Giáo trình vật liệu điện (nghề điện công nghiệp CĐTC)

UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN: VẬT LIỆU ĐIỆN NGÀNH, NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định Số: 257 /QĐ-TCĐN-ĐT ngày 13 tháng năm 2017 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng nghề Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017 Môc lôc tt Néi dung Trang Lêi tùa Mơc lơc Giíi thiƯu vỊ m«n häc Sơ đồ quan hệ theo trình tự học nghề Các hình thức học tập môn học Yêu cầu đánh giá hoàn thành môn học 7 Bài khái niệm vật liệu điện Khái niệm 10 Phân loại vật liệu điện 13 10 Bài vật liệu cách điện 20 11 2.1 Khái niệm vật liệu cách điện 21 12 2.2 Phân loại vật liệu cách điện 21 13 2.3 Tính chất chung vật liệu cách điện 23 14 2.4 Tính chọn vật liệu cách điện 27 15 2.5 Hư hỏng thường gặp 28 16 2.6 Một số vật liệu cách điện thông dụng 28 17 Câu hỏi ôn tập 49 18 Bài 3: vật liệu dẫn điện 57 19 3.1 Khái niệm vật liệu dẫn điện 59 20 3.2 TÝnh chÊt cđa vËt liƯu dÉn ®iƯn 59 21 3.3 H­ háng th­êng gỈp 67 22 3.4 TÝnh chän vËt liƯu dÉn ®iƯn 67 23 3.5 Mét sè VËt liƯu dẫn điện thông dụng 70 24 Bài 4: Vật liệu dÉn tõ 96 25 4.1 Kh¸i niƯm vỊ vËt liƯu dÉn tõ 97 26 4.2 TÝnh chÊt vËt liÖu dÉn tõ 97 27 4.3 112 28 4.4 Mét sè vËt liệu dẫn từ thông dụng Hư hỏng thường gặp 113 29 Trả lời câu hỏi ôn tập 122 30 Các thuật ngữ chuyên môn 139 31 Tài liệu tham khảo 140 Giới thiệu môn học Vị trí, ý nghĩa, vai trò môn học: Vật liệu kỹ thuật điện gọi tắt "Vật liệu điện " môn học sở chương trình đào tạo cán kỹ thuật ngành điện với thời lượng tùy theo cấp bậc học nhu cầu ngành khác - Khối lượng kiến thức môn học "Vật liệu điện" lớn, song với mục tiêu yêu cầu đào tạo bậc công nhân lành nghề giáo trình trình bày ngắn gọn vấn đề sau: - Những kiến thức vật liệu dẫn điện, vật liệu cách điện vËt liƯu dÉn tõ Nh÷ng øng dơng chđ u cđa vật liệu điện thiết bị, máy điện, khí cụ điện lĩnh vực truyền tải, phân phối sử dụng điện - Môn học phải học trước môn học khí cụ điện sau học xong môn học An toàn lao động; Điện kỹ thuật, Vẽ điện, Đo lường điện Mục tiêu môn học: Sau hoàn tất môn học này, học viên có lực: - Nhận dạng loại vật liệu điện thông dụng - Phân loại loại vật liệu điện thông dụng - Trình bày đặc tính loại vật liệu điện - Sử dụng thành thạo loại vật liệu điện - Xác định dạng nguyên nhân gây hư hỏng vËt liƯu ®iƯn - TÝnh chän, thay thÕ vËt liƯu điện Mục tiêu thực môn học: Học xong môn học này, học viên có lực: - Nhận dạng loại vật liệu điện thông dụng theo tiêu chuẩn đà nêu nội dung đà học - Phân loại loại vật liệu điện thông dụng theo nội dung đà học - Trình bày đặc tính loại vật liệu điện theo nội dung đà học - Sử dụng thành thạo loại vật liệu điện tiêu chuẩn kỹ thuật - Xác định dạng nguyên nhân gây hư hỏng vật liệu điện sở đặc tÝnh kü tht - TÝnh chän,thay thÕ vËt liƯu ®iƯn yêu cầu kỹ thuật Nội dung môn học: Để thực mục tiêu học này, nội dung bao gồm: - Khái niệm vật liệu điện - Vật liệu cách điện - Vật liệu dẫn điện - Vật liệu dẫn từ Sơ đồ quan hệ theo trình tự học nghề máy đIện -17 cung cấp ®IƯn - 19 vÏ kt c¬ khÝ- 10 q -dây máy đIện -18 kỹ thuật nguội - 12 trang bị đIện - 21 ĐầU VàO kỹ thuật đIện - 08 kü tht sè - 25 vËt liƯu ®IƯn -13 k-thuật cảm biến - 24 Các môn học chung khí cụ đIện - 14 Chính trị - 01 PHáP LT - 02 ®IƯn tư øng dơng - 23 ®o lêng ®IƯn - 16 vÏ ®IƯn - 11 THĨ CHấT - 03 Q phòNG - 04 kt lắp đặt ®IƯn - 20 t-h trang bÞ ®IƯn - 22 đIện tử - 09 TIN HọC - 05 thiết bị đIện gd - 15 ANH VĂN - 06 Một mô-đun bổ trợ Ghi chú: - Môn học Vật liệu điện học sau môn học An toàn lao động; Kỹ thuật điện, Vẽ điện, Đo lường điện häc tr­íc m«n häc khÝ - M«n häc VËt liƯu điện là môn học chuyên ngành bắt buộc Mọi học viên phải học đạt kết chấp nhận kết thúc đà đặt chương trình đào tạo - Những học viên qua kiểm tra thi mà không đạt phải thu xếp cho học lại phần chưa đạt phải đạt điểm chuẩn mô đun - Học viên, chuyển trường, chuyển ngành.nếu đà học sở đào tạo khác phải xuất trình giấy chứng nhận; Trong sát hạch lại Các hình thức học tập môn học Hoạt động 1: Học lớp: - Khái niệm vật liệu điện - Vật liệu cách điện - Vật liệu dẫn điện - Vật liệu dẫn từ Hoạt động 2: Tự nghiên cứu tài liệu liên quan đến lĩnh vực vật liệu ®iƯn - C¸c kh¸i niƯm vỊ vËt liƯu ®iƯn - Công dụng, đặc tính kỹ thuật loại vật liệu dẫn điện, vật liệu cách điện, vật liệu dẫn từ - Cách sử dụng, tính chọn thay loại vật liệu nói Hoạt động 3: Thực hành xưởng điện: - Nhận dạng loại vật liệu điện - Chọn loại vật liệu điện - Xác định hư hỏng, nguyên nhân gây hư hỏng - Sửa chữa/thay vật liệu hư hỏng thiết bị Yêu cầu đánh giá hoàn thành môn học Lý thuyết: Bài kiểm tra 1: Thời lượng 30 phút Đánh giá mức độ tiếp thu học viên kiến thức: - Các khái niệm vật liệu điện - Công dụng, đặc tính kỹ thuật vật liệu cách điện - Cách sử dụng, tính chọn thay vật liệu cách điện Bài kiểm tra 2: Thời lượng 30 phút Đánh giá mức độ tiếp thu học viên kiến thức: - Công dụng, đặc tính kỹ thuật vật liệu dẫn điện - Công dụng, đặc tính kỹ thuật cđa vËt liƯu dÉn tõ - C¸ch sư dơng, tÝnh chọn thay vật liệu nói Bài kiểm tra 3: (Thực hành): Thời lượng 60 phút Đánh giá kỹ học viên về: - Nhận dạng loại vật liệu điện - Chọn loại vật liệu điện - Xác định hư hỏng, nguyên nhân gây hư hỏng Học viên phải phát từ hai đến ba sai lỗi sửa chữa/thay vật liệu hư hỏng thiết bị Bài kiểm tra 4: Kiểm tra kết thúc môn học: Thời lượng (45 - 60) phút: Gồm phần: - Lý thuyết: Đánh giá kết tiếp thu môn học bao gồm tất ý trọng tâm - Thực hành: Nhằm đánh giá kỹ học viên phát sai lỗi, nguyên nhân gây lỗi sửa chữa thay vật liệu điện trường hợp xác định Bài kiểm tra thực xưởng, giáo viên giao cho học viên thiết bị mạch điện có lỗi Học viên tìm nguyên nhân gây lỗi, xác định sửa chữa lỗi / thay Hoặc giáo viên giao cho học viên thiết bị doanh nghiệp (hoặc đến doanh nghiệp) để bảo dưỡng, sửa chữa Qua việc sửa chữa thực tế giáo viên đánh giá trình độ học viên Bài khái niệm vật liệu điện Mà bài: CIE 01 13 01 Giới thiệu: Vật liệu điện có vai trò to lớn công nghiệp điện Để thấy rõ chất cách điện hay dẫn điện loại vật liệu, cần hiểu khái niệm cấu tạo vật liệu hình thành phần tử mang điện vật liệu Bên cạnh cần nắm rõ nguồn gốc, cách phân loại loại vật liệu để tiện lợi cho trình lựa chọn sử dơng sau nµy Néi dung bµi häc nµy nh»m trang bị cho học viên kiến thức nhằm giúp cho học viên có kiến thức để học tập học sau có hiệu Mục tiêu thực hiện: Học xong học này, học viên có lực: Nhận dạng loại vật liệu điện, đạt xác 90% trường hợp Phân loại loại vật liệu điện có xưởng trường, đạt xác 90% theo cách phân loại giáo viên đưa Nội dung chính: Khái niệm vật liệu điện Phân loại vật liệu điện 2.1 Theo công dụng 2.2 Theo nguồn gốc 2.3 Theo trạng thái vật thể