|
Elektrotexnika ma
|
| bet | 1/4 | | Sana | 28.02.2023 | | Hajmi | 1.01 Mb. | | #43831 |
Bog'liq 1-Ma\'ruza Informatika fanidan test nazoratlari o, New Microsoft Word Document, 5-SINF Informatika va AT
«O‘zbekiston TEMIR YO‘LLARI»
aksiyadorlik JAMIYATI
TOSHKENT TEMIR YO‘L MUHANDISLARI INSTITUTI
«Temir yo‘llar elektr ta’minoti » kafedrasi
«ELEKTROTEXNIKA MATERIALLARI”
MA’RUZA MASHG’ULOTLARI
Toshkent – 2016
1-MA’RUZA
ELEKTROTEXNIKA MATERIALLARINING SINFLANISHI
Reja.
1. Kirish. Fanning rivojlanish tarixi va asosiy namoyondalari.
2. Temir yo‘lda elektrotexnika materiallari.
Tayanch so‘zlar: dielektriklar, yarim o‘tkazgichlar, o‘tkazgichlar va magnit materiallar , elektr o‘tkazuvchanligi o‘tkazgich materiallardan
Elektr texnika materiallari fani bo‘yicha bajariladigan tajriba ishlari yuqori kuchlanish bilan bog‘liq. Yuqori kuchlanish inson hayoti uchun havfli, shu sababli talaba texnika havfsizligi bilan tanishishi shart. Tajriba ishini bajarishdan oldin talabalar shu ishga qarashli yuqori kuchlanishli qurilmalar bilan tanishadilar. Tajriba ishini bajarish uchun o‘qituvchidan ruxsat olinadi. Tekshirilayotgan dielektrikni elektrodlar orasiga joylashtirib, keyin yuqori kuchlanish ulanadi. Har bitta tajriba ishi himoya qafaslari bilan jihozlangan bo‘lib, texnika havfsizligiga rioya qilinishi kerak1.
Dielektriklarning muhim xususiyatlaridan biri, uning tashqi elektr maydoni ta’sirida qutblanishidir. qutblanish deganda dielektrikda elektr maydoni ta’sirida zaryadlangan zarrachalarning fazoviy joylashuvini o‘zgartirish holati tushuniladi. Elektr maydoni ta’sirida bo‘lgan dielektrik ikki vektor qiymati – elektr maydon kuchlanganligi va qutblanganlik bilan ifodalanadi. Elektr maydon kuchlanganligi zaryadlangan jism yoki zarrachalarning elektr maydonidagi ta’sir kuchini ifodalaydi. Elektr maydon kuchlanganligi vektorning yo‘nalishi sifatida jism nuqtaviy zaryadining musbat kuch chizig‘i yo‘nalishi qabul qilingan.
Elektr uskunalarning tok tashuvchi qismlariga bevosita tegib shikastlanish xavfidan tashqari yuqori kuchlanishdan past kuchlanishga o‘tishdagi tokdan shikastlanish xavfi ham mavjud.
Yuqori kuchlanish tarmog‘idan pastki kuchlanish tarmog‘iga o‘tayotgandagi xavfdan himoyalanish neytralni yoki pastki kuchlanish tarmog‘i fazasini yerga ulash orqali amalga oshiriladi1.
Elektr uskunalarning metall qismlaridan kuchlanish o‘tishidan himoyalanish uchun yerlatkich, nollash yoki ajratish qurilmalaridan foydalaniladi.
Elektrotexnika materiallarining rivojlanishi
Elektr uskunalar korpuslariga tutashuv, ya’ni yerdan izolyasiyalanmagan konstruktiv qismlarga kuchlanish ta’siridagi tok o‘tkazuvchi qismlarning tegib qolishi elektr uskunalarining yerga nisbatan kuchlanish ostida qolishiga olib keladi. Bunday hollarda odam yerda yoki polda turgan holda elektr uskunaning shikastlangan joyiga tegib ketsa, u elektr tokidan shikastlanish xavfi ostida qoladi.
Kuchlanish o‘tishi tufayli tokdan shikastlanish xavfini oldini olish uchun elektr qurilmalar konstruktiv qismlarini himoyaviy yerga ulash yoki nollash amalga oshiriladi. Yerlash himoyasi va nollash elektr uskunaning normal holatda kuchlanish ostida bo‘lmagan metall qismlariga mis yoki temir o‘tkazgichlar orqali yerlatgichga ulanishiga aytiladi1.
Izolyasiya shikastlanishi natijasida kelib chiqqan korpusdagi qisqa tutashuv tarmoqqa ulangan yerlatkich o‘tkazgichlari orqali o‘tadi.
