Задача № 3.1.1
Определить падение напряжения в линии электропередач длиной L при температуре То1 , То2 , То3 , если провод имеет сечение S и по нему течет ток I.
№ вар. |
Материал |
То1, С |
То2, С |
То3, С |
L, км |
S, мм2 |
I, А |
1 |
Al |
-50 |
+20 |
+50 |
50 |
10 |
80 |
2 |
Cu |
-30 |
0 |
+30 |
500 |
30 |
250 |
3 |
Cu |
-30 |
+25 |
+50 |
500 |
25 |
200 |
4 |
Al |
-40 |
+10 |
+60 |
200 |
10 |
80 |
5 |
Al |
-50 |
+20 |
+50 |
200 |
5 |
40 |
6 |
Cu |
-30 |
0 |
+30 |
500 |
15 |
120 |
7 |
Cu |
-30 |
+25 |
+50 |
200 |
7,5 |
60 |
8 |
Al |
-40 |
+20 |
+60 |
200 |
10 |
80 |
9 |
Al |
-50 |
+25 |
+60 |
100 |
2,5 |
20 |
0 |
Cu |
-40 |
0 |
+40 |
50 |
10 |
80 |
Задача № 3.1.2
Определить длину проволоки для намотки проволочного резистора с номиналом R, и допустимой мощностью рассеяния P.
№ вар. |
Материал |
R, Ом |
P, Вт |
j, А/мм2 |
0, мкОм* м |
1 |
Алюминий |
100 |
100 |
0,5 |
0,028 |
2 |
Х20Н80 |
2000 |
5 |
0,3 |
1,05 |
3 |
Х15Н60 |
2000 |
5 |
0,1 |
1,1 |
4 |
Медь |
200 |
100 |
1,3 |
0,0172 |
5 |
Х20Н80 |
100 |
100 |
1,5 |
1,05 |
6 |
Алюминий |
2000 |
5 |
0,75 |
0,028 |
7 |
Х20Н80 |
1000 |
10 |
0,8 |
1,05 |
8 |
Х15Н60 |
1000 |
10 |
0,1 |
1,1 |
9 |
Медь |
1000 |
10 |
0,01 |
0,0172 |
0 |
Алюминий |
200 |
100 |
0,6 |
0,028 |
3.2 Полупроводниковые материалы
Задача 3.2.1
Определить концентрацию электронов и дырок в собственном и примесном полупроводнике, содержащем N атомов примеси при комнатной температуре.
№ вар. |
Полупроводник материал |
примесь |
N, см-3 |
1 |
Si |
сурьма |
1014 |
2 |
Ge |
бор |
2 * 1017 |
3 |
Si |
фосфор |
1015 |
4 |
Ge |
алюминий |
2 * 1018 |
5 |
Si |
бор |
2,5 * 1015 |
6 |
Ge |
Фосфор |
1018 |
7 |
Si |
Алюминий |
1016 |
8 |
Ge |
Сурьма |
4,5 * 1020 |
9 |
Si |
Бор |
3 * 1015 |
0 |
Ge |
Фосфор |
2 * 1018 |
Задача 3.2.2
Образец полупроводникового материала легирован примесью (см. предыдущую задачу). Определить удельную проводимость собственного и примесного полупроводника при заданной температуре Т.
№ вар. |
То, К |
1 |
290 |
2 |
300 |
3 |
310 |
4 |
320 |
5 |
330 |
6 |
290 |
7 |
300 |
8 |
310 |
9 |
320 |
0 |
330 |
Задача 3.2.3
Определить диффузионную длину движения неравновесных носителей заряда в полупроводниковом материале при заданной температуре То, если время их жизни .
№ вар. |
Материал |
То, К |
, мкс |
1 |
Si — n типа |
290 |
100 |
2 |
Ge — n – типа |
300 |
50 |
3 |
Si — p – типа |
310 |
75 |
4 |
Ge — p – типа |
320 |
120 |
5 |
Si — n – типа |
330 |
200 |
6 |
Ge — n – типа |
290 |
250 |
7 |
Si — p – типа |
300 |
125 |
8 |
Ge — p – типа |
310 |
80 |
9 |
Si — n – типа |
320 |
175 |
0 |
Ge — n – типа |
330 |
50 |
3. 3 Диэлектрические материалы
Задача № 3.3.1
Конденсаторная керамика при 20° С имеет проводимость ° = 10-13 Сим/см. Какова проводимость т при заданной температуре, если температурный коэффициент сопротивления = 0,8?
№ варианта |
Т° , С |
1 |
25 |
2 |
29 |
3 |
32 |
4 |
37 |
5 |
43 |
6 |
35 |
7 |
40 |
8 |
45 |
9 |
50 |
0 |
52 |
Задача № 3.3.2
Определить пробивное напряжение Uпр между электродами конденсатора на рабочей частоте f, если температура, до которой нагревается в электрическом поле диэлектрический материал толщиной h конденсатора, не превышает Токр.
№ вар. |
Материал |
f, кГц |
h, мм |
Т, оС |
tg |
tg , 1/К |
|
|
1 |
Гетинакс |
10 |
2 |
50 |
0,040,08 |
0,09 |
4,5 |
30 |
2 |
Картон электроизол. |
100 |
0,5 |
30 |
3 * 10-4 |
8 * 10-3 |
1,5 |
15 |
3 |
Фторопласт |
1000 |
0,06 |
40 |
2 * 10-4 |
8,6 * 10-3 |
2,2 |
33,5 |
4 |
бумага кабельная |
10 |
0,07 |
55 |
3 * 10-4 |
8 * 10-3 |
1,2 |
10 |
5 |
Полиэтилен |
100 |
0,11 |
35 |
2 * 10-4 |
8,66 * 10-3 |
2,3 |
30 |
6 |
Лавсан |
1000 |
0,11 |
45 |
3 * 10-3 |
1,2 * 10-2 |
1,2 |
13 |
7 |
Стеклотекстолит |
10 |
1 |
60 |
2 * 10-2 |
0,02 |
3,5 |
22 |
8 |
Бакелит |
10 |
0,2 |
70 |
1 * 10-2 |
0,05 |
3,0 |
25 |
9 |
Фторопласт |
1000 |
0,04 |
65 |
2 * 10-4 |
8,6 * 10-3 |
2,2 |
35,5 |
0 |
Бумага |
10 |
0,1 |
75 |
3 * 10-4 |
8 * 10-3 |
1,2 |
10 |
Задача № 3.3.3
Как изменится электрическая прочность воздушного конденсатора, если расстояние между электродами уменьшить от h1 до h2?
№ варианта |
H1, см |
h2, см |
1 |
1 |
0,1 |
2 |
1 |
0,01 |
3 |
1 |
0,001 |
4 |
0,5 |
0,1 |
5 |
0,5 |
0,01 |
6 |
0,5 |
0,001 |
7 |
10 |
1 |
8 |
10 |
0,01 |
9 |
10 |
0,1 |
0 |
5 |
0,001 |
3.4 Магнитные материалы
Задача № 3.4.1
Один из магнитных сплавов с прямоугольной петлей гистерезиса ППГ имеет следующие параметры: поле старта Hо , коэрцитивную силу Hс, коэффициент переключения Sф. Найти время переключения .
№ варианта |
Ho, А/м |
Hc, А/м |
Sф, мкк/м |
1 |
3 |
3 |
14 |
2 |
4 |
4 |
16 |
3 |
5 |
5 |
18 |
4 |
7 |
6 |
20 |
5 |
8 |
7 |
22 |
6 |
9 |
8 |
24 |
7 |
11 |
9 |
26 |
8 |
12 |
10 |
28 |
9 |
13 |
11 |
30 |
0 |
14 |
12 |
32 |
Задача 3.4.2.
Магнитодиэлектрик выполнен из порошков никелево-цинкового феррита HН400 и полистирола с объемным содержанием магнитного материала . Определить магнитную и диэлектрическую проницаемость материала и , если магнитная диэлектрическая проницаемость магнитного материала а, м имеет заданные значения. Диэлектрическая проницаемость полистирола Д = 2,5.
№ варианта |
|
м |
1 |
0,1 |
40 |
2 |
0,2 |
20 |
3 |
0,3 |
60 |
4 |
0,4 |
35 |
5 |
0,5 |
50 |
6 |
0,4 |
25 |
7 |
0,3 |
45 |
8 |
0,2 |
30 |
9 |
0,1 |
65 |
0 |
0,5 |
55 |