Hoạt động 1: Học lớp Khái niệm vật liệu điện: 1.1 Khái niệm: Tất vật liệu dùng để chế tạo máy điện, khí cụ điện, dây dẫn vật liệu dùng làm phụ kiện đường dây, gọi chung vật liệu điện Như vật liƯu ®iƯn bao gåm: VËt liƯu dÉn ®iƯn, vËt liƯu cách điện, vật liệu dẫn từ Để thấy chất dẫn điện hay cách điện vật liệu, cần hiểu khái niệm cấu tạo vật liệu hình thành phần tử mang điện vật liệu 1.2 Cấu tạo nguyên tử vật liệu: Như đà biết, vật chất cấu tạo từ nguyên tử phân tử Nguyên tử phần tử vật chất Theo mô hình nguyên tử Bor, nguyên tử cấu tạo hạt nhân mang điện tích dương điện tử (êlêctron e) mang điện tích âm chuyển động xung quanh hạt nhân theo quỹ đạo định Hạt nhân nguyên tử tạo nên từ hạt prôton nơtron Nơtron hạt không mang điện tích prôton có điện tích dương với số lượng Zq Trong đó: Z: số lượng điện tử nguyên tử đồng thời số thứ tự nguyên tố bảng tuần hoàn Menđêlêép q: điện tích điện tử e (qe=1,601.10-19 culông) Prôton có khối lượng 1,67.10-27 kg, êlêctron (e) có khối lượng 9,1.10-31 kg trạng thái bình thường nguyên tử trung hòa điện, tức nguyên tử có tổng điện tích dương hạt nhân tổng điện tích âm điện tử Nếu lý nguyên tử hay nhiều điện tử trở thành điện tích dương mà ta thường gọi ion dương Ngược lại nguyên tử trung hòa nhận thêm điện tử trở thành ion âm Để có khái niệm lượng ®iƯn tư ta xÐt nguyªn tư cđa hi®ro, nguyªn tư cấu tạo từ prôton điện tử Khi điện tử chuyển động quỹ đạo tròn bán kính r xung quanh hạt nhân điện tử chịu lực hút f1 hạt nhân xác định công thức sau: q2 (1.1) r2 Lực hút f1 cân lực ly tâm chuyển động f2, f2 xác định f1 c«ng thøc sau: f2  mv 2 (1.2) Trong đó: - m: khối lượng điện tử - v: tốc độ chuyển động điện tử Tõ (1.1) vµ (1.2) ta cã: f1 = f2 hay là: mv q2 r (1.3) Trong trình chuyển động điện tử có điện năng: T mv q2 U , nên lượng điện tử b»ng: r q2 (1.4) r2 BiĨu thøc (1.4) ë trªn chứng tỏ điện tử nguyên tử có mức W T U lượng định, lượng tỉ lệ nghịch với bán kính quỹ đạo chuyển động điện tử Để di chuyển điện tử từ quỹ đạo chuyển động bán kính r xa vô ta cần phải cung cấp thêm cho lượng lớn q2 2r Năng lượng tối thiểu cung cấp cho điện tử để điện tử tách rời khỏi nguyên tử trở thành điện tử tự người ta gọi lượng ion hóa (Wi), bị ion hóa (bị điện tử), nguyên tử trở thành ion dương Quá trình biến nguyên tử trung hòa thành ion dương điện tử tự gọi trình ion hóa Trong nguyên tử, lượng ion hóa lớp điện tử khác khác nhau, điện tử hóa trị có mức lượng ion hóa thấp chúng xa hạt nhân Khi điện tử nhận lượng nhỏ lượng ion hóa chúng bị kích thích di chuyển từ mức lượng sang mức lượng khác, song chúng có xu trở vị trí ban đầu Phần lượng cung cấp để kích thích nguyên tử trả lại dạng lượng quang học (quang năng) Trong thực tế ion hóa lương kích thích nguyên tử nhận từ nhiều nguồn lượng khác như: nhiệt năng, quang năng, điện năng, lượng tia song ngắn tia: , , hay tia rơnghen v.v 1.3 Cấu tạo phân tử: Phân tử tạo nên từ nguyên tử thông qua liên kết phân tử Trong vật chất tồn bốn loại liên kết sau: 1.3.1 Liên kết đồng hóa trị: Liên kết đồng hóa trị đặc trưng dùng chung điện tử nguyên tử phân tử Khi mật độ đám mây điện tử hạt nhân trở thành bảo hòa, liên kết phân tử bền vững Tùy thuộc vào cấu trúc đối xứng hay không đối xứng mà phân tử liên kết đồng hóa trị trung tính hay lưỡng cực - Phân tử có trọng tâm điện tích dương âm trùng phân tử trung tính