1000 V dan yuqori bo‘lgan kuchlanishli elektr qurilmalar uchun asosiy himoya vositalari: kuchlanish ta’siri ish bajarish, vaqtincha yerlatkich va o‘lchagich vositalari uchun shtanga; saqlagichni o‘rnatish va echish uchun himoyalangan qisqichlar. Qo‘shimcha vositalarga quyidagilar kiradi: dielektrik qo‘lqoplar, dielektrik tufli va himoya, xususan, qadam kuchlanishidan himoya uchun kovushlar, himoyalovchi tagliklar, dielektrik mat (gilamcha, namat). Barcha himoya vositalari davomiy ko‘rikdan o‘tkazilib turiladi. Ko‘rik davomida yaroqsiz deb topilgani va ko‘rikdan o‘tkazish muddati o‘tib ketgan himoya vositalari darhol foydalanishdan chiqarilishi lozim.1
Bundan tashqari, himoya vositalari qobiqlarida biron-bir kamchilik sezilganda, ular navbatdan tashqari ko‘rikdan o‘tkaziladi. Elektrotexnika materiallari namunalari 500 V dan yuqori bo‘lgan kuchlanishda sinov shkaflarida sinovdan o‘tkaziladi. Ishga tushiruvchi, rostlovchi va o‘lchovchi apparaturalar shkafning ustki qismida joylashgan bo‘lishi shart. Faqat shkaf eshiklari yopilgandan so‘ng kuchlanish beriladi va ishlashga ruxsat etiladi; eshik ochilganida kontakt bloklari uziladi. Shkaf ko‘rikdan o‘tkazilayotgan paytda qurilma va o‘tkazgichlarga tegib bo‘lmaydi. Shkafning metall ustunlari ishonchli yerlangan bo‘lishi shart.2
Elektr texnikada vujudga kelayotgan muammolarni ijobiy hal etish uchun yangidan-yangi materiallarni ishlab chiqarish, shu bilan birga mavjud materiallar xossalarini uzluksiz takomillashtirib borish va ularning sifatini yaxshilash kerak bo’ladi. Bu esa yangi texnologiya asosidagi yuqori sifatli elektr texnika materiallari ishlab chiqaruvchi korxonalarni juda tez rivojlantirishni taqozo etadi.
Qo’yilgan maqsadga amaliy ravishda yondoshish uchun qo’llanishi mumkin bo’lgan materiallarning kimyoviy, fizik va mexanik xossalarini chuqur talqin eta bilish kerak. Bunda fan va texnika sohasida erishilgan yutuqlar, olingan ma’lumotlarni talabalarga atroflicha yoritib berish zarur. Zamonaviy elektr texnikada qollaniladigan materiallarni tadqiq etish va yuqorida qayd etilgan maqsadlarga erishish uchun ”Elektr texnika materiallari” kursi o’qitiladi.1
“Elektr texnika materiallari” o’quv qo’llanmasi talabalarni mazkur fanga oid ma’lumotlar, materiallarining elektr texnikadagi o’rni hamda ularning amalda qo’llanilishi bilan tanishtiradi.
Hozirgi paytda fan va texnika rivojlangan, texnologik jarayonlar takomillashgan bir vaqtda elektr texnika ham yangi bosqichlarga ko’tarilib, turli xildagi materiallar ishlab chiqarilmoqda va o’zlashtirilmoqda. Ishlab chiqarilayotgan elektr texnika materiallarining yangi xossalarga ega turlari ko’p miqdorda tayyorlanmoqda. Yangi turdagi materiallarni yaratishga ularning fizik, kimyoviy va mexanik xossalarini chuqur o’rganish orqali erishilmoqda.
Elektr texnika uskunalarini loyihalash, ishlab chiqarish va tekshirishda mutaxassis turli-tuman xossaga ega bo’lgan elektr texnika materiallari bilan to’qnashadi. Bu materiallar elektr mashinasi va jihozlarida kuzatiladigan elektromagnit jarayonida ishtirok etadi. Elektr texnika materiallaridan ma’lum darajada elektr, mexanik va magnit xossalar talab etiladi.
Elektr texnika materiallari fanida o’quvchilar e’tiboriga quyidagilar havola etiladi va o’rganiladi: elektr texnika materiallarini o’rganish va tekshirish asoslari; ularning xossalari va tuzilishi; muayyan xossalari orqali materiallarni elektrotexnikada ishlatishni aniqlash va amaliy jihatdan qo’llash1.
Odatda kristall deganda katta bo‘laklar uchun ham, mayda bo‘laklar uchun ham bir xil bo‘lgan geometrik muntazam shakldagi moddalar tushuniladi. “Kristall” – yunoncha so‘z bo‘lib, qadimgi yunonlar muzni «kristallos» deb ataganlar, keyinchalik bu so‘z bilan tabiiy kvarsni atay boshlaganlar. Vaqt o‘tishi bilan bu so‘zning ma’nosi kengaya borib, hamma ko‘p qirra ko‘rinishga ega bo‘lgan tabiiy jismlarni kristall deb atala boshlandi. Hozirda kristall deganda ichki tuzilishi aniq tartibli bo‘lgan jismlar tushuniladi. Kristallni hosil qilgan atom, ion yoki molekulalardan iborat elementlar geometrik to‘g‘ri, qonuniy va davriy fazoviy panjarani tashkil etadi (rasm-1). Odatda kristallar shartli ravishda real va ideallarga bo‘linadi. Kristall jismlar tuzilish elementlarining fazoda taqsimlanishi tartibliligi bilan amorf moddalardan ajralib turadi. Demak, amorf moddalarning atomlarini fazoda taqsimlanishi tartibsiz bo‘lib, ular yaqin tartibga ega bo‘ladilar.
