Сборник задач этм. ЭТМ_сборник задач. Методические указания для самостоятельной работы студентов пред назначены для подготовки бакалавров по направлению 140400. 62 Электро
 Скачать 167.41 Kb.
|
2,04 108 Ом малюминия с добавлением 0,25% меди. Другая - из чистого алюминия. Во сколько раз сечение одной проволоки больше другой, если их сопротивление и длина одинаковы? ЗаданиеII-04.Опишите поликристаллический графит - свойства (физиче-  Таким образом, УЗО может сработать, если удельное сопротивление в результате увлажнения снизится до 2·108 Ом·м.Вывод.Сравнивания полученное значение со значениями в таблице п. 3, видим, что удельное сопротивление резины РТИ-1 даже после 14-и дней увлажнения при любой температуре имеет значения на 4 порядка выше, чем полученное в нашем расчёте. Таким образом, при попадании резинового кабеля в воду сра- батывания УЗО не произойдёт. То есть условия электробезопасности при эксплуатации резинового кабеля в воде соблюдаются. По-видимому, отклю- чение УЗО может произойти, если в изоляции будут дополнительные повре- ждения, например, трещины от старения. Задачи по разделу «Электропроводность. Проводниковые, полупрово-дящиеиизоляционныематериалы» Задание II-01. Опишите свойства меди и области её применения. Исполь- зуя эти свойства, решите задачу: В точку на поверхности расплавленной ме- ди вводится ток силой 12 кА. Если измерять разность потенциалов между точками радиально отстоящими от места ввода тока на расстоянии 8 и 18 см, что покажет прибор? ЗаданиеII-02.Опишите алюминий (физические, электрические свойства, область применения). Решите задачу: Между двумя коаксиальными кольцами наливается расплавленный алюминий. Как нужно изменить толщину слоя за- стывшего алюминия, чтобы сопротивление между кольцами не изменилось? ЗаданиеII-03.Опишите медь и алюминий как электропроводящие мате- риалы и укажите, как влияют добавки на электрические характеристики ма- териалов. Покажите это на следующем примере: Одна проволока сделана из ские, электрические), область применения. Выполните расчет: К концам двух коаксиальных цилиндров из поликристаллического графита с наружными диаметрами 2,5 см и 5 см, толщиной стенки 5 мм и длиной 10 см приложено напряжение 10 В. Определить токи в том и другом цилиндре. Задание II -05.Опишите физические и электрические свойства контактных композиционных материалов и область их применения. Рассчитайте сопро- тивление контакта в следующем примере: При замыкании контактов, выпол- ненных из контактной композиции КН-3, они коснулись друг друга лишь площадками диаметром 0,2 мм. ЗаданиеII-06.Опишите электроизоляционные неорганические плёнки. Разберите следующий пример: Электролитический конденсатор, анодом ко- торого служит алюминиевая фольга, изолированная от второго электрода ок- сидной пленкой, имеет емкость 3 мкФ. Какой должна быть технология нане- сения оксидной пленки, чтобы получить наибольшее сопротивление изоля- ции конденсатора? Укажите значение этого сопротивления. Задание II -07. Опишите физические и электрические свойства меди и при- поя ПОС-90, области применения. Решите с использованием найденных па- раметров задачу: Медный провод сечением 3 мм2 запаивается припоем ПОС- 90 в цилиндрическую втулку с внутренним диаметром 4 мм на длину 7 мм. Найти сопротивление контакта. Задание II -08. Опишите физические и электрические свойства контактных композиционных материалов и область их применения. Определите марку контактной композиции в следующем примере: Композиционный материал для сильноточных контактов состоит из алюминиевой матрицы (97% по мас- се) и углеродистого наполнителя (поликристаллический графит, 3% по мас- се). Сравните расчетное значение удельного сопротивления этой композиции со справочным. Задание II -09. Опишите электрические свойства растворов соляной кисло- ты и латунь, как электропроводящий материал. Сравните эти свойства, ис- пользуя следующий пример: Полиэтиленовая труба с внутренним диаметром 0,5 м, заполненная 15% соляной кислотой, служит проводником электриче- ского тока. Определите сечение проводника из латуни марки Л60, эквива- лентное названному электролитическому проводнику. Задание II -10. Опишите физические и электрические свойства 20% раство- ра поваренной соли. Какую разность потенциалов следует приложить к двум полушаровым электродам диаметром 3 мм, погруженным с поверхности 10% раствор поваренной соли на значительном расстоянии от стенок сосуда и друг от друга, чтобы между этими электродами потек ток силой 2 А? Задание II -11. Опишите физические и электрические свойства, область применения проволоки из сплава Х13Ю4. Определите массу этой проволоки диаметром 0,6 мм, необходимую для создания резистора с сопротивлением 4,5 кОм, работающем при оптимальной для этой марки температуре. Задание II -12. Разрабатывается новый электротехнический материал, пу- тём смешивания измельченной слюды (мусковит) с полиуретаном. Опишите физические, электрические свойства и область применения указанных мате- риалов. Предскажите значения удельного сопротивления нового материала при содержании в нём слюды (с минимальным удельным сопротивлением) 30% и 60% по объему. Задание II -13. Опишите высоконагревостойкое стеклоэмалевое покрытие для провода марки ПЭЖБ и оцените сопротивление изоляции этого провода в нормальном состоянии и после выдержки в 100% влажности в течение 250 часов. Диаметр провода - 0,5 мм, толщина изоляции - 30 мкм, а длина прово- да - 50 м. Задание II -14. Опишите физические и электрические свойства, область применения нихрома и стали. Пользуясь найденными параметрами, оцените как отличаются длины проволок из нихрома марки Х20Н80 и стали марки НЖ, если у этих проволок одинаковое сечение и сопротивление. Задание II -15. Опишите алюминий как материал для проводов линий элек- тропередачи. Пользуясь найденными параметрами решите задачу: Электри- ческий ток передается через землю с удельным сопротивлением 40 Ом·м на расстояние 65 км при помощи 2-х полушаровых электродов радиусом 1 м, вдавленных с поверхности в грунт по обоим концам электропередачи. Об- ратно ток возвращается по алюминиевому проводу. Какое сечение провода соответствует условию равенства сопротивлений указанных путей тока? Задание II -16. Опишите физические, электрические свойства и область применения стального (марка “сталь 10”), алюминиевого и медного проводов и определите соотношение их сечений при одинаковых сопротивлении и длине. Задание II -17. Опишите алюминий и сталь как материалы для проводов линий электропередачи. Пользуясь найденными параметрами решите сле- дующую задачу: Провод линии электропередачи марки АС 120/19 имеет стальной сердечник из 7-ми стальных проволок диаметром 1,85 мм (марка стали НЖ и навив из 26 алюминиевых проволок диаметром 2,7 мм). Каково соотношение значений постоянного тока текущего по стали и алюминию? Задание II -18. В точку на поверхности расплавленной меди вводится ток, растекающийся в расплаве. На расстояниях 10 и 20 см от точки ввода тока измеряется разность потенциалов, составляющая 300 мкВ. Опишите физиче- ские и электрические свойства меди, область применения и определите, ка- кой ток вводится в расплав? Задание II -19. Полагая, что структура контактного композиционного мате- риала для сильноточных контактов марки КМК-Б45 является статистической смесью, рассчитайте ожидаемое значение удельного сопротивления этого материала, описав предварительно входящие в него компоненты и необходи- мые для расчета параметры. Компонентом с малым процентным содержани- ем можно пренебречь. Учесть, что в справочнике содержание компонентов указано в долях массы. Задание II -20. Опишите физические и электрические свойства, область применения молибдена и вольфрама. Определите, во сколько раз как отлича- ется сечение отожженных проволок из вольфрама и молибдена, если у них одинаковое сопротивление и вес? Задание II -21. Опишите влияние добавок на удельное сопротивление меди и алюминия. Рассчитайте сопротивление постоянному току катушки из мед- ной проволоки в случае, если в меди содержится 0,08 % железа. Диаметр проволоки 0,8 мм, длина - 10 м. Меньше это сопротивление или больше, чем у проволоки тех же размеров из алюминия с тем же содержанием железа? Задание II -22. Изучите дисилицид молибдена, как жаростойкий материал для резисторов - свойства (физические, электрические), область