Các chất tạo nên từ phân tử trung tính gọi chất trung tính - Phân tử có trọng tâm điện tích dương điện tích âm không trùng nhau, cách khoảng cách a gọi phân tử cực tính hay gọi lưỡng cực Phân tử cực tính đặc trưng mômen lưỡng cực m = q.a Dựa vào trị số mômen lưỡng cực phân tử người ta chia thành chất cực tính yếu cực tính mạnh Những chất cấu tạo phân tử cực tính gọi chất cực tính Liên kết đồng hóa trị thấy chất rắn vô có mạng tinh thể cấu tạo từ nguyên tử 1.3.2 Liên kết ion Liên kết ion xác lập lực hút ion dương ion âm phân tử Liên kết ion liên kết bền vững Do vậy, vật rắn có cấu tạo ion đặc trưng độ bền học nhiệt độ nóng chảy cao ví dụ muối halôgen kim loại kiềm Khả tạo nên chất hợp chất mạng không gian phụ thuộc chủ yếu vào kích thước nguyên tử hình dáng lớp điện tử 1.3.3 Liên kết kim loại Dạng liên kết tạo nên tinh thể vật rắn Kim loại xem hệ thống cấu tạo từ ion dương nằm môi trường điện tử tự Lực hút ion dương điện tử tạo nên tính nguyên khối kim loại Chính liên kết kim loại liên kết bền vững, kim loại có độ bền học nhiệt độ nóng chảy cao Sự tồn điện tử tự làm cho kim loại có tính ánh kim tính dẫn điện, dẫn nhiệt cao Tính dẻo kim loại giải thích dịch chuyển trượt lớp ion, kim loại dễ cán, kéo thành lớp mỏng 1.3.4 Liên kết Vandec - Vanx Liên kết dạng liên kết yếu, cấu trúc mạng tinh thể phân tử không vững Do liên kết phân tử liên kết Vandec - Vanx có nhiệt độ nóng chảy có độ bền thấp 1.4 Khuyết tật cấu tạo vật rắn: Các tinh thể vật rắn có cấu tạo đồng Sự phá hủy kết cấu đồng tạo nên khuyết tật vật rắn thường gặp nhiều thực tế 4.13 Trong hình (1 ) đường cong từ hoá số đường cong từ ho¸ cđa: □ □ □ □ □ □ □ □ 4.12 Trong hình (1 ) đường cong từ hoá số đường cong từ hoá của: a Sắt đặc biệt tinh khiết b Sắt kỹ thuật tinh khiết (99,92%Fe) c Sắt tinh khiết (99,98%Fe) d Hợp kim s¾t – Niken (26%) G B 1200 T 1.2 800 0.8 400 0.4 H 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 ơcstet Hình a Sắt đặc biệt tinh khiết b Sắt kỹ thuËt tinh khiÕt (99,92%Fe) c S¾t tinh khiÕt (99,98%Fe) d Hợp kim sắt Niken (26%) 4.14 Hợp kim có độ từ thẩm cao gồm loại: a Pécmaloi, Alusifẹ b PÐcmaloi, Alusife, Alunico c PÐcmaloi, Alusife, Alunisi d Pécmaloi, Alusife, Alunị 4.15 Các vật liệu sắt từ mỊm bao gåm: a PÐcmaloi, Alusife, s¾t kü tht, thÐp silÝc b Alusife, s¾t kü thuËt, thÐp silÝc c PÐcmaloi, s¾t kü thuËt, thÐp silÝc d S¾t kü thuËt, thép silíc 124 4.16 Các vật liệu sắt từ cứng bao gåm: □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ a Thép hợp kim hoá, Các nam châm dạng bột b Các hợp kim từ cứng, Alunico, Alusife c Thép hợp kim hoá, Các nam châm dạng bột, Các hợp kim từ cứng d Thép hợp kim hoá, nam châm dạng bột, pécmaloị 4.17 Trong hình (1) đường cong từ hoá số đường cong từ hoá của: a Sắt đặc biệt tinh khiết b Sắt kü thuËt tinh khiÕt (99,92%Fe) c S¾t tinh khiÕt (99,98%Fe) d Hợp kim sắt Niken (26%) 4.18 Trong ký hiệu thép kỹ thuật điện ký hiệu chữ số, số thứ chỉ: a Đặc trưng cho tính chất điện từ thép b Chỉ thép cán nguội c Thép cán nguội thớ d Chỉ hàm lượng gần silíc theo % 4.19 Thép kỹ thuật điện ký hiệu chữ số, số thứ hai chỉ: a Đặc trưng cho tính chất điện từ thép b Chỉ thép cán nguội c Thép cán nguội thớ d Chỉ hàm lượng gần silíc theo % 4.20 Vật liệu sắt từ có loại sau: a Vật liệu s¾t tõ mỊm, vËt liƯu s¾t tõ cøng, b VËt liệu sắt từ mềm, vật liệu sắt từ cứng vật liệu có công dụng từ đặc biệt c Vật liệu sắt từ mềm, vật liệu có công dụng từ đặc biệt d Vật liệu sắt từ cứng, vật liệu có công dụng từ đặc biệt, Vật liệu sắt từ mềm 125 4.21 Theo công nghệ chế tạo thép kỹ thuật điện có loại: a Sắt kỹ thuật, thÐp silÝc □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ b Thép đẳng hướng c Thép cán nóng thép cán nguội d Thép vô hướng 4.22 Một hợp kim có hàm lượng (40-50)% Nikel số phần trăm lại sắt tạp chất có tên gọi là: a Pécmaloi b Alusife c Pécmaloi loại nhiều niken d Pécmaloi loại niken 4.23 Các hợp kim có độ từ thẩm phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ gọi là: a Vật liệu sắt từ mỊm b PÐcmaloi lo¹i nhiỊu niken c VËt liƯu cã công dụng từ đặc biệt d Sắt kỹ thuật tinh khiết (99,92%Fe) 4.24 Để truyền tải lượng từ trường ta phải dùng vật liệu; Vật liệu cách ®iÖn b VËt liÖu dÉn ®iÖn c VËt liÖu dÉn từ d Cả a,b c saị 4.25 Trong ký hiƯu cđa thÐp kü tht ®iƯn nÕu sau ký hiệu có chữ A chứng tỏ là: a Sắt kü thuËt tinh khiÕt (99,92%Fe) b ThÐp cã suÊt tæn hao lín c ThÐp cã st tỉn hao nhá d Tất sai 126 Hoạt động 2: Tự nghiên cứu tài liệu liên quan đến lĩnh vực vật liệu điện Tài liệu tham khảo cho này: Vật liệu điện Tác giả: Nguyễn Xuân Phú - NXB Khoa häc vµ Kü tht - 1998 KhÝ Điện - Kết cấu - sử dụng sửa chữa Tác giả: Nguyễn Xuân Phú - NXB Khoa học Kỹ thuật - 1998 Máy điện 1, Tác giả: Trần Khánh Hà - NXB Khoa học Kỹ thuật - 1997 Công nghệ chế tạo tính toán sửa chữa máy điện 1, 2, Tác giả: Nguyễn Trọng Thắng - NXB Giáo Dục - 1995 Quấn dây, sử dụng sửa chữa động điện xoay chiều chiều thông dụng Tác giả: Nguyễn Xuân Phú (chủ biên) - NXB Khoa học Kỹ thuật - 1997 Kỹ Thuật Điện Tác giả: Đặng Văn Đào - NXB Giáo Dục - 1999 Kỹ Thuật Điện Tác giả: Nguyễn Chu Hùng - Tôn Thất Cảnh Hưng Trường đại học bách khoa TP.HCM - 1995 Giáo trình Vật liệu điện Tác giả: TS Nguyễn Đình Thắng Nhà xuất giáo dục - 2004 Giáo trình Vật liệu điện dự án 127 Hoạt động 3: Thực hành xưởng trường Thực hành lớp Hướng dẫn thực tập: Cho học viên quan sát nhận biệt số loại vật liƯu dÉn tõ th­êng dïng Cho häc viªn quan sát loại mô hình sử dụng hoc yêu cầu : - Viết tên nêu đặc điểm công dụng loại vật liệu dẫn từ đà quan sát - Liệt kê loại vật liệu dẫn từ sử dụng mô hình đà quan sát nêu nhận xét xem người ta sử dụng loại vật liệu sử dụng đà phù hợp chưa, có cần thiết phải thay đổi không ? Nếu thay đổi chọn loại vật liệu ? v.v - Nêu tính chất đặc điểm vật liệu dẫn từ đà quan sát từ mô hình - Phân loại vật liệu đà quan sát theo nhóm như: + Nhóm vật liƯu dÉn tõ mỊm + Nhãm vËt liƯu dÉn tõ cøng + Nhãm vËt liƯu dÉn tõ cã c«ng dơng từ đặc biệt.v.v - Xác định hư hỏng, cho biết nguyên nhân gây hư hỏng - Sửa chữa, thay vật liệu hư hỏng thiết bị Làm tập lớp Gợi ý cho học viên làm tập theo giáo trình từ 4.1 đến 4.3 128 trả lời câu hỏi tập đáp án Câu hỏi trắc nghiệm lựa chọn: Ô tô đen đáp án đúng: TT Nội dung câu hỏi a b c d □ □  □ 1.1 VËt liÖu điện bao gồm loại vật liệu dùng để: 1.2 Vật liệu nghịch từ vật liệu có độ từ thẩm: 1.3 Theo nguồn gốc, vật liệu điện chia làm loại: 1.4 Theo lý thuyết phân vùng lượng, vật liệu dẫn điện chất có vùng cấm: 1.5 Theo lý thuyết phân vùng lượng, vật liệu cách điện chất có vùng cấm : □   □ □ □ □ 1.6 TÊt c¶ loại vật liệu cấu tạo từ: 1.7 Vật liệu điện chia thành nhãm lín nh­ sau: □  □ □ 1.8 Theo mô hình nguyên tử Bor, nguyên