ЛРлектропроводность. Лабораторная работа 1. Основные свойства электрорадиоматериалов 1 Краткая теория

• Название: Лабораторная работа 1. Основные свойства электрорадиоматериалов 1 Краткая теория
• Дата: 23.04.2023
• Размер: 0.82 Mb.
• Имя файла: ЛРлектропроводность.docx
• Тип: Лабораторная работа; #1082121
• страница: 2 из 7

1.1.4 Деформация проводников

Деформация — это любые изменения структуры, формы, размеров тел. Она происходит под влиянием напряжений - сил, которые действуют на единицу площади сечения заготовок или деталей. Деформация металла обусловлена:

• 
  внешними силами;
  
• 
  усадкой;
  
• 
  структурными превращениями;
  
• 
  внутренними физико-механическими процессами.
  

Под нагрузкой F следует понимать максимальную силу, действующую вдоль оси проволоки, при которой последняя не проявляет признаков разрушения (уменьшения диаметра) [1]. Предельно допустимую нагрузку, при которой проволока еще не разрушается, характеризуют пределом текучести σ_S, который обычно берется из справочника [2] или других источников.

Примеры прилагаемых к телу нагрузок:

• 
  сжатие – нагрузка прикладывается соосно по направлению к телу;
  
• 
  растяжение – возникает при продольном от тела приложении нагрузки (соосно или параллельно плоскости, в которой находятся точки крепления тела);
  
• 
  изгиб – нарушение прямолинейности главной оси тела;
  
• 
  кручение – возникает при приложении к телу крутящего момента.
  

Механизм и виды деформирования изучаются материаловедением, физикой твердого тела, кристаллографией.

1.2 Содержание работы

Целью лабораторной работы является расчет основных параметров проволоки.

Математические расчеты проводятся в удобной для студента программной среде.

Проволока, не претерпевая пластической деформации, должна выдержать нагрузку F, Н. Сопротивление одного метра этой проволоки должно быть не более R, Ом. Плотность сплава линейно зависит от содержания цинка. Предел текучести для латуни Л60 σ_{S Л60} , Н/м², для латуни Л80 σ_{S Л80}, Н/м², для меди σ_Cu, Н/м².

Определить;

1. 
   Наименьший диаметр d_min проволоки, изготовленной из латуней Л60, Л80, из чистой меди?
   
2. 
   Какая проволока окажется наиболее экономически выгодной, если считать, что медь вдвое дороже цинка?
   
3. 
   Диаметр проволоки по сопротивлению d_R.
   
4. 
   
   

Исходные данные приведены в таблице 1.1. (Приложение 1)

1.3 Порядок выполнения работы

1.3.1 Деформация проволоки

1. 
   По формуле (1.1) вычисляем требуемое сечение проволоки
   

(1.1)

2. 
   По формуле (1.2.) рассчитываем радиус
   

. (1.2)

3. 
   Проведя элементарные преобразования определяем наименьший диаметр d_min
   
4. 
   Построить графики зависимости d_minотпредела текучести вещества
   

1.3.2 Диаметр по сопротивлению

1. 
   Из справочных материалов определяем удельную электропроводность меди .
   
2. 
   Относительная электропроводность относительно чистой латуни:
   

• 
  латуни Л60  для ;
  
• 
  латуни Л80 .
  

Осуществляем расчет для относительно чистой меди (Л60 и Л80).

3. 
   Из формулы (1.3) находим удельное сопротивление ρ
   

σ=1/ρ. (1.3)

4. 
   Из (1.4.) получаем требуемый диаметр по сопротивлению d_R
   

R=(ρ·l)/S (1.4)

где – сопротивление отрезка проволоки;

– удельное сопротивление (по справочным данным);

l – длина проводника;

S – площадь сечения.

5. 
   d_R – диаметр по сопротивлению определяется из S.
   
6. 
   Результаты расчета оформить в виде таблиц 1.2, 1.3. (Приложение 1)
   
7. 
   Построить графики зависимости Rпровода от его сечения.
   

1.3.3 Расчет расстояния от источника напряжения до места повреждения изоляции

В двухпроводной линии электропередачи, на одном конце которой находится источник постоянного напряжения, а с другой подключена нагрузка с сопротивлением R (50 Ом), повредилась изоляция, в результате чего ток в источнике вырос в n₁ раза, а ток в нагрузке упал в n₂ раз. На каком расстоянии x от источника произошло повреждение изоляции, если удельное сопротивление единицы длины проводящих проводов равно ρ₁, а длина линии электропередачи равна L?

При расчетах воспользоваться справочными данными [2] и результатами предыдущих расчетов.

Исходные данные приведены в таблице 1.4. (Приложение 1)

1. 
   Нарисовать электрическую схему линии электропередачи с указанием предполагаемого места повреждения изоляции.
   

Рисунок 1  Электрическая схема линии электропередачи

2. 
   До повреждения изоляции ток в линии электропередачи рассчитывается по
   

. (1.5)

Тогда, если изоляция повреждена на расстоянии x от источника напряжения, то

. (1.6)

3. 
   определяется из (1.4.).
   
4. 
   Подставляем n_1, n₂ и выражение для I (Закон Ома).
   
5. 
   Приходим к решению (получение выражения предоставить)
   

x=R/(4ρ₁)+L/2.

6. 
   Построить графики зависимости x от n₁ и n₂