В каких проводах высокая механическая прочность совмещается с хорошей электропроводностью: Варианты тестовых заданий по дисциплине Электротехника и электроника

Содержание

Варианты тестовых заданий по дисциплине Электротехника и электроника


С этим файлом связано 1 файл(ов). Среди них: Тест ЭТ рус.docx.
Показать все связанные файлы
Подборка по базе: Анализ учебных заданий с точки зрения требований к формированию , _ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА для проведения промежуточной аттестации по д, Список вопросов для подготовки к экзамену по дисциплине Химия ( , Практическая работа № 3 Анализ учебных заданий.docx, лекция Использование компетентностно-ориентированных заданий фор, Анализ учебных заданий.docx, Практическаяработа по дисциплине Праврвое обеспечение прфессиано, Пример заданий практика 2.docx, Тема 2.3 разработка учебных заданий.docx, Варианты заданий 734z(2).docx

Краснодарский гуманитарно — технологический колледж

Рассмотрено на заседании Одобрено

кафедры общих гуманитарных Зам.директора по УВР

и естественнонаучных дисциплин ____________ Г.А.Словцова

Зав.кафедрой _________Т.С.Яценко «____»__________20__ г.

«___»__________________20__ г.

Варианты тестовых заданий

по дисциплине «Электротехника и электроника»

для специальностей: «Техническое обслуживание и ремонт

автомобильного транспорта»

«Технология деревообработки»

Составил:

Преподаватель КГТК

Т.С.Яценко.

Краснодар 2010 г.

Раздел 1 «Постоянный электрический ток»

1.Определить сопротивление лампы накаливания , если на ней написано 100 Вт и 220 В

а) 484 Ом б)486 Ом

в) 684 Ом г) 864 Ом

2.Какой из проводов одинаково диаметра и длины сильнее нагревается – медный или стальной при одной и той же силе тока ?

а) Медный б) Стальной

в) Оба провода нагреваются г) Ни какой из проводов

одинаково не нагревается

3.Как изменится напряжение на входных зажимах электрической цепи постоянного тока с активным элементом, если параллельно исходному включить ещё один элемент?

а) Не изменится б) Уменьшится

в) Увеличится г) Для ответа недостаточно данных

4.В электрической сети постоянного тока напряжение на зажимах источника электроэнергии 26 В. Напряжение на зажимах потребителя 25 В. Определить потерю напряжения на зажимах в процентах.

а) 1 % б) 2 %

в) 3 % г) 4 %

5.Электрическое сопротивление человеческого тела 3000 Ом. Какой ток проходит через него, если человек находится под напряжением 380 В?

а) 19 мА б) 13 мА

в) 20 мА г) 50 мА

6.Какой из проводов одинаковой длины из одного и того же материала, но разного диаметра, сильнее нагревается при одном и том же токе?

а) Оба провода нагреваются одинаково;

б) Сильнее нагревается провод с большим диаметром;

в) Сильнее нагревается провод с меньшим диаметром;

г) Проводники не нагреваются;

7.В каких проводах высокая механическая прочность совмещается с хорошей электропроводностью?

а) В стальных б) В алюминиевых

в) В стальалюминиевых г) В медных

8. Определить полное сопротивление цепи при параллельном соединении потребителей, сопротивление которых по 10 Ом?

а) 20 Ом б) 5 Ом

в) 10 Ом г) 0,2 Ом

9. Два источника имеют одинаковые ЭДС и токи, но разные внутренние сопротивления. Какой из источников имеет больший КПД ?

а) КПД источников равны.

б) Источник с меньшим внутренним сопротивлением.

в) Источник с большим внутренним сопротивлением.

г) Внутреннее сопротивление не влияет на КПД.

10.В электрической схеме два резистивных элемента соединены последовательно. Чему равно напряжение на входе при силе тока 0,1 А, если R1 = 100 Ом; R2 = 200 Ом?

а) 10 В б) 300 В

в) 3 В г) 30 В

11. Какое из приведенных свойств не соответствует параллельному соединению ветвей?

а) Напряжение на всех ветвях схемы одинаковы.

б) Ток во всех ветвях одинаков.

в) Общее сопротивление равно сумме сопротивлений всех ветвей схемы

г) Отношение токов обратно пропорционально отношению сопротивлений на ветвях схемы.

12. Какие приборы способны измерить напряжение в электрической цепи?

а) Амперметры б) Ваттметры

в) Вольтметры г) Омметры

13. Какой способ соединения источников позволяет увеличить напряжение?

а) Последовательное соединение б) Параллельное соединение

в) Смешанное соединение г) Ни какой

14.Электрическое сопротивление человеческого тела 5000 Ом. Какой ток проходит через него, если человек находится под напряжением 100 В?