tử cấu 1.9 tạo bởi: Theo lý thuyết phân vùng lượng để giải thích, □ □ □ □  1.11 Liªn kÕt Vandec – Vanx dạng liên kết: 1.12 Liên kết đồng hóa trị dạng liên kết: 1.13 Năng lượng ion hóa (Wi) lượng tối thiÓu cung □ □  □ □ □ □  phân loại vật liệu thành nhóm vật liệu: 1.10 Điện môi chất có vùng cấm lớn đến mức điều kiện bình thường dẫn điện điện tử: cấp cho ®iƯn tư ®Ĩ: 1.14 Trong thùc tÕ ion hãa lượng kích thích nguyên tử nhận từ nhiều nguồn lượng khác như: 1.15 Phân tử tạo nên từ nguyên tử thông qua liên kết phân tử Trong vật chất tồn loại liên kết sau: 1.16 Vật liệu thuận từ vật liệu có độ từ thẩm: 129 đáp án Bài tập 1: Xác định điện áp đánh thủng điện áp làm việc cáctông dày 0,15 cm áp vào hai điện cực Bài giải: Tra bảng 2.4 chän: Eb® = 10kV/mm;  = 3; d = 0,15cm =1,5mm + Điện áp đánh thủng: Uđt = Ebđ d = 10.1,5 =15kV + Điện áp cho phép làm việc: U cp  U dt   15  5kV Vậy với cáctông dày 1,5mm làm việc an toàn điện áp 5kV có điện áp đánh thủng 15 kV Bài tập 2: Tính bề dày nhựa PVC dùng làm cách ®iƯn cho l­íi 15kV BiÕt r»ng nhùa PVC cã Eb® = 32,5kV/mm, giới hạn điện áp an toàn = 3,12 Bài giải: Ta có: Ucp = 15kV/ kV/mm; = 3,12 ;Ebđ = 32,5 kV/mm + Điện áp đánh thủng là: Uđt = Ucp x = 15 x 3,12 = 46,8 kV + BỊ dµy cđa tÊm nhùa PVC lµ: d U dt 46,8   1,44.mm Ebd 32,5 Vậy để cách điện cho lưới có điện áp 15kV ta dïng tÊm nhùa PVC cã bỊ dµy tèi thiểu là: 1,44 mm Bài tập 3: Đáp số: Uđt = 120 kV Ucp  22 kV Bµi tËp 4: Đáp số: tối đa: d = 4.5mm Bài tập 5: Đáp số: Uđt = kV Ucp 1.4 kV Bài tập 6: Đáp số: tối đa: d = 10 mm 130 Câu hỏi trắc nghiệm lựa chọn: ô tô đen đáp án : TT Nội dung câu hỏi a b c d 2.1 Vật liệu cách điện chia làm loại: 2.2 Một loại vật liệu dùng làm sơn dán công nghệ sản xuất micanít việc lắp ráp sữa chửa 2.3 Một loại vật liệu sau bị đánh thủng, có khả cách điện phục hồi trở lại sau nhiều lần bị đánh thủng phần bị cháy bị phân hủy mặt hóa học, loại vật liệu là: 2.4 Một loại vật liệu sử dụng rộng rÃi kỹ thuật cách điện, loại sơn này, bitum chứa dầu khô, nhờ có dầu khô nên màng loại sơn dễ uốn hơn, chịu ảnh hưởng dung môi bị hóa dẻo đốt nóng 2.5 Để sản xuất cao su tổng hợp, người ta dùng: 2.6 Thủy tinh chất vô cơ: 2.7 Loại sơn dùng để tẩm chất cách điện xốp □ □  □ □ □ □ □ □  2.10 Điện trở suất phụ thuộc vào yếu tố: 2.11 Căn vào nguồn gốc chế tạo vật liệu cách điện chia làm loại: 2.12 Là loại sơn nhiệt cứng có khả bám dính tốt dùng để dán micamít v vCó tên gọi là: 2.13 Độ bền cách điện vật liệu phụ thuộc vào: 2.14 Xác định điện áp đánh thủng tông dầy 0,2cm áp vào hai điện cực biết: Ebđ = 10KV/mm ;  = □ □ □  đặc biệt chất cách điện dạng xơ (giấy, bìa, vải, sợi, dây quấn máy điện thiết bị điện) gọi là: 2.8 Các hợp chất cách điện phân thành nhóm là: 2.9 Một loại cao su có đặc tính cách điện thấp, lại bền với tác dụng dầu, etxăng, ôzôn chất ôxy hóa khác Được dùng làm vỏ bảo vệ cho sản phẩm cáp, làm đệm cách điện là: 131 2.15 Điện trở suất vật liệu cách điện có giá trị: 2.16 Giá trị điện áp đánh thủng tính theo công thức: 2.17 Một loại sơn dung dịch hòa tan rượu, dùng để tẩm dán dùng rộng rÃi trong việc sản 2.18 Vật liệu cách điện chia thành cấp chịu nhiệt theo thứ tự sau: □ □  □ 2.19 Khi cÇn chän lùa vật liệu cách điện người ta vào: 2.20 Vật liệu cách điện có tính chịu hồ quang cao dùng chế tạo khung cuộn dây, màng sợi cách điện là: 2.21 Dựa theo