SÁCH GIAO BÀI TẬP MÔN HỌC VẬT LIỆU ĐIỆN Số tín chỉ: 02 Phần I: Các câu hỏi, bài tập 1. Chủ đề 1: Sự phân cực điện môi 1.1 Mục tiêu Củng cố kiến thức về các cơ chế phân cực trong điện môi, phương pháp thay thế điện môi bằng sơ đồ đẳng trị, các hiện tượng phân cực trong điện môi khí, lỏng rắn 1.2 Các câu hỏi, bài tập Câu 1: Trình bày sự phân cực điện môi và hằng số điện môi? Câu 2: Trình bày các cơ chế phân cực nhanh của điện môi ? Câu 3: Trình bày các cơ chế phân cực lưỡng cực chậm và ion chậm và điện tử chậm ? Câu 4: Trình bày cơ chế phân cực kết cấu và phân cực tự phát ? Câu 5: Sơ đồ đẳng trị của điện môi xảy ra đầy đủ các cơ chế phân cực chính ? Câu 6: Các dạng phân cực trong điện môi khí và sơ đồ đẳng trị thay thế tương ứng của điện môi khí ? Câu 7: Trình bày hằng số điện môi của điện môi khí ? Câu 8: Giải thích sự phụ thuộc của hằng số điện môi theo nhiệt độ và tần số đối với điện môi lỏng trung tính và cực tính ? Câu 9: Giản đồ thay thế của điện môi lỏng trung tính và cực tính ? Câu 10: Trình bày hằng số điện môi của điện môi rắn trung hòa và điện môi rắn có cấu trúc tinh thể ion ? Câu 11: : Giải thích sự phụ thuộc của hằng số điện môi theo nhiệt độ và tần số đối với điện môi rắn hữu cơ cực tính ? Câu 12: Trình bày hằng số điện môi của điện môi rắn có cấu tạo không đồng nhất ? Câu 13: Giải thích sự phụ thuộc của hằng số điện môi của điện môi xenhit theo nhiệt độ và cường độ điện trường ? Câu 14: Giản đồ thay thế của điện môi rắn ? Câu 15: Sự giống và khác nhau giữa điện môi rắn hữu cơ cực tính và điện môi lỏng hữu cơ cực tính ? Câu 16: Ý nghĩa của việc nghiên cứu hằng số điện môi của điện môi rắn có cấu tạo không đồng nhất ? 1.3 Hướng dẫn đọc tài liệu [1] Chương 3 [2] Chương 1 Phần Vật liệu điện 2. Chủ đề 2: Tính dẫn điện của điện môi 2.1 Mục tiêu Củng cố kiến thức về tính dẫn điện của các loại điện môi 2.2 Các câu hỏi, bài tập Câu 17: Tính dẫn điện của điện môi là gì? Trình bày khái niệm, cách xác định (hoặc phương pháp đánh giá) các tính chất điện sau của điện môi: hằng số điện môi, điện trở cách điện của điện môi ? Câu 18: Trình bày khái niệm và công thức tính điện trở suất khối và điện trở suất mặt của điện môi ? Câu 19: Trình bày các khái niệm quá trình ion hóa, quá trình tái hợp, điện dẫn tự duy trì và điện dẫn không tự duy trì của chất khí ? Câu 20: Giải thích đặc tính Vôn – Ampe của điện môi khí ? Câu 21: Giải thích sự phụ thuộc của điện dẫn ion của điện môi lỏng vào lượng tạp chất và nhiệt độ ? Câu 22: Trình bày điện dẫn điện di của điện môi lỏng ? Câu 23: Trình bày các yếu tố ảnh hưởng đến tính dẫn điện của điện môi lỏng? Câu 24: Trình bày tính dẫn điện của điện môi rắn có cấu trúc mạng lưới nguyên tử phân tử và cấu trúc tinh thể ion? Câu 25: Điện dẫn bề mặt của điện môi rắn là gì ? Các yếu tố ảnh hưởng đến điện dẫn bề mặt của điện môi rắn ? Câu 26: Trình bày các yếu tố ảnh hưởng đến tính dẫn điện của điện môi rắn ? Câu 27: Phân loại điện môi rắn theo điện dẫn bề mặt? Các biện pháp nâng cao điện dẫn suất mặt của điên môi rắn ? 