а) 50 А б) 5 А

в) 0,02 А г) 0,2 А

15. В электрическую цепь параллельно включены два резистора с сопротивлением 10 Ом и 150 Ом. Напряжение на входе 120 В. Определите ток до разветвления.

а) 40 А б) 20А

в) 12 А г) 6 А

16. Мощность двигателя постоянного тока 1,5 кВт. Полезная мощность, отдаваемая в нагрузку, 1,125 кВт. Определите КПД двигателя.

а) 0,8 б) 0,75

в) 0,7 г) 0,85

17. Какое из приведенных средств не соответствует последовательному соединению ветвей при постоянном токе?

а) Ток во всех элементах цепи одинаков.

б) Напряжение на зажимах цепи равно сумме напряжений на всех его участков.

в) напряжение на всех элементах цепи одинаково и равно по величине входному напряжению.

г) Отношение напряжений на участках цепи равно отношению сопротивлений на этих участках цепи.

18. Какими приборами можно измерить силу тока в электрической цепи?

а) Амперметром б) Вольтметром

в) Психрометром г) Ваттметром

19.Что называется электрическим током?

а) Движение разряженных частиц.

б) Количество заряда, переносимое через поперечное сечение проводника за единицу времени.

в) Равноускоренное движение заряженных частиц.

г) Порядочное движение заряженных частиц.

20.Расшифруйте абривиатуру ЭДС.

а) Электронно-динамическая система б) Электрическая движущая система

в) Электродвижущая сила г) Электронно действующая сила.

Раздел 2 «Переменный электрический ток»

1.Заданы ток и напряжение: i = max* sin (t) u = umax* sin(t + 300). Определите угол сдвига фаз.

а) 00 б) 300

в) 600 г) 1500

2. Схема состоит из одного резистивного элемента с сопротивлением R=220 Ом. Напряжение на её зажимах u= 220 * sin 628t. Определите показания амперметра и вольтметра.

а) = 1 А u=220 В б) = 0,7 А u=156 В

в) = 0,7 А u=220 В г) = 1 А u=156 В

3. Амплитуда синусоидального напряжения 100 В, начальная фаза

= — 600, частота 50 Гц. Запишите уравнение мгновенного значения этого напряжения.

а) u=100 * cos(-60t) б) u=100 * sin (50t — 60)

в) u=100*sin (314t-60) г) u=100*cos (314t + 60)

4. Полная потребляемая мощность нагрузки S= 140 кВт, а реактивная мощность Q= 95 кВАр. Определите коэффициент нагрузки.

а) cos = 0,6 б) cos = 0,3

в) cos = 0,1 г) cos = 0,9

5. При каком напряжении выгоднее передавать электрическую энергию в линии электропередач при заданной мощности?

а) При пониженном б) При повышенном

в) Безразлично г) Значение напряжения

утверждено ГОСТом

6.Напряжение на зажимах цепи с резистивным элементом изменяется по закону: u=100 sin (314=300).Определите закон изменения тока в цепи, если R=20 Ом.

а) I = 5 sin 314 t б) I = 5 sin (314t + 30

0)

в)I = 3,55 in (314t + 300) г) I = 3,55 sin 314t

7.Амплитуда значения тока max = 5 A, а начальная фаза = 300 . Запишите выражения для мгновенного значения этого тока.

а) I = 5 cos 30 t б) I = 5 sin 300

в) I = 5 sin (t+300) г) I = 5 sin (t+300)

8. Определите период сигнала , если частота синусоидального тока 400 Гц.

а) 400 с б) 1,4 с

в)0.0025 с г) 40 с

9. В электрической цепи переменного тока, содержащей только активное сопротивление R, электрический ток.

а) Отстает по фазе от напряжения на 900

б) Опережает по фазе напряжение на 900

в) Совпадает по фазе с напряжением

г) Независим от напряжения.

10.Обычно векторные диаграммы строят для :

а) Амплитудных значений ЭДС, напряжений и токов

б) Действующих значений ЭДС, напряжений и токов.

в) Действующих и амплитудных значений

г) Мгновенных значений ЭДС, напряжений и токов.

11.Амплитудное значение напряжения umax=120В, начальная фаза =45.Запишите уравнение для мгновенного значения этого напряжения.

а) u= 120 cos (45t) б) u= 120 sin (45t)

в) u= 120 cos (t + 450) г) u= 120 cos (t + 450)

12.Как изменится сдвиг фаз между напряжением и током на катушке индуктивности, если оба её параметра (R и XL) одновременно увеличатся в два раза?