применения. Пользуясь найденными параметрами решите задачу: К двум коаксиальным цилиндрам из дисилицида молибдена с наружными диаметрами 10 и 15 мм, толщиной стенки 1 мм и длиной 0,5 м приложено по концам напряжение 3 В. Найти значения токов в том и другом цилиндре. Задание II -23. Опишите физические и электрические свойства, область применения контактной композиции КМК-А32. При замыкании сильноточ- ных контактов, выполненных из контактной композиции КМК-А32 они кос- нулись друг друга площадками с радиусом 0,3 мм. Оцените значение сопро- тивления такого контакта. Задание II -24. Опишите конденсаторные керамические материалы с ли- нейной поляризацией и выберите из них такой, конденсатор из которого с емкостью 12 пФ, будет иметь наименьшее сопротивление изоляции. Рассчи- тайте это сопротивление. Задание II -25. Опишите физические и электрические свойства электроли- тов. Используя раствор хлористого калия, определите потенциал погружен- ного в него электрода и его изменение при изменении концентрации соли до 30 %. Условия: полушаровый электрод диаметром 1 см погружен с поверх- ности в 10 % раствор хлористого калия и с него стекает ток 0,5 А. Задание II -26. Поликристаллический графит - свойства (физические, элек- трические), область применения. На поверхности земли, удельное сопротив- ление которой 70 Ом·м вертикально стоит полый цилиндр из поликристалли- ческого графита высотой 1,5 м, наружным диаметром 15 см и толщиной стенки 0,5 см. К верхнему его концу подводится ток 0,3 А. Какова разность потенциалов между этим концом и точкой на поверхности грунта, отстоящей от оси цилиндра на 1 м? ЗаданиеII-27.Фторопласт - свойства (физические, электрические), область применения. Найти погонное значение сопротивления изоляции из фторо- пласта типа 2М у одножильного экранированного провода с сечением жилы 0,25 мм2 и толщиной изоляции 0,5 мм. Задание II -28. Опишите медь и бронзу как электропроводные материалы и укажите как влияют добавки на электрические характеристики материалов. Решите пример: Одна проволока сечением 2,5 мм2 сделана из меди, содер- жащей с 0,1 % алюминия. Другая - из чистой меди. Во сколько раз длина од- ной проволоки больше другой, если сопротивление их одинаково? Задание II -29. Опишите физические и электрические свойства электроли- тов. Для соляной кислоты рассмотрите следующий пример: Между двумя полушаровыми электродами диаметром 5 мм, погруженными с поверхности в 10 % раствор соляной кислоты протекает ток 3 А. Оцените разность потен- циалов приложенных к этим электродам. Как изменится эта разность потен- циалов при повышении концентрации кислоты до 50 %? ЗаданиеII-30.Опишите физические и электрические характеристики меди, область применения. Определите длину и сопротивление медной проволоки марки ММ диаметром 2 мм, если ее масса на катушке составляет 25 кг. Задание II -31. Опишите физические и электрические свойства, область применения алюминия. Обратите внимание на свойства расплава алюминия и разберите следующий пример. Между двумя коаксиальными кольцами нахо- дится слой затвердевшего алюминия. Определите, как следует изменить толщину этого слоя в расплавленном состоянии, чтобы сопротивление между кольцами не изменилось? Задание II -32. Опишите алюминий как материал для проводов линий элек- тропередачи. Пользуясь найденными параметрами, решите задачу: Электри- ческий ток передается через землю с удельным сопротивлением 120 Ом·м на расстояние 15 км и возвращается по алюминиевому проводу марки А из про- волоки марки АТ сечением 60 мм2. Для ввода тока в землю и вывода из нее используются полушаровые электроды. Определить диаметр этих электродов при условии равенства сопротивлений “земляного” провода и провода из алюминия. Задание II -33. Опишите физические и электрические свойства, область применения хромели и константана и определить соотношение их длин при одинаковых сечении и сопротивлении. Задание II -34. Опишите сталь и медь как материал для проводов и опреде- лите сопротивление 1 км провода для телефонной связи. Провод состоит из 7 стальных жил из стали марки 10 диаметром 0,1 мм и одной медной жилы из меди марки МТ того же