2.3 Hướng dẫn đọc tài liệu [1] Chương 2 [2] Chương 2 Phần Vật liệu điện 3. Chủ đề 3: Tổn thất điện môi 3.1 Mục đích Củng cố kiến thức về tổn thất điện môi của các loại điện môi 3.2 Các câu hỏi, bài tập Câu 28: Tổn thất điện môi là gì ?Trình bày cách xác định tổn thất điện môi ? Phạm vi ứng dụng của từng cách ? Câu 29: Thế nào là góc tổn thất điện môi? Biểu thức xác định tổn thất điện môi và nhận xét? Câu 30: Điện môi A có hằng số điện môi 1 và góc tổn hao tg 1 , điện môi B có hằng số điện môi 2 và góc tổn hao tg 2 , hãy so sánh tổn thất trong 2 điện môi này? Câu 31: Trình bày tổn thất điện môi do dòng rò ? Câu 32: Trình bày tổn thất điện môi do phân cực ? Câu 33: Trình bày tổn thất điện môi do ion hóa và do tính không đồng nhất của vật liệu ? Câu 34: Sơ đồ thay thế và tính toán tổn thất điện môi ? Câi 35: Trình bày ảnh hưởng của nhiệt độ đến tổn thất điện môi ? Câu 36: Trình bày ảnh hưởng của tần số đến tổn thất điện môi ? Câu 37: Trình bày ảnh hưởng của điện áp và độ ẩm không khí đến tổn thất điện môi ? Câu 38: Tại sao các vật liệu cực tính mạnh không sử dụng được ở tần số cao? Câu 39: Phân tích các nguyên nhân gây nên tổn thất điện môi? Câu 40: Trình bày tổn thất trong điện môi khí ? Câu 41: Trình bày tổn thất trong điện môi lỏng? Câu 42: Trình bày tổn thất điện môi trong điện môi rắn có cấu tạo phân tử ? Câu 43: Trình bày tổn thất điện môi trong điện môi rắn có cấu tạo ion ? Câu 44: Trình bày tổn thất điện môi trong điện môi rắn có cấu tạo không đồng nhất ? 3.3 Hướng dẫn đọc tài liệu [1] Chương 4 [2] Chương 3 Phần Vật liệu điện 4. Chủ đề 4: Đánh thủng điện môi 4.1 Mục tiêu Củng cố kiến thức về đánh thủng điện môi của các loại điện môi 4.2 Các câu hỏi, bài tập Câu 45: Trình bày khái niệm về sự đánh thủng điện môi? Câu 46: Phân tích các yêu cầu chung của chất khí cách điện Câu 47: Trình bày điều kiện xác định khả năng ion hóa chất khí ? Câu 48: Trình bày các dạng ion hóa trong chất khí ? Câu 49: Thế nào là sự đánh thủng điện môi? Trình bày quá trình hình thành và phát triển của thác điện tích và quá trình đánh thủng điện môi khí ? Câu 50: Trình bày các dạng phóng điện của điện môi khí ? Câu 51: Giải thích ảnh hưởng của áp suất và khoảng cách điện cực đến điện áp đánh thủng chất khí trong điện trường đồng nhất ? Câu 52: Trình bày đánh thủng điện môi khí trong trường không đồng nhất khi mũi nhọn cực tính dương? Câu 53: Trình bày đánh thủng điện môi khí trong trường không đồng nhất khi mũi nhọn cực tính âm? Câu 54: Trình bày tác dụng của màn chắn đối trong trường không đồng nhất ? Câu 55: Trình bày phóng điện ở điện áp xung ? Câu 56: Giải thích các lý thuyết đánh thủng điện môi lỏng ? Câu 57: Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến điện áp đánh thủng điện môi lỏng ? Câu 58: Trình bày phóng điện đánh thủng điện môi rắn? Câu 59: Các yếu tố ảnh hưởng và biện pháp nâng cao điện áp phóng điện bề mặt của điện môi rắn ? 4.3 Hướng dẫn đọc tài liệu [1] Chương 5 [2] Chương 4 Phần Vật liệu điện 5. Chủ đề 5: Tính chất cơ – lý – hoá của điện môi 5.1 Mục tiêu Củng cố kiến thức về tính chất nhiệt của các loại điện môi 5.2 Các câu hỏi, bài tập Câu 60: Vì sao cần phải xác định độ ẩm của vật liệu ? Câu 61: Trình bày tính hút ẩm của vật liệu cách điện ? Câu 62: Trình bày tính chất cơ học của vật liệu cách điện ? Câu 63: Các cấp cách điện và ý nghĩa của việc nâng cao độ bền chịu nóng ? Câu 64: Trình bày tính chịu nóng của vật liệu cách điện ? Câu 65: Trình bày tính chịu băng giá, độ dẫn nhiệt và sự giãn nở nhiệt của điện môi? Câu 66: Vì sao phải quan tâm tới tính chất hóa học của điện môi ? Câu 67: Trình bày tính chịu tác động của bức xạ năng lượng cao của vật liệu cách điện ? Câu 68: Hoá già về nhiệt của điện môi là gì ? Nguyên nhân của hóa già điện môi ? Câu 69: Các yếu tố ảnh hưởng của sự hoá già điện môi ? 5.3 Hướng dẫn đọc tài liệu [1] Chương 6 [2] Chương 5 Phần Vật liệu điện 6. Chủ đề 6: Vật liệu cách điện 6.1 Mục tiêu Củng cố kiến thức về các tính chất của các loại vật liệu cách điện 6.2 Các câu hỏi, bài tập Câu 70: Tầm quan trọng của vật liệu cách điện Câu 71: Phân loại vật liệu cách điện ? Câu 72: Cho biết các yêu cầu cơ bản của cách điện thể khí? Giới thiệu vài nét về ưu nhược điểm, ứng dụng của cách điện là không khí, khí elega (SF 6 )và hydro (H 2 )? Câu 73: Cho biết công dụng của dầu biến áp trong kĩ thuật điện? Câu 74: Đặc điểm của sự hóa già dầu? Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ hóa già của dầu biến áp? Câu 75: Trình bày các đặc điểm cơ bản của điện môi lỏng tổng hợp ? Câu 76: Trình bày các đặc điểm cơ bản của sơn cách điện ? Câu 77: Kết cấu và phân loại điện môi hữu cơ ? Câu 78: Cho biết một số các ưu, nhược điểm và ứng dụng của cách điện hữu cơ và cách điện vô cơ trong kĩ thuật điện? Kể tên một số vật liệu cách điện vô cơ mà anh chị biết ? Câu 79: Trình bày các đặc điểm cơ bản của vật liệu xơ ? Câu 80: Kể tên và nêu một vài đặc điểm, đặc tính kĩ thuật, ứng dụng mà anh chị biết về các loại thủy tinh ? Câu 81: Trình bày các đặc điểm và yêu cầu của sứ cách điện ? Câu 82: Phân loại các loại sứ cách điện ? Câu 83: Trình bày các đặc tính của Mika Câu 84: Trình bày các đặc tính của Amina ? 6.3 Hướng dẫn đọc tài liệu [1] Chương 7 [2] Chương 6 Phần Vật liệu điện 7. Chủ đề 7: Vật liệu dẫn điện và vật liệu từ 7.1 Mục tiêu Củng cố kiến thức về các tính chất của một số vật liệu dẫn điện điển hình và các tính chất cơ bản của vật liệu từ. 7.2 Các câu hỏi, bài tập Câu 85: Phân loại vật dẫn ? Câu 86: Các tính chất cơ bản của vật dẫn ? Câu 87: Trình bày các tính chất của đồng ? Câu 88: Trình bày các tính chất của hợp kim của đồng ? Câu 89: Trình bày các tính chất của nhôm ? Câu 90: Trình bày các tính chất của hợp kim của nhôm ? Cau 91: Trình bày các tính chất của sắt và lưỡng kim ? Câu 92: Trình bày các tính chất của các hợp kim điện trở cao ? Câu 93: Trình bày các tính chất của than kỹ thuật điện ? Câu 94: Trình bày các tính chất của chất hàn và chất giúp chảy ? Câu 95: Khái niệm chung về tính chất từ của vật liệu sắt từ ? Câu 96: Trình bày đường cong từ hóa và độ từ thẩm của vật liệu sắt từ ? Câu 97: Trình bày chu trình từ trễ của vật liệu sắt từ ? Câu 98: Trình bày tổn hao từ trễ và dòng xoáy ? Các yếu tố ảnh hưởng đến tổn hao từ trễ và dòng xoáy ? Câu 99: Trình bày các đặc trưng cơ bản và ứng dụng của thép lá kỹ thuật điện? Câu 100: Trình bày các đặc trưng cơ bản và ứng dụng của Fecmaloi và Alusipe ? Câu 101: Trình bày các đặc trưng cơ bản và ứng dụng của vật liệu từ cứng ? 