Agar kub shaklidagi osh tuzi kristallchasini mayda bo‘laklarga bo‘lib, bu bo‘lakchalarni mikroskop ostida kuzatsak, biz ularning o‘lchamlariga bog‘liq bo‘lgan holda kub (yoki bir nechta yopishib qolgan kublar) shakliga ega ekanligini ko‘ramiz. Agar kristallarning bo‘linish jarayonini fikran davom ettirishni tasavvur qilsak, u holda biz atom (molekulalar yoki ionlar) larning juda kam sonlaridan iborat bo‘lgan kristallarning elementar yacheykalariga kelamiz2.
Kristallarni o‘rganishning zamonaviy usullari kristallarning elementar yacheykalari ichida zarralar (atom, molekulalar, ionlar)ni qanday joylashganligini bilishga imkon beradi. Rasmda osh tuzi kristallining ichida natriy va xlor ionlarining joylashish chizmasi keltirilgan. Kristall panjarada joylashgan zarralarning o‘rni kristall panjara tugunlari deyiladi.
Biror bir kristallni tashkil etgan elementlar fazoviy panjaraning tugunlarida joylashadi. Bu zarrachalarning issiqlik harakatlari ularni tugunlar atrofidagi tebranma harakatida namoyon bo‘ladi va ular zarrachalarning tebranma harakatining markazi hisoblanadi. Harorat ortishi bilan zarrachalar tebranma harakati amplitudasi ortib boradi.
Kristall to‘g‘risida gapirilganda, uning bir xususiyatini hisobga olish kerak, ya’ni u qanday kattalikka ega bo‘lmasin uni bitta juda katta molekula deb qaraladi. Chunki, molekula ikki va undan ortiq atomlardan tashkil topadi. Kristallning amorf jismlardan farqi uning tartibli tuzilishiga ega bo‘lganligi uchun u simmetriya qonunlariga bo‘ysunadi.
Quyida kristall tuzilishlardagi ba’zi simmetriya elementlari bilan tanishib chiqamiz:
1. Kristalldan o‘tkazilgan to‘g‘ri chiziqning har ikkala tomonidan barobar masofada bir xil geometrik shakllar (tomonlar, burchaklar, nuqtalar, qirralar va cho‘qqilar joylashadi)ga bo‘ysunuvchi kristall tuzilish ichidagi xayoliy nuqtaga (markaz) egaligi.
2. Kristall yacheyka bir marotaba to‘liq aylanganda bir necha marotaba o‘zi bilan o‘zi ustma –ust tushadi. Bu aylanish o‘qiga simmetriya o‘qi deb ataladi va gn yoki In xarflari bilan belgilanadi, bunda n – o‘qning tartibini ifodalaydi. Bir marta to‘la aylanganda kristall tuzilish o‘zi bilan o‘zi 4 marta ustma-ust tushsa, u holda bu simmetriya o‘qi 4-chi tartibli bo‘ladi. Umuman bir marta to‘la aylanganda «n» marta ustma-ust tushsa, n-chi tartibli simmetriya o‘qi deyiladi. Kristallarda faqat ikkinchi, uchinchi, to‘rtinchi, beshinchi va oltinchi tartibli simmetriya o‘qlari bo‘lishi mumkin. Oltinchidan katta simmetriya o‘qlari bo‘lmaydi1.
3.Simmetriya tekisligi kristallni shunday ikki bo‘lakka bo‘ladiki, ulardan biri ikkinchisining ko‘zgudagi aksini ifodalaydi va «r» xarfi bilan belgilanadi.
Kristall tuzilishlar quyidagi turlarga bo‘linadi: oddiy, hajmi markazlashgan, yoni markazlashgan. Oddiy kub panjarada, atomlar faqat uning tugunlarida joylashadi. Hajmi markazlashganda esa atomlar uning tugunlaridan tashqari, kubning markazida ham joylashadi, yoni markazlashganda esa, uning tugunlardan tashqari, har bir tomonning markazlarida ham joylashadi. Shu yerda kristall panjaralarning koordinasion sonlari haqida ham aytib o‘tish joiz. Kristall panjaradagi hoxlagan atomni eng yaqin bir xil masofada joylashgan atomlarning soniga qarab: I, II, III … n – koordinasion sonlari deb ataladi.
O‘z joyini yo‘qotgan atomlar “vakant” joylarga yaqinlashganda, ularning ushlanib qolishi natijasida “vakant” joyni to‘ldirishi mumkin. Bu hodisani nuqsonlarning rekombinasiyasi deyiladi. Nuqsonlarning hosil bo‘lishidan rekombinasiyalanishigacha o‘tgan vaqtni nuqsonlarning yashash vaqti deyiladi. Nuqtaviy nuqsonlar kristall panjaraga begona element atomlari kirib qolganda ham hosil bo‘ladi. Bunda begona atom tugunlarning biriga(11-a rasm) yoki ularning oralig‘iga joylashishi(11-b rasm) mumkin. Natijada kristallning shu joyi deformasiyalanadi.
|
| |