диаметра. Задание II -35. Изучите контанолы. Подберите и опишите такой контанола, чтобы сопротивление изоляции между пластинами было бы не менее 1 Ома. Условие: Две металлические пластины площадью 1 м2 склеиваются лаком таким образом, что толщина контанола между пластинами составляет 0,2 мм. Задание II -36. Изучите алюминиевые сплавы. Разберите пример: По трёх- фазной системе шин электроустановки с номинальным напряжением 10 кВ передается мощность 10 МВт. Шины выполнены из алюминиевого сплава АДО, имеют прямоугольное сечение с размерами 4×40 мм2 и температуру в установившемся режиме 20 оС. Опишите физические, электрические свойст- ва и область применения указанного сплава и определите потери мощности в шинах, если их длина 20 м. Задание II -37. Опишите физические, электрические свойства и область применения алюминия. Определите, какое значение превышал ток короткого замыкания в электрической сети, если время между началом замыкания и его отключением составило 0,12 с, а начальная температура алюминиевых проводов воздушной линии электропередачи была 40 оС. Дополнительные условия: При коротком замыкании в сети 110 кВ фазный провод из алюми- ния сечением 120 мм2 нагрелся до температуры, составляющей 20 % от зна- чения температуры плавления провода. Задание II -38. Изучите алюминий - физические и электрические свойства, область применения. Определите, до какой температуры нагреются алюми- ниевые провода электрической сети сечением 120 мм2 при отключении ко- роткого замыкания основной защитой через 0,08с. А также определите тем- пературу проводов в случае, когда основная защита отказывает, и работает резервная со временем действия 0,5 с. Мощность трехфазного короткого за- мыкания в сети 110 кВ составляет 3 ГВт. Начальная температура проводов 30 оС. Задание II -39. Опишите медь и алюминий, как материалы для изготовле- ния проводов. Определите, какое сечение должен иметь алюминиевый про- вод, чтобы при токе короткого замыкания 10 кА, протекающем в течение 1 с, он нагрелся бы до той же температуры, что и медная шина. Медная шина прямоугольного сечения 40×4 мм2 присоединена к алюминиевому проводу последовательно. Начальная температура проводов 10 оС. Задание II -41. Опишите физические и электрические свойства и область применения нихрома, в том числе сплава Х13Ю4. Определите максимальную длину нихромовой проволоки диаметром 0,5 мм из этого сплава для изготов- ления нагревателя мощностью 1 кВт на напряжение 220 В. Температура на- грева проволоки должна быть оптимальной, а плотность тока лежать в до- пустимом диапазоне. Задание II -42. Опишите физические и электрические свойства, область применения меди и алюминия. Разберите пример: По трехфазной воздушной линии напряжением 380/220 В передается мощность 5 кВт. Два провода ли- нии выполнены из проволоки АТ сечением 16 мм2, а третий - из проволоки ММ диаметром 2 мм. Определите потери в перечисленных материалах при длине линии 100 м. Задание II -43. Опишите физические и электрические свойства, область применения алюминия и алюминиевых проводов. Выполните расчеты для следующего случая: Мощность, передаваемая в отдельный коттедж, состав- ляет 6 кВт. Питание осуществляется по двухпроводной линии напряжением 220 В длиной 0,5 км. Провода линии выполнены из алюминиевой проволоки марки АТ сечением 25 мм2. Определите удельное сопротивление материала проволоки, сравните его с удельным сопротивлением чистого алюминия. Рассчитайте, каким должно быть напряжение на подстанции, чтобы на щитке дома оно было номинальным ? Задание II -44. Опишите физические и электрические свойства и область применения нихрома, в том числе сплава Х20Н80. Какой минимальной дли- ны нужно взять нихромовую проволоку из этого сплава, если ее диаметр 0,3 мм и из нее необходимо изготовить нагреватель на напряжение 220 В мощ- ностью 1 кВт. Температура нагрева проволоки должна быть оптимальной, а плотность тока лежать в допустимом диапазоне. Задание II -45. Опишите медь как материал для плавких вставок (физиче- ские и электрические свойства, область применения). Выберите диаметр медной проволоки для плавких вставок, которые за 0,5 с расплавлялись бы от тока в 2 раза