Л. А. ЦАРЕВА, С. С. ЛУТЧЕНКО

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»

Часть 1

ОМСК 2007

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

________________________

Л. А. Царева, С. С. Лутченко

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»

Часть 1

Утверждено редакционно-издательским советом университета

Омск 2007

УДК 621.382

ББК 32.85

Ц18

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Материаловедение». Часть 1 / Л. А. Царева, С. С. Лутченко; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2007. 32 с.

В методических указаниях приведено описание трех лабораторных работ и краткие теоретические сведения по разделам курса «Материаловедение» «Диэлектрики» и «Проводники», указан порядок проведения экспериментальных исследований и даны задания для расчетов.

Методические указания предназначены для студентов второго курса специальности 210700 – «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте» – очной и заочной форм обучения.

Библиогр.: 4 назв. Табл. 6. Рис. 6.

Рецензенты: доктор техн. наук, профессор В. Е. Митрохин;

начальник участка радиосвязи РЦС-1 А. В. Иродов.

_____________________­­­­­­­­________

© Омский гос. университет

путей сообщения, 2007

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	5
Лабораторная работа 1. Исследование температурной зависимости ди-электрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь твердых диэлектриков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	6
1.1. Краткие сведения из теории . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	6
1.2. Описание измерительного стенда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	10
1.3. Порядок выполнения работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	11
1.4. Содержание отчета . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	13
1.5. Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	13
Лабораторная работа 2. Исследование зависимости электрического сопротивления твердых диэлектриков от температуры . . . . . . . . . . . .	13
2.1. Краткие сведения из теории . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	13
2.2. Описание измерительного стенда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	21
2.3. Порядок выполнения работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	22
2.4. Содержание отчета . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	24
2.5. Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	24
Лабораторная работа 3. Исследование проводниковых материалов . . . .	25
3.1. Краткие сведения из теории . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	25
3.2. Порядок выполнения работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	28
3.3. Содержание отчета . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	31
3.4. Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	31
Библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	31

ВВЕДЕНИЕ

Одной из задач, возникающих при разработке средств электронной и измерительной техники, является правильный выбор материалов, использующихся в них. Для этого необходимо знать электрические, магнитные и механические свойства материалов, их структуру и химический состав, понимать закономерности поведения различных электротехнических материалов при изменении воздействующих на них внешних факторов (температуры, освещения, влажности и др.).

При выборе материала для изготовления измерительных приборов и устройств предполагается некоторый отбор, который можно произвести, зная свойства материалов или проведя некоторые эксперименты по выявлению этих свойств. В большинстве случаев отбор только по одному свойству не дает удовлетворительного результата. Как правило, при решении инженерных задач требуется искать компромиссное решение исходя из комплекса свойств материала. Например, проводниковые материалы должны обладать высокой электрической проводимостью и одновременно быть механически прочными, коррозийно-устойчивыми, термостабильными, поэтому конструкторам и инженерам необходимы знания о поведении материалов в различных условиях эксплуатации.

Выполнение лабораторных работ способствует развитию у студентов навыков, связанных с использованием в радиоэлектронной аппаратуре широкой номенклатуры материалов, позволяет лучше понять физическую сущность процессов и явлений в материалах. По поведению в электрическом поле электротехнические материалы подразделяются на проводниковые, полупроводниковые и диэлектрические, в магнитном – на магнитные и немагнитные.

Лабораторные работы посвящены исследованию некоторых свойств из перечисленных видов материалов.

При выполнении лабораторных работ 1 и 2 необходимо соблюдать правила по технике безопасности и эксплуатации учебных стендов. При установке (замене) исследуемого образца следует убедиться в том, что термостат отключен от питающей сети.

Во время измерений наибольшему нагреву подвергаются приемная кассета термостата, электрод и исследуемый образец, поэтому при работе с этими деталями во избежание ожогов необходимо проявлять повышенную осторожность. При длительной работе термостата в режиме нагрева во избежание ожога запрещается прикасаться к жалюзи вытяжной вентиляции, расположенным на верхней крышке. Время непрерывной работы термостата не должно превышать два часа, после чего его необходимо выключить не менее чем на 30 мин.

Лабораторная работа 1

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ И ТАНГЕНСА УГЛА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ ТВЕРДЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ

Цель работы: изучение влияния температуры на диэлектрическую проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь слоистых диэлектриков; освоение методики измерения этих параметров.