Задачи 66, 67, 76
Электрическая прочность или пробивная напряженность диэлектрика определяется отношением пробивного напряжения к толщине диэлектрика:
(6.1)
Отсюда толщина диэлектрика:
(6.2)
Задачи 68, 69
Толщина диэлектрика определяется по формуле 6.2. Электроемкость конденсатора прямо пропорциональна площади обкладок и обратно пропорциональна расстоянию между обкладками. При введении диэлектрика между обкладками конденсатора его электроемкость увеличивается в εr раз:
(6.3)
где εr – относительная диэлектрическая проницаемость материла;
ε0 – абсолютная диэлектрическая проницаемость или диэлектрическая
постоянная равная ε0=8,85·10-12 Ф/м;
S – площадь пластин конденсатора, см;
d – толщина диэлектрика, или расстояние между пластинами, см.
Из формулы 6.3 определяем площадь пластин конденсатора:
(6.4)
Задачи 70-78
Электрическая емкость конденсатора определяется по формуле 6.3. Для определения емкости воздушного конденсатора, следует диэлектрическую проницаемость воздуха принять εr=1,00058.
В плоскопараллельном поле напряженность Е электрического поля одинакова во всех точках. Поэтому
(6.5)
где U – напряжение на выводах конденсатора, В;
d – расстояние между пластинами плоского конденсатора, м.
Задача 79
Для образца металла в однородном электрическом поле удельное сопротивление рассчитывается по формуле:
(6.7)
где R – сопротивление металла, Ом;
S – площадь поперечного сечения, мм2;
l – длина провода, м.
Удельное электрическое сопротивление измеряется в 
Ом∙м = 106 мкОм·м = 106 Ом∙мм2/м
Сопротивление материала:
(6.8)
Напряжение в линии определяется по закону Ома:
(6.9)
где I – сила тока в цепи, А.
Потеря напряжения в линии электропередачи равна разности модулей напряжения медного и алюминиевого проводов, т.е. |Uалм| - |Uмед|. Потеря напряжения показывает, на сколько вольт изменилось напряжение при замене медного провода на алюминиевый.
Задача 80
Сечение провода можно определить через плотность тока по формуле:
(6.10)
где I – сила тока, А;
j - плотность тока, А/мм2.
Так же сечение круглого провода определяется как:
(6.11)
где d – диаметр провода круглого сечения, м.
Отсюда находим диаметр провода:
(6.12)
Длину проволоки можно определить на основании формулы 6.7:
(6.13)
Сопротивление провода определяется по закону Ома:
(6.14)
Задачи 81-91, 94
Температурный коэффициент сопротивления характеризует зависимость электрического сопротивления от температуры и измеряется в кельвинах в минус первой степени (K−1).
Температурный коэффициент сопротивления материала определяется по выражению:
(6.15)
где Rt2 – сопротивление материала, измеренное при температуре t2, Ом;
Rt1 – сопротивление материала, измеренное при температуре t1, Ом;
t1 - начальная температура нагрева материала, 0С;
t2 – конечная температура нагрева материала, 0С.
Задачи 95-100
Сопротивление провода находим по формуле 6.14, а длину провода из выражения 6.13. Сечение проводника можно определить по формуле 6.11.
Литература:
1. Богородицский Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы: учебник для ВУЗов - Л.: Энергоатомиздат, 1985. - 304 с.
2. Пястолов А.А., Мешков А.А., Вахромеев А.Л. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования. М.: Колос, 1981.-275 с.
3. Корицкий Ю.В. Электротехнические материалы: учебник для техникумов - М.: Энергия, 1976.-320 с.
4. Конструкционные и электротехнические материалы: учебник для учащихся электротехнических специальностей техникумов под редакцией Филикова В.А - М.:Высшая школа, 1990. - 296 с.
5. Справочник по электротехническим материалам под редакцией Корицкого Ю.В. Т 1,2,3.-М.: Энергия, 1974.
6. Материаловедение. Технология конструкционных материалов: сборник практических заданий / С.М. Коробейников, С.В. Нестеров, Ю.В. Целебровский, Н.А. Черненко; под общ ред. Ю.В. Целебровского. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2008. – 120 с.
7. Н.Д. Агеева, Н.Г. Винаковская, В.Н. Лифанов, Электротехническое
материаловедение. Учебное пособие. Владивосток, 2006.
8. Мозберг Р.К. Материаловедение: Учеб. пособие. - 2-е изд.,
перераб. - М.: Высш. шк., 1991. - 448 с.
9. Никулин Н.В. Электроматериаловедение. М.: Высшая школа, 1984. – 175 с.
10. Беглецов Н.Н., Красногорцев И.Л. Электротехнические материалы. Руководство по выполнению базовых экспериментов. ЭТМ.001 РБЭ/ под ред. П.Н. Сенигова. – Челябинск: ИПЦ «Учебная техника», 2009. – 65 с.