превышающего ток нагрузки. Мощность трехфазной нагрузки 10 кВт, напряжение сети 380/220 В. Задание II -46. Опишите физические и электрические свойства, область применения алюминиевых сплавов, в том числе сплава АД 31. Определите потери мощности в шинах из этого сплава, если их длина - 100 м. По двум шинам электроустановки постоянного тока напряжением 3,3 кВ передается мощность 6 МВт. Шины имеют прямоугольное сечение 5×50 мм2 и темпера- туру в установившемся режиме 20 оС. Задание II -47. Опишите физические и электрические свойства, область применения алюминия. Определите, какое максимальное сечение было у проводов воздушной линии электропередачи напряжением 220 кВ, если при коротком замыкании в сети, фазный провод, состоящий из двух алюминие- вых проводов, нагрелся до температуры плавления. Ток короткого замыкания составил 17,7 кА, замыкание отключилось через 5 с, а начальная температура проводов была 30 оС. Задание II -48. Опишите алюминий - как материал для изготовления прово- дов (физические и электрические свойства, область применения). Рассчитай- те пример: Мощность трехфазного короткого замыкания в сети 220 кВ со- ставляет 25 ГВт. Определите, существует ли опасность расплавления прово- дов из алюминия сечением 2х70 мм2 в случаях работы основной и резервной защит на отключение. Времена отключения равны соответственно 0,12 и 0,7 с. Начальная температура проводов 10 оС. Задание II -49. Опишите физические и электрические свойства, область применения меди и алюминия. Определите сечение медной шины при сле- дующих условиях: К медной шине подсоединен алюминиевый провод сече- нием 120 мм2. При токе короткого замыкания 10 кА, протекающего в течение 1 с, медная шина нагревается до той же температуры, что и алюминиевый провод. Начальная температура проводов 30 оС. Задание II -50. Опишите физические и электрические свойства, область применения нихрома, в том числе сплава ХН70Ю. Определите минимальное количество в метрах нихромовой проволоки диаметром 1 мм, необходимой для выполнения 3-х фазного нагревателя мощностью 10 кВт на напряжение 380/220 В. Задание II -51. Опишите медь и алюминий как материалы, применяемые для изготовления проводов (физические и электрические свойства, область применения). Сделайти расчёты для следующего примера: От трехфазной се- ти 380/220 В питается электропечь, потребляющая мощность 3 кВт. Провод- ка к электропечи выполнена двухжильным медным проводом (МТ) диамет- ром 1,78 мм и одножильным алюминиевым (проволока марки АМ) диамет- ром 4,5 мм. Определите потери мощности в электропроводке на длине 10 м от распределительного щитка до электропечи. Задание II -52. Опишите физические и электрические свойства, область применения алюминия. Определите сечение проводов, питающих животно- водческую ферму, при условии, чтобы напряжение на оборудовании было не менее 380 В. Мощность работающего оборудования на животноводческой ферме составляет 20 кВт. Ферма питается от трехфазной сети с номинальным напряжением 0,4 кВ. Питающая линия выполнена из алюминиевых проводов марки А, проволоки марки АТ и имеет длину 2 км. Задание II -53.Опишите физические и электрические свойства, область применения нихрома, в частности, марки Х15Н60. Сделайте расчёты нагре- вателя из нихрома. Необходимо изготовить трехфазный нагреватель для сети 0,4 кВ мощностью 5 кВт. Для этой цели имеется проволока диаметром 0,3 мм. Определите сколько метров проволоки необходимо для изготовления трёхфазного нагревателя ? Задание II -54. Опишите физические и электрические свойства, область применения алюминия и поливинилхлорида. Разберите пример: Кабель с алюминиевой жилой и поливинилхлоридной изоляцией работает при дли- тельно допустимой рабочей температуре. Сечение жилы - 50 мм2. Определи- те, какой ток короткого замыкания сможет пропустить кабель в течение 0,5 с, чтобы температура изоляции не превысила предела ее текучести ? Задание II -55. Опишите физические и электрические свойства, область применения алюминия и полиэтилена. Сделайте следующие расчёты. Алю- миниевая проводка сечением 2,5 мм2 имеет изоляцию из полиэтилена высо- кого давления. При коротком замыкании, ток которого 50 А, не