|
|
контрольная электроснабжение. оренбургский государственный университет
 
твердость и стойкость к истиранию. Кадмиевую бронзу применяют в качестве контактного провода для электрифицированного транспорта и коллекторных пластин в электрических машинах.
Благодаря высокой химической стойкости бронз из них изготавливают арматуру (паровую, водяную). Из бронз изготавливают сложные отливки, вкладыши подшипников. Для удешевления в бронзы добавляют несколько процентов Zn. Цинк в таких количествах растворяется в меди и существенно не влияет на структуру. Бронзы широко применяются для изготовления токопроводящих пружинящих контактов и других деталей коммутирующих узлов, выключателей, электрических машин. Некоторые виды бронз упрочняют термообработкой. У твердотянутых бронз механическая прочность и удельное сопротивление выше, чем у отожженных бронз. Разнообразные бронзы играют важную роль в современном машиностроении, авиации и ракетной технике, судостроении и др. отраслях.
Константан – термостабильный сплав на основе меди (Cu) (около 59%) с добавкой никеля (Ni)(39—41%) и марганца (Mn) (1—2%).
Сплав имеет высокое удельное электрическое сопротивление (около 0,5 мкОм·м), минимальное значение температурного коэффициента электрического сопротивления, высокую термоэлектродвижущую силу в паре с медью, железом, хромелем. Коэффициент теплового расширения 14,4⋅10−6 °C−1. Плотность 8800—8900 кг/м3, температура плавления около 1260 °C. Хорошо поддаётся обработке. Идёт на изготовление термопар, активного
элемента тензодатчика, реостатов и электронагревательных элементов с рабочей температурой до 400—500 °C, измерительных приборов высокого класса точности.
Удельное электросопротивление ρ*106, мкОм*м 0,45-0,52 Твердость, НВ 75-90
Темп.коэффициент эл. сопротивления°С-1 от -0,02*10-3 Магнитность не магнитен
Задача №3
Полупроводник — материал, который по своей удельной проводимости занимает промежуточное место между проводниками и диэлектриками и отличается от проводников сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и воздействия различных видов излучения. Основным свойством полупроводника является увеличение электрической проводимости с ростом температуры.
По виду проводимости полупроводники делятся на электронные полупроводники (n-типа) и дырочные полупроводники (р-типа).
Термин «n-тип» происходит от слова «negative», обозначающего отрицательный заряд основных носителей. Этот вид полупроводников имеет
|
|
Лист
|
10
|
примесную природу. Примеси, которые добавляют в полупроводники, вследствие чего они превращаются в полупроводники n-типа, называются донорными.
Термин «p-тип» происходит от слова «positive», обозначающего положительный заряд основных носителей. Этот вид полупроводников, кроме примесной основы, характеризуется дырочной природой проводимости. Примеси, которые добавляют в этом случае, называются акцепторными.
По характеру проводимости полупроводниковые материалы можно разделить следующим образом:
Полупроводники, в которых свободные электроны и «дырки» появляются в процессе ионизации атомов, из которых построен весь кристалл, называют полупроводниками с собственной проводимостью. В полупроводниках с собственной проводимостью концентрация свободных электронов равняется концентрации «дырок». Проводимость связана с подвижностью частиц.
Для создания полупроводниковых приборов часто используют кристаллы с примесной проводимостью. Такие кристаллы изготавливаются с помощью внесения примесей с атомами трехвалентного или пятивалентного химического элемента.
Арсенид галлия является полупроводниковым материалом из класса соединений AIII BVи представляет собой тёмно-серый кристалл, обладающий металлическим блеском. Материал находит свое применение в инфракрасной оптике, а также в опто- и микроэлектронике.
Часто используются кристаллы арсенида галлия с примесями, которые, будучи введенными в кристаллическую решетку, могут занимать места как галлия, так и мышьяка, образуя растворы замещения, а также могут внедряться в решетку парами, замещая соседние разные атомы, либо входить в междоузлие. Свойства кристалла с примесями сильно зависят от взаимодействия примесей с собственными дефектами кристалла. Для изготовления инжекционных лазеров, светодиодов, фотокатодов и СВЧ-генераторов кристаллы сильно легируются кремнием. Для микроэлектроники применяется в основном нелегированный полуизолирующий GaAs. [1]
Технологии выращивания арсенида галлия различны. Кристаллы изготавливаются методом Чохральского, зонной плавки, а также вертикально и горизонтально направленной кристаллизации.
Стоит заметить, что в оптике используется исключительно нелегированный полуизолирующий GaAs. При использовании маломощных СО2-лазеров с длиной волны 9.6-10.6 микрона арсенид галлия является альтернативой селениду цинка и может применяться для изготовления линз и светоделителей. Также, за счёт своих нелинейных свойств, кристаллы арсенида галлия могут применяться в терагерцовой фотонике для генерации ТГц излучения.
|
|
Лист
|
11
|
Терморези́ стор (термистор,термосопротивление),Терморезистор был изобретён Самюэлем Рубеном (Samuel Ruben) в 1930 году .
Режим работы терморезисторов зависит от выбранной рабочей точки на вольт- амперной характеристике (или ВАХ) такого прибора. В свою очередь ВАХ зависит от приложенной к прибору температуры и конструктивных особенностей терморезистора.
Терморезисторы с рабочей точкой, выставленной на линейном участке ВАХ, используются для контроля за изменением температуры и компенсации параметров (электрическое напряжение или электрический ток) электрических цепей, возникших вследствие изменения температуры. Терморезисторы с рабочей точкой выставленной на нисходящем участке ВАХ (с «отрицательным сопротивлением») применяются в качестве пусковых реле, реле времени, в системах измерения и контроля мощности электромагнитного излучения
на сверхвысоких частотах (или СВЧ), системах теплового контроля и пожарной сигнализации, в установках регулирования расхода жидких и сыпучих сред.
Наиболее распространены среднетемпературные терморезисторы (с температурным ТКС от −2,4 до −8,4 %/К), имеющие широкий диапазон сопротивлений (от 1 до 106 Ом).
Также существуют терморезисторы с небольшим
положительным температурным коэффициентом сопротивления (или ТКС) (от 0,5 до 0,7 %/К) выполненные на основе кремния, сопротивление которых изменяется по закону близкому к линейному. Такие терморезисторы находят применение в системах охлаждения и температурной стабилизации режимов работы транзисторов в различных радиоэлектронных системах.
Так же терморезисторы с положительным ТКС применяются в качестве саморегулирующихся нагревательных элементов, сопротивление которых растет по мере роста собственной температуры (PTC нагреватель). Такой нагревательный элемент никогда не перегреется и будет выдавать примерно одинаковую тепловую мощность в широком диапазоне напряжений.
Задача №4
Материалы, которые под действием внешнего магнитного поля намагничиваются, называются магнитными. Основными магнитными материалами являются железо, никель, кобальт и различные сплавы на их основе. Свойства магнитных материалов оцениваются магнитными характеристиками.
Магнитная проницаемость µ определяет способность материала к намагничиванию: чем она больше, тем легче намагничивается материал. Магнитная проницаемость зависит от действующей напряженности магнитного поля H. Поэтому для оценки способности материала к намагничиванию
|
|
Лист
|
12
|
приходится учитывать начальную магнитную проницаемость µн и максимальную магнитную проницаемость µmax.
Определить величину µв зависимости от Hможно по формуле:
1 𝐵 μ = μ ∙ 𝐻
0
где µ0=4π·10-7 Гн/м – магнитная постоянная;
B– магнитная индукция, Тл;
H– напряженность магнитного поля, А/м.
Таблица 4.1 – Значения магнитной индукции и напряженности магнитного поля для заданного материала
Построим график зависимости µ=f(H).
20000000,00
18000000,00
16000000,00
14000000,00
12000000,00
10000000,00
8000000,00
6000000,00
4000000,00
2000000,00
0,00
0,01 0,03 0,05 0,10 0,30 0,50
Рисунок 1 – График зависимости µ=f(H)
Магнитные материалы применятся для изготовления постоянных магнитов. Основное требование к постоянным магнитам состоит в том, что они должны создавать в воздушном зазоре между своими полюсами магнитное поле с постоянными значениями напряженности и магнитной индукции.
К характеристикам магнитотвердых материалов относятся остаточная магнитная индукция B, коэрцитивная сила Hс, а также максимальная объемная
|
|
Лист
|
13
|
 
Пермалой 50НXC
|
H,кА/м
|
0,1
|
0,3
|
0,5
|
0.1
|
0.3
|
0,5
|
B,Тл
|
0,2
|
0,65
|
0,75
|
1.05
|
1.24
|
1.28
|
µ·107
|
0,14
|
0,15
|
0,10
|
0,73
|
0,28
|
0,18
|
 
плотность энергии магнитного поля в воздушном зазоре Wм. Она измеряется в Дж/м3, если индукция Bвыражена в Тл, а напряженность поля Hв А/м. Объемная плотность энергии магнитного поля определяется по формуле:
𝐵𝐻
W = 2
Построим график кривой размагничивания B=f(-H)и кривой объемной плотности магнитной энергии в воздушном зазоре W=f(B).
Таблица 4.2 – Значения магнитной индукции и напряженности магнитного поля для сплава ЮНДК24
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0 10 20 30 40 44
|
|
Лист
|
14
|
B,Тл
|
1,23
|
1,22
|
1,17
|
1,03
|
0,8
|
0
|
H,кА/м
|
0
|
10
|
20
|
30
|
40
|
44
|
W,Дж/м3
|
0
|
6,1
|
11.7
|
15.45
|
16
|
0
| |
|
|
Скачать 103.49 Kb.