Контрольная работа по "Электрические материалы"

СОДЕРЖАНИЕ

Вопрос 1.1.21................................................................................3

Задача 1.2.21.................................................................................4

Задача 1.2.6...................................................................................5

Вопрос 2.1.21................................................................................6

Задача 2.2.21.................................................................................7

Задача 2.2.23.................................................................................7

Вопрос 3.1.21................................................................................8

Задача 3.2.21...............................................................................10

Задача 3.2.6.................................................................................10

Вопрос 4.1.21..............................................................................12

Задача 4.2.21...............................................................................12

Задача 4.2.5.................................................................................13

Список используемых источников..........................................14

Вопрос 1.1.21.

Для какой цели применяются проводниковые сплавы на основе меди? Приведите примеры такого рода сплавов. Сравните их свойства со свойствами чистой меди.

Ответ.

Когда требуется повышенная прочность или специальные свойства (например, повышенное сопротивление истиранию), применяют сплавы на медной основе. Композицию материалов подбирают таким образом, чтобы легирующий металл не растворялся в основном металле, а упрочнение сплавов достигалось за счет интерметаллических фаз.

Манганин - сплав коричнево-красноватого цвета, состоящий из 86 % меди, 12 % марганца и 2 % никеля. Манганин имеет удельное сопротивление 0,42 – 0,43 Ом*мм² / м, плотность 8,4 кг/дм³, прочность на разрыв 40 – 55 кг/мм², очень малые температурный коэффициент сопротивления и термо-ЭДС (электродвижущую силу), допустимую рабочую температуру не выше 60 °С. Манганин является лучшим материалом для изготовления магазинов сопротивлений, образцовых сопротивлений и шунтов.

Константан - это металлический сплав, в состав которого входит медь, никель и марганец. Основным компонентом этого вещества является медь. В процентном соотношении, ее доля составляет 59% от общего состава. Остальное место занимает никель (49-51%) и марганец (всего 1-2%). Основным отличием конкретного сплава есть то, что он термоустойчивый. Температура плавления данного вещества представляется неимоверно высокой и составляет 1260 градусов по Цельсию. Основным и наиболее весомым преимуществом, и достоинством данного сплава среди других есть то, что он устойчив к температурам и нагрузкам. Константан является металлическим сплавом с постоянными свойствами. Применяется константан при изготовлении и производстве проволок, а также электропроводов. Также находит себе применение в электротехнике при изготовлении реостатов. 

Нейзильбер - сплав системы Сu - Ni - Zn с содержанием никеля от 5 до 35% и цинка от 13 до 45%.В системе Сu - Ni – Zn имеется обширная область твердых растворов. Сплавы с малым и средним содержанием цинка имеют однофазную структуру а-твердого раствора.

Нейзильберы отличаются красивым серебристым цветом, не окисляются на воздухе, устойчивы в растворах солей и органических кислот. Наиболее распространенным представителем нейзильберов является сплав МНЦ15-20 (Сu + 15% Ni + 20% Zn). Этот сплав широко используется в приборостроении, для изготовления технической посуды и медицинских инструментов, а также деталей часов (как коррозионно-стойкий и неферромагнитный материал).

Недостатком всех сплавов на медной основе является невысокая рабочая температура. Однако, например, для нагревательных приборов требуется температура не менее 8000С - температура красного каления.

Задача 1.2.21.

К графитовому стержню длиной 0,2 м приложено напряжение 6 В. Определить плотность тока в стержне в первый момент после передачи напряжения, если удельное сопротивление графита равно 4*10-4 Ом м . Как и почему меняется плотность тока в стержне со временем?

Решение.

Плотность тока в проводнике