сработали ав- томатические выключатели. Определите через какое время может начать плавиться изоляция ? Задание II -56. Опишите медь и алюминий. Рассчитайте, каким должно быть сечение медной проволоки в предохранителе, чтобы при коротком за- мыкании в сети предохранитель бы расплавился через 0,5 с, а электропро- водка нагрелась бы при этом с температуры 20 оС до 90 оС ? Электропровод- ка выполнена алюминиевым проводом сечением 2,5 мм2. Задание II -57. Опишите физические и электрические свойства нихрома и нихромовой проволоки из сплава Х20Н80. Определите, какой минимально возможный ток нагреет эту проволоку до предельной температуры за 1 с, ес- ли ее диаметр равен 0,6 мм. Задание II -58. Опишите физические и электрические свойства нихрома и конструкционной стали марки 10. Пользуясь найденными параметрами, оп- ределите минимальный диаметр стальной проволоки, удельная выделяемая мощность в которой была бы равна удельной мощности, выделяемой в ни- хромовой проволоке из нихрома марки Х15Н60 диаметром 0,6 мм при усло- вии, что обе проволоки соединены последовательно. Задание II -59. Опишите алюминий как материал для проводов. Пользуясь найденными параметрами, решите задачу: Ток можно передать через землю при помощи алюминиевой оболочки кабеля или используя два полушаровых заземлителя радиусом 3 м. Для последнего случая удельное сопротивление грунта равно 50 Ом×м, а допустимая плотность тока с поверхности заземли- телей по условию невысыхания грунта составляет 1 А/м2. Определите сече- ние алюминиевой оболочки кабеля длиной 1 км в которой выделяемая мощ- ность в 40 раз меньше мощности, выделяемой при передаче тока через зем- лю. Чему равна мощность, теряемая в оболочке ? Задание II -60. Опишите алюминий как материал для проводов линий элек- тропередачи. Пользуясь найденными параметрами, решите следующую зада- чу: Провод линии электропередачи марки АС120/19 имеет стальной сердеч- ник из 7-и стальных проволок диаметром 1,88 мм и навив из 26-и алюминие- вых проволок диаметром 2,7 мм. До какой температуры нагреются алюми- ниевые и стальные проволоки от тока короткого замыкания 50 кА за 1 се- кунду, если их начальная температура бала 20 оС ? Расчет провести, пренеб- регая теплопроводностью. В качестве параметров стали принять: удельное сопротивление и плотность - для марки НЖ, теплоемкость и температурный коэффициент удельного сопротивления - для резистивного сплава Х13Ю4. Задание II -61. Между двумя коаксиальными кольцами из меди находится слой алюминия. Диаметр и длина внутреннего кольца 1 см. Опишите физиче- ские и электрические свойства алюминия и определите ток, который за 1 с доведет алюминий до плавления у внутреннего кольца Задание II -62. Опишите физические и электрические свойства меди и при- поя ПОС-90, области применения. Решите с использованием найденных па- раметров задачу: Медный провод сечением 3 мм2 и длиной 1 см запаивается припоем ПОС-90 в цилиндрическую втулку. При каком токе, протекающем от провода к втулке через 1 секунду начнет плавиться припой ? Задание II -63. Опишите свойства меди и определите ее массу в катушке. По катушке с медным проводом сечением 2,5 мм2 протекает постоянный ток 20 А. При этом в катушке выделяется мощность 20 Вт. Нагревом провода пренебречь. ЗаданиеII-64. Опишите физические и электрические свойства вольфрама и молибдена. Определите длину раскаленной до 2000 0С вольфрамовой нити диаметром 0,02 мм в электролампочке мощностью 40 Вт. Какой в этих усло- виях была бы длина такой же нити из молибдена ? Задание II -65. Опишите физические и электрические свойства, область применения нихрома, в частности, сплава Х13Ю4. Определите массу нихро- мовой проволоки диаметром 0,6 мм для изготовления нагревателя мощно- стью 1 кВт на напряжение 220 В. Задание II -66. Опишите физические и электрические свойства, область применения алюминия и определите потери энергии в электропроводке к коттеджу за 1 месяц. Мощность, передаваемая в отдельный коттедж, состав- ляет 10 кВт. Питание осуществляется по двухпроводной линии напряжением 220 В длиной 0,5 км, выполненной из алюминиевых проводов марки А сече- нием 16 мм2, свитых из проволоки марки АТ. Задание