Раздел 1. Тепловые, электромагнитные и механические свойства материалов

Общие представления

1. Дайте определение понятия «электротехнический материал» и назовите классы материалов, применяемых в электроэнергетике.

Электротехническими материалами называются материалы, применяемые для создания электротехнических и электроэнергетических изделий и конструкций, работающие в сильных электромагнитных полях и обладающие заданными электромагнитными, тепловыми и механическими свойствами.

Электротехнические материалы подразделяются на классы:

- конструкционные материалы,

- магнитные материалы,

- проводниковые материалы,

- полупроводящие (слабопроводящие) материалы,

- изоляционные материалы (диэлектрики),

- сверхпроводники.

1. Назовите три основных параметра, характеризующие электротехнические свойства материала.

Электротехнические свойства материала проявляются при воздействии на него электромагнитного поля. Для численного определения этих свойств используются следующие величины (параметры):

- удельное электрическое сопротивление – ρ, измеряемое в Ом×м или удельная электрическая проводимость – γ, измеряемая в См/м;

- диэлектрическая проницаемость – ε, безразмерная величина;

- магнитная проницаемость – μ, безразмерная величина.

Помимо этого каждый класс материалов имеет свои специфические параметры, имеющие значение именно для этого класса (см. ниже).

1. Как связаны электрические и магнитные свойства со строением вещества и структурой материала?

Строение атома и особенности взаимодействия атомов в веществе определяют магнитные свойства вещества и значение магнитной проницаемости.

Вид химической связи и особенности строения вещества определяют его диэлектрическую проницаемость.

Вид химической связи, дефекты строения и примеси определяют удельное электрическое сопротивление вещества.

Для материалов, состоящих из нескольких веществ (компонентов) значения электромагнитных параметров зависят от соотношения компонентов, степени и характера их взаимодействия между собой.