7.3 Hướng dẫn đọc tài liệu [1] Chương 8,9 [2] Chương 7,8 Phần Vật liệu điện 8. Chủ đề 8: Cách điện trong hệ thống điện Câu 102: Trình bày các loại điện áp tác dụng lên cách điện ? Câu 103: Trình bày cách phối hợp các mức cách điện trong thiết kế vật liệu cách điện? Câu 104: Trình bày cách xác định điện áp làm cơ sở thử nghiệm cách điện ? Câu 105: Các yêu cầu của cách điện đường dây trên không ? Câu 106: Khái niệm và phân loại cáp cao áp ? Câu 107: Trình bày các đặc trưng cơ bản của cáp tẩm dầu ? Câu 108: Trình bày các đặc trưng cơ bản của cáp đổ dầu ? Câu 109: Trình bày các đặc trưng cơ bản của cáp khí nén ? Câu 110: Khái niệm chung về kiểm tra dự phòng cách điện cao áp ? Câu 111: So sánh sự khác biểt giữa phân cực nhanh và phân cực chậm của điện môi ? Câu 112: Vì sao phải quan tâm đến tổn thất điện môi ? Câu 113: Các công thức tính tổn thất điện môi và các yêu tố ảnh hưởng đến tổn thất điện môi ? Câu 114: So sánh sự giống và khác nhau giữa đánh thủng chất khí và đánh thủng ion hóa ở chất lỏng và đánh thủng điện môi rắn vi mô đồng nhất ? Câu 115: Phóng điện bề mặt điện môi rắn là gì ? Sự khác biệt giữa phóng điện bề mặt và phóng điện đánh thủng điện môi rắn ? Câu 116: Có thể sử dụng màn chắn ở điện áp xoay chiều được không ? Vì sao ? Câu 117: Vì sao phải quan tâm đến đánh thủng điện môi ? Câu 118: Các hiện tượng xảy ra khi đặt điện môi trong điện trường ? Câu 119: Các loại liên kết cơ bản của vật chất ? Câu 120: Phân loại vật liệu theo lý thuyết phần vùng vật rắn và theo tính chất từ tính? Phần II Yêu cầu về nội dung, phương pháp thực hiện, kết quả đạt được - Sinh viên cần phải đọc kỹ các câu hỏi, các tài liệu tham khảo trước khi trả lời câu hỏi. - Nội dung trả lời cần rõ ràng, đủ ý. Phần III Thời gian thực hiện, hình thức báo cáo, tiêu chí đánh giá 3.1 Thời gian thực hiện Các câu hỏi của các chủ đề cần phải được trả lời ngay sau khi nội dung lý thuyết của chủ đề kết thúc học trên lớp. 3.2 Hình thức báo cáo Các sinh viên trả lời các câu hỏi vào sách bài tập. 3.3. Tiêu chí đánh giá Giáo viên chấm điểm bài trả lời của sinh viên theo thang điểm 10 dựa theo các tiêu chí sau: - Đầy đủ nội dung các câu hỏi. - Nội dung các câu trả lời đúng đáp án. - Trình bày rõ ràng, sạch đẹp. Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Đình Thắng; Vật liệu kỹ thuật điện, NXB Khoa học và Kỹ thuật; 2006. [2] Giáo trình Vật liệu điện – Khí cụ điện; Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên. . Phần Vật liệu điện 6. Chủ đề 6: Vật liệu cách điện 6.1 Mục tiêu Củng cố kiến thức về các tính chất của các loại vật liệu cách điện 6.2 Các câu hỏi, bài tập Câu 70: Tầm quan trọng của vật liệu. dẫn đọc tài liệu [1] Chương 7 [2] Chương 6 Phần Vật liệu điện 7. Chủ đề 7: Vật liệu dẫn điện và vật liệu từ 7.1 Mục tiêu Củng cố kiến thức về các tính chất của một số vật liệu dẫn điện điển. chất điện sau của điện môi: hằng số điện môi, điện trở cách điện của điện môi ? Câu 18: Trình bày khái niệm và công thức tính điện trở suất khối và điện trở suất mặt của điện môi ? Câu 19: