
3
х
h, мм
х
х
х
х
х
3. Определить параметры плоского конденсатора, обозначенные в таблице № 3
символом х. Указать наименование и единицы измерения определяемого параметра в системе МКСА.
Параметры плоского конденсатора .
вариант
Таблица №3
3
6
9
12
15
18
Наименование
параметра
a, мм
140
100
х
40
х
300
b, мм
100
250
200
15
140
314
S, м2
х
х
0,04
х
0,0168
х
d, мм
10
0,1
2,5
0,3
50
100
𝜀
C, ?
керамика слюда
х
х
7,0
х
7,15
х
2,5
х
стекло
х
Длина
обкладки
Ширина
обкладки
Площадь
обкладки
Толщина
диэлектрика
Отн.диэл. прнц.
параметр
Электроёмкость
конденсатора
4.Определить длину проволоки диаметром 0,5 мм и плотность тока в ней для ТЭНа
при включении его в сеть с напряжением 220 В с током потребления 6,5 А. Материал
проволоки указан в таблице №4.
К задаче №4.
Таблица № 4
Вариант
3
6
9
12
нихром
фехраль
никелин фехраль
15
18
нихром
никелин
ТЭН
Материал
проволоки
5.Расшифровать маркировку и дать подробную характеристику ЭТМ (ЭТИ) в соответствии с указанным алгоритмом ответа.
10
Исходные данные к задаче №5.
Маркировка,
наименование,
химическая
формула
Вариант
АС-150/34
3
БрБ2
6
Таблица№5
Х13Ю4
АПВ2×1,5
9
12
Ag+W+Ni
Маслотрансформаторное
15
18
Общие задачи
6.Вычислить относительную потерю напряжения в двухпроводной линии питания
электроустановки с Uном =220В и мощностью 4 кВт, если длина линии 80 м, сечение
жилы провода марки А 4 мм2, а Uнн питающего трансформатора 230 В. Является ли
результат допустимым для работы двигателей в электроустановке?
7. Потеря напряжения в линии ∆U. Провод медный. Как и почему изменится это значение, если этот провод заменить стальным той же длины и такого же сечения?
11
Перечень экзаменационных вопросов.
1. Классификация ЭТМ, предназначенных для производства, монтажа, эксплуатации и ремонта электрооборудования.
2. Основные характеристики и параметры ЭТМ. Необходимость их определения.
3. Электроизоляционные лаки, эмали, компаунды: виды, применение вработе с электрооборудованием.
4. Жидкие ДМ: виды, свойства, области применения.
5. Лакоткани, электроизоляционные ленты: виды, свойства, применение.
6. Полимеризационные и поликонденсационные диэлектрики.
7. Волокнистые ДМ.
8. Проводниковые ЭТМ: общие сведения, классификация, основные характеристики.
9. ПМ для нагревательных элементов.
10. ПМ высокой проводимости.
11. Медь и её сплавы.
12. Алюминий и его сплавы.
13. Основные свойства благородных металлов, их применение в электрооборудовании на
базе этих свойств. Серебро, его особенности.
14. ПМ высокого сопротивления: константан, манганин, никелин, нихром.
15. Жаростойкие ПМ, общая характеристика, примеры, применение.
16. Металлокерамика: сырьё, технология получения, главные свойства, использование.
17. Общая классификация проводниковых изделий. Назначение основных видов.
18. Обмоточные провода, области применения на основе изоляционных покрытий.
19.Монтажные провода. Основные типы для разных способов монтажа.
20. Установочные провода: назначение и применение на базе конструктивных особенностей.
21. ППМ и ППХС: основные свойства, использование на основе этих свойств.
22. Собственная проводимость чистых полупроводников. Зависимость сопротивления
ППМ от температуры. ППИ на базе применения чистых ППМ.
23.Легирование полупроводников. Понятие примесной проводимости. Виды примесей в
полупроводниках. P –n – переход.
24. Германий: краткая характеристика свойств, применение в производстве ПППриборов.
25. Кремний: краткая характеристика основных свойств, применение в производстве
ПППриборов.
26. Необходимость применения сложных ППМ. ППХС: карбид кремния, ППМ для светодиодов.
27. Магнитные материалы: общая классификация и характеристика основных типов.
28. Магнитотвёрдые материалы, применение.
29. Магнитомягкие материалы, применение в низкочастотных и высокочастотных ЭТИ.
30. Магнитные материалы специального назначения.
31. Конструкционные материалы: общие сведения, назначение основных видов КМ.
32. Общее представление о механических, физических, химических, технологических и
эксплуатационных свойствах Ме и сплавов.
33. Конструкционные и инструментальные стали.
12
34. Основные виды термической обработки стали. Краткая характеристика и назначение
процессов.
35. Основные виды технологических процессов, связанных с обработкой, улучшением
свойств и использованием КМ.
36.Общее представление о вспомогательных материалах, использование.
37. Припои и флюсы. Клеи и вяжущие составы.
38. Испытания образцов ЭТМ на ударную вязкость.
39. Технологические пробы.
40. Статические испытания на твёрдость: назначение, способы.
41. Определения твёрдости ЭТМ методом Бринелля.
42. Определение твёрдости ЭТМ методом Роквелла.
43. Определение твёрдости ЭТМ методом Виккерса.
44. Определение температуры вспышки трансформаторного масла.
45. Определение температуры размягчения аморфных диэлектриков.
46. Определение теплостойкости твёрдых ДМ по консольному способу (способ Мартенса).
47. Общая характеристика классов нагревостойкости электроизоляционных материалов.
48. Железо и его сплавы: чугуны и стали, общая характеристика.
49. Тугоплавкие ЭТМ.
50. Сверхпроводники и криопроводники.
51. Неметаллические проводниковые материалы.
52. ПИ: шнуры, провода и кабели (общие сведения).
53. ПИ: шины и шинопроводы.
54. Расчёт сечений и выбор проводов, кабелей и шин.
55. Расчёт сопротивления проводов линий электропитания.
56. Материалы для подвижных (скользящих, размыкающих) контактов.
57.Слоистые пластики и фольгированные материалы.
58. Плёночные ЭИМ. Неорганические ЭИ плёнки.
59. Активные диэлектрики: сегнетоД-ки, пьезоД-ки, электреты и электрооптические Д-ки.
60 Общие сведения о материалах для изделий электронной техники: для ИМС, для БИС,
для устройств с печатным монтажом.
13
СПИСОК
учащихся группы №Э-18
специальность 2-36 03 31 «Монтаж и эксплуатация электрооборудования» (по направлениям)
направление специальности 2-36 03 31-01 «Монтаж и эксплуатация электрооборудования» (производственная деятельность)
специализация 2-36 03 31-01 01 «Монтаж и эксплуатация электрооборудования предприятий и гражданских зданий»
квалификация Техник-электрик
курс – 1
2014/2015 учебный год (семестры 1, 2)
срок обучения с 01.09.2014 г. по 30.06.2017 г.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
Авдей Николай Александрович
Бабидорич Александр Дмитриевич
Енчу Владислав Вячеславович
Зинчук Александр Александрович
Кардаш Владислав Александрович
Карпинчик Сергей Геннадьевич
Корган Виталий Николаевич
Кухарчук Андрей Сергеевич
Легеза Эдгард Эдуардович
Лукащик Дмитрий Сергеевич
Матейчук Михаил Эдуардович
Матюшик Станислав Евгеньевич
Орлов Сергей Владимирович
Петручук Николай Викторович
Прокопчук Николай Витальевич
Степанюк Вадим Игоревич
Тимошук Андрей Евгеньевич
Христик Ростислав Васильевич
Шпарло Павел Николаевич
14
СПИСОК
учащихся группы №Э-19
специальность 2-36 03 31 «Монтаж и эксплуатация электрооборудования» (по направлениям)
направление специальности 2-36 03 31-01 «Монтаж и эксплуатация электрооборудования» (производственная деятельность)
специализация 2-36 03 31-01 01 «Монтаж и эксплуатация электрооборудования предприятий и гражданских зданий»
квалификация Техник-электрик
курс – 1
2014/2015 учебный год (семестры 1, 2)
срок обучения с 01.09.2014 г. по 30.06.2017 г.
1. Барановский Виталий Александрович
2. Безкоровайный Игорь Эдуардович
3. Вакульчик Максим Юрьевич
4. Вальчук Александр Александрович
5. Касьяник Сергей Степанович
6. Ковалевич Степан Анатольевич
7. Макарчук Олег Николаевич
8. Михно Сергей Степанович
9. Мулярчик Максим Геннадьевич
10.Никончук Илья Леонидович
11.Остапук Владимир Александрович
12.Пищик Владимир Александрович
13.Рыбаков Вячеслав Дмитриевич
14.Солодуха Владислав Александрович
15.Темнов Евгений Алексеевич
16.Шершунович Артём Сергеевич
17.Шпак Андрей Петрович
18.Якимук Игорь Владимирович
15