II -67. Опишите физические и электрические свойства, область применения нихромовой проволоки из сплава Х20Н80. Сколько грамм такой проволоки диаметром 1 мм необходимо для того, чтобы изготовить нагрева- тель на напряжение 220 В мощностью 3 кВт ? Задание II -68. Опишите физические и электрические свойства, область применения меди и полиэтилена и определите плотность тока, при которой через 1 с после начала протекания тока температура бы не превышала допус- тимое значение для изоляции. Медный провод в полиэтиленовой изоляции имеет начальную температуру 40о С. Задание II -69. Опишите физические, электрические свойства и области применения стального (марка «сталь10») алюминиевого и медного проводов и определите значения токов, при которых погонные потери составят 1кВт/км при сечениях, равных для всех проводов 6 мм2. Задание II -70. Опишите физические и электрические свойства меди и при- поя ПОС-90, области применения. Решите с использованием найденных па- раметров задачу: Медный провод диаметром 5 мм и длиной 1 см запаивается припоем ПОС-90 в цилиндрическую втулку. Через сколько времени от тока 4 кА, протекающего от провода к втулке, начнет плавиться припой, если его начальная температура была 150 0С ? Задание II -71. Опишите свойства алюминия и определите его массу в ка- тушке из алюминиевого провода. По катушке с алюминиевым проводом се- чением 2,5 мм2 протекает постоянный ток 15 А. При этом в катушке выделя- ется мощность 40 Вт. ЗаданиеII-72.Опишите физические и электрические свойства вольфрама и константана. Определите соотношение масс последовательно соединенных проволок из этих материалов при одинаковых сечении и выделяемой мощно- сти. Задание II -73. Опишите свойства никеля, и высоконагревостойкую стекло- керамическую изоляцию проводов. Выберите материал для изоляции никеле- вого провода по условиям нагрева. Никелевый провод диаметром 0,5 мм предназначен для односекундного протекания тока 23 А. μr B μ0 H , (III.1) Задание II -74. Опишите физические и электрические свойства стали и тем- плена термостойкого, область их применения. Решите с использованием най- денных параметров задачу: Провод имеет стальную жилу диаметром 0,2 мм (марка «сталь 10», теплоемкость и температурный коэффициент сопротивле- где B – индукция; H – напряжённость магнитного поля; μ 4π107 Гн– магнитная постоянная; 0 м Потери на гистерезис за один цикл: ния принять для железа) и изоляцию из темплена. Какой ток должен проте- кать по жиле, чтобы изоляция на границе с проводом за 1 с нагрелась бы до ΡH=Bn макс, f V, (III.2) максимальной рабочей температуры темплена ? ЗаданиеII-75.Определить сопротивление клеммы аккумулятора, выполнен- ной из свинца, L 25 мм, S 8,5мм2 . ЗаданиеII-76.Сколько килограммов меди можно сэкономить на 1 км кабе- ля, если для изготовления взять материал с удельным сопротивлением где – коэффициент, зависящий от материала; Bмакс – максимальная индукция, Тл; n – показатель степени, равный 1.6-2; f- частота тока, Гц. Мощность, расходуемая на вихревые токи: , 0,0175 ом мм2 вместо нормативного 0,01840 ом мм2 . 2 ξB P 1 макс f2V, (III.3) м м где f – частота тока, Гц; Задание II -77. На сколько процентов возрастет сопротивление медного про- вода, если его температура увеличится на 500 C, на 700 C. ЗаданиеII-78.Определить длину проволоки диаметром 1,5мм, необходимой для изготовления электронагревательного элемента, удельное сопротивление которого =(определить по справочнику для нихрома) мощность 700Вт, на- V – объём ферромагнетика, м3 ; Bмакс – максимальная индукция, Тл ; ξ– коэффициент, зависящий от материала. Тангенс угла магнитных потерь катушки индуктивности: r пряжение 220В. Задание II -79. На сколько процентов возрастет сопротивление алюминиево- го провода, если он работает при температуре 600 C. ЗаданиеII-80.На одну из одинаковых катушек намотан медный провод, а на tgδ где 1 , (III.4) v ωL r1 – эквивалентное сопротивление, Ом ; L– эквивалентная индуктивность, Гн ; – частота угловая, с-1. другую алюминиевый. Какой провод и во сколько раз длинее, если известно, что сопротивление и масса проводов одинаковые. Максимальная энергия размагничивания: B' H' W dd, (III.5) |