cách sử dụng, sơn cách điện chia thành nhóm chính: 2.22 Vật liệu rắn, cứng có tính chống mài mòn chống ma sát cao sản phẩm thực đúc áp 2.24 Độ bền cách điện cđa vËt liƯu lµ: □ □  □ 2.25 TÝnh bề dầy nhựa PVC cách điện cho lưới 15KV, BiÕt:  = 3,12; Eb® = 32,5KV/mm □  2.26 Vécni cách điện dùng để: 2.27 Một loại vật liệu có đặc tính tốt, có độ suốt cao, chịu axit kiềm Được dùng để làm cách điện cho xuất Hêtinắc, Téctôlít để chế tạo chất cách điện cao áp : lực là: 2.23 Phíp cách điện dùng loại vật liệu đem ngâm dung dịch clorua kẽm, ép trÃi qua trình gia công thành vật liệu mịn nhất, vật liệu là: cáp điện tần số cao cáp điện lực điện áp cao làm việc môi trường ẩm vật liệu là: 2.28 Một loại nhựa giòn có màu vàng nâu có tính chất cách điện sau: =(10141015).cm, Eđt = (10 15) kV/mm có số điện môi tg phụ thuộc vào nhiệt độ là: 132 Đáp án 3: Câu hỏi trắc nghiệm lựa chọn: ô tô đen đáp án TT Néi dung c©u hái a b c d  □ □ □ □ □ □  □ □  □ □  □ □ 3.5 D©y dÉn l­ìng kim thép - đồng dùng nhiều để làm: 3.6 Hợp kim có thành phần (74% Fe+ 25% Ni + 1%Cr) cã tªn □ □  □ □ □ □  □  □ □ □ □ 3.11 Đồng thau hợp kim đồng với: 3.12 Đura hợp kim nhôm với đồng, magiê mangan □  □ □ 3.1 VËt liƯu cã thµnh phần gồm (60% Cu+ 40%Ni) có tên gọi là: 3.2 Một loại vật liệu thông dụng đễ làm tiếp điểm cắt có yêu cầu xác, có độ cứng cao, nhiệt độ nóng chảy điện dẩn suất cao, có sức bền ăn mòn loại vật liệu là: 3.3 Đối với tiếp xúc cố định làm việc môi trường ẩm ướt người ta không dùng đồng nhôm tiếp xúc với do: 3.4 Hợp kim điện trở chủ yếu làm ®iƯn trë táa nhiƯt bµn đi, bÕp ®iƯn, má hàn có nhiệt độ vận hành cao 9000C có điện trở suất: 1,02 mm2/m (ở 200C) hợp kim ®ã lµ: gäi lµ: 3.7 Trong nhiƯt l­ìng kim cÇn lùa chän vËt liƯu cã hƯ sè gi·n ë theo chiều dài người ta dùng: 3.8 Hợp kim có điện trở cao, thành phần:(60% Cu+ 25% Zn + 15%Ni), có tên gọi là: 3.9 Lực ấn tiếp điểm yếu tố quan trọng ảnh hởng tới ®iƯn trë tiÕp xóc cđa tiÕp ®iĨm, lùc Ên tăng điện trở tiếp xúc sẽ: 3.10 Với khoảng nhiệt độ tiếp điểm làm giảm điện trở tiếp xúc: 133 thuộc nhóm: 3.13 Nhôm có độ tinh khiết cao ký hiệu: 3.14 Đồng hợp kim đồng với nguyên tố: 3.15 Tính già hóa kim loại là: 3.16 nhiệt độ không tuyệt đối (00K), ®iƯn trë st cđa kim  □ □ □ 3.17 §iƯn dÉn st cã c«ng thøc tÝnh nh­ sau: □ 3.18 Kim loại không bị tác dụng cña axit clohydrc, axit  □ □ □ 3.19 Khi cần lựa chọn vật liệu dẫn điện ta vµo: □ □  □ 3.20 Søc bỊn cđa tiÕp điểm bị ảnh hưởng bởi: 3.21 Tính điện trở dây dẫn đồng có tiÕt diÖn  □ □ ■ □ □ □  □ □ □  □ □  □ □ □ □  □  □ □  □ □ □ loại tinh khiết sẽ: sunfuaric, axit sunfuarơ, fluorhydric, phosphoric amoniăc, sút, borax clo, lại hòa tan dễ dàng axít nitơríc là: -8 0,2cm , ®iƯn trë st 1,75x10 , chiỊu dµi 100m 3.22 Mét dây dẫn đồng có chiều dàI 1km có điện trở 8,7; ta đưa dây dẫn chập đôi lại để dây dẫn lớn có chiều dài 500m Vậy điện trở dây dẫn sau chập lại có giá trị là: 3.23 Vật liệu dẫn điện chia thành nhóm sau: 3.24 Silumin hợp kim điển hình nhóm hợp kim nhôm đúc hợp kim nhôm với: 3.25 Vật liệu dùng làm tiếp điểm điện cần phải thoả mÃn điều kiện sau: 3.26 Các hợp kim có ký hiệu PbTc1= 99,92%; PbTc2= 99,80%; PbTc3= 99,50% lµ: 3.27 Khi lùa chän vËt liƯu dÉn điện ta vào đặc điểm sau đây: 134 đáp án tập bàI Câu hỏi trắc nghiệm lựa chọn: ô tô đen đáp án đúng: TT Nội dung câu hỏi a b c d 4.1 Đường cong từ hoá là: 4.2 Pécmaloi (permallois) hợp kim sắt với: □ 4.3 C¸c vËt liƯu th­êng cã tỉn hao tõ trƠ lín, c­êng ®é □ □ □  □ □  □ tõ tr­êng khư tõ cao, ®é tõ thẩm nhỏ loại: 4.4 Hợp kim Fe - Co có từ cảm bảo hòa từ cao đến 24000 gauss Điện trở hợp kim không lớn có hàm lượng côban từ 50 đên 70%, có tên gọi là: 4.5 Đặc điểm vật liệu sắt từ cứng là: 4.6 Đường cong khép kín đặc trưng cho tình trạng từ hoá vật liệu gọi là: 4.7 Hệ số từ thẩm chất sắt từ là: 4.8 Vật liệu sắt từ phân làm loại sau: 4.9 Vật liệu dẫn từ dùng để chế tạo: 4.10 Đặc điểm vật liệu sắt từ mềm là: 4.11 Để truyền tải lượng từ trường ta phải dùng □  □ □  □ □ 4.13 Trong h×nh (1 ) đường cong từ hoá số đường cong từ hoá của: 4.14 Hợp kim có độ từ thẩm cao gồm loại: 4.15 Các vật liệu sắt từ mềm bao gåm:  □ □ □ 4.16 C¸c vËt liƯu s¾t tõ cøng bao gåm: □ □  □ vËt liệu; 4.12 Trong hình (1 ) đường cong từ hoá số đường cong từ hoá của: 135 4.17 Trong hình (1) đường cong từ hoá số ®­êng cong tõ □ □ □  □ □ □   □ □ □ 4.20 VËt liƯu s¾t tõ có loại sau: 4.21 Theo công nghệ chế tạo thép kỹ thuật điện có c¸c □ □  □ □ □ □  □ □  □ □ □  □ □ □  □ ho¸ cđa: 4.18 Trong ký hiƯu thÐp kü tht điện ký hiệu chữ số, sè thø nhÊt chØ: 4.19 ThÐp kü tht ®iƯn ký hiệu chữ số, số thứ hai chỉ: loại: 4.22 Một hợp kim có hàm lượng (40 - 50)% Niken số phần trăm lại sắt tạp chất có tên gọi là: 4.23 Các hợp kim có độ từ thẩm phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ gọi là: 4.24 Để truyền tải lượng từ trường ta phải dùng vËt liƯu; 4.25 Trong ký hiƯu cđa thÐp kü tht ®iƯn nÕu sau ký hiƯu cã ch÷ A, chøng tá là: 136 Các thuật ngữ chuyên môn Các từ viết tắt GDKT-DN: Dự án Giáo dục kỹ thuật Dạy nghề VTEP: Vocational and Technical Education Project TCVN: Tiêu chn ViƯt Nam IEC 158-1: Tiªu chn qc tÕ (IEC: International Electrotechnical Commission) đ: Nung thÐp ®Õn nhiƯt ®é nhÊt định, giữ nhiệt thời gian cho tổ chức bên vật liệu đồng sau làm nguội châm Ram: Ram kim loi: ram l mt phương pháp nhiệt luyện nhằm khử ứng suất nâng cao tính vËt liƯu 137 Tµi liƯu tham khảo Vật liệu điện Tác giÃ: Nguyễn Xuân Phó - NXB Khoa häc vµ Kü tht - 1998 Khí cụ Điện - Kết cấu, sử dụng sửa chữa Tác giÃ: Nguyễn Xuân Phú - NXB Khoa học Kỹ thuật - 1998 Máy điện 1, Tác giÃ: Trần Khánh Hà - NXB Khoa học Kỹ thuật - 1997 Công nghệ chế tạo tính toán sửa chữa máy điện 1, 2, Tác giÃ: Nguyễn Trọng Thắng - NXB Giáo Dục - 1995 Quấn dây, sử dụng sửa chữa động điện xoay chiều chiều thông dụng Tác giÃ: Nguyễn Xuân Phú (chủ biên) - NXB Khoa học Kỹ thuật - 1997 Kỹ Thuật Điện Tác giÃ: Đặng Văn Đào - NXB Giáo Dục - 1999 Kỹ Thuật Điện Tác giÃ: Nguyễn Chu Hùng - Tôn Thất Cảnh Hưng Trường Đại học Bách khoa TP.HCM 1995 Giáo trình Vật liệu điện Tác giÃ: TS Nguyễn Đình Thắng Nhà xuất giáo dôc - 2004 138 ... loại vật liệu điện: + Theo công dụng: có vật liệu dẫn điện, vật liệu cách điện, vật liệu dẫn từ vật liệu bán dẫn + Theo nguồn gốc: có vật liệu vô vật liệu hữu + Theo trạng thái vật thể: có vật liệu. .. bên 1.3 Theo nguồn gốc, vật liệu điện chia làm loại: a Vật liệu thể rắn, thể lỏng vật liệu thể khí b Vật liệu vô vật liệu hữu c Vật liệu dẫn điện, vật liệu cách điện, vật liệu dẫn từ d Kim loại... liệu điện: 2.1 Phân loại vật liệu điện theo khả dẫn điện: Trên sở giản đồ lượng người ta phân loại theo vật liệu dẫn điện, vật liệu dẫn từ, vật liệu cách điện vật liệu bán dẫn 10 2.1.1 Vật liệu