а) Уменьшится в два раза б) Увеличится в два раза

в) Не изменится г) Уменьшится в четыре раза

13. Мгновенное значение тока I = 16 sin 157 t. Определите амплитудное и действующее значение тока.

а) 16 А ; 157 А б) 157 А ; 16 А

в)11,3 А ; 16 А г) 16 А ; 11,3

14. Каково соотношение между амплитудным и действующим значение синусоидального тока.

а) = б) = max*

в) = max г) =

15.В цепи синусоидального тока с резистивным элементом энергия источника преобразуется в энергию:

а) магнитного поля б) электрического поля

в)тепловую г) магнитного и электрического полей

16. Укажите параметр переменного тока, от которого зависит индуктивное сопротивление катушки.

а) Действующее значение тока б) Начальная фаза тока

в)Период переменного тока г) Максимальное значение тока

17.Какое из приведённых соотношений электрической цепи синусоидального тока содержит ошибку ?

а) б) u =

в) г)

18. Конденсатор емкостью С подключен к источнику синусоидального тока. Как изменится ток в конденсаторе, если частоту синусоидального тока уменьшить в 3 раза.

а) Уменьшится в 3 раза б) Увеличится в 3 раза

в) Останется неизменной г) Ток в конденсаторе не зависит от

частоты синусоидального тока.

19. Как изменится период синусоидального сигнала при уменьшении частоты в 3 раза?

а) Период не изменится б) Период увеличится в 3 раза

в)Период уменьшится в 3 раза г) Период изменится в раз

20. Катушка с индуктивностью L подключена к источнику синусоидального напряжения. Как изменится ток в катушке, если частота источника увеличится в 3 раза?

а) Уменьшится в 2 раза б) Увеличится в 32раза

в) Не изменится г) Изменится в раз

Раздел 3 «Трехфазный ток»

1.Чему равен ток в нулевом проводе в симметричной трёхфазной цепи при соединении нагрузки в звезду?

а) Номинальному току одной фазы б) Нулю

в) Сумме номинальных токов двух фаз г) Сумме номинальных токов трёх фаз

2.Симметричная нагрузка соединена треугольником. При измерении фазного тока амперметр показал 10 А. Чему будет равен ток в линейном проводе?

а) 10 А б) 17,3 А

в) 14,14 А г) 20 А

3.Почему обрыв нейтрального провода четырехпроходной системы является аварийным режимом?

а) На всех фазах приёмника энергии напряжение падает.

б) На всех фазах приёмника энергии напряжение возрастает.

в) Возникает короткое замыкание

г) На одних фазах приёмника энергии напряжение увеличивается, на других уменьшается.

4.Выбераите соотношение, которое соответствует фазным и линейным токам в трехфазной электрической цепи при соединении звездой.

а) л = ф б) л =ф

в) ф = л г) ф =л

5.Лампы накаливания с номинальным напряжением 220 В включают в трехфазную сеть с напряжением 220 В. Определить схему соединения ламп.

а) Трехпроводной звездой.

б) Четырехпроводной звездой

в) Треугольником

г) Шестипроводной звездой.

6.Каково соотношение между фазными и линейными напряжениями при соединении потребителей электроэнергии треугольником.

а) Ил =Иф б) Ил = * Ил

в)Иф = * Ил г) Ил = * Иф

7. В трехфазной цепи линейное напряжение 220 В, линейный ток 2А, активная мощность 380 Вт. Найти коэффициент мощности.

а) cos = 0.8 б) cos = 0.6

в) cos = 0.5 г) cos = 0.4

8.В трехфазную сеть с линейным напряжением 380 В включают трехфазный двигатель, каждая из обмоток которого рассчитана на220 В. Как следует соединить обмотки двигателя?

а) Треугольником б) Звездой

в) Двигатель нельзя включать в эту сеть г) Можно треугольником, можно

звездой

9. Линейный ток равен 2,2 А .Рассчитать фазный ток, если симметричная нагрузка соединена звездой.

а) 2,2 А б) 1,27 А

в) 3,8 А г) 2,5 А

10.В симметричной трехфазной цепи линейный ток 2,2 А.Рассчитать фазный ток, если нагрузка соединена треугольником.

а) 2,2 А б) 1,27 А

в) 3,8 А г) 2,5 А

11.Угол сдвига между тремя синусоидальными ЭДС, образующими трехфазную симметричную систему составляет:

а) 1500 б) 1200

в) 2400 г) 900

12.Может ли ток в нулевом проводе четырехпроводной цепи, соединенной звездой быть равным нулю?

а) Может б) Не может

в) Всегда равен нулю г ) Никогда не равен нулю.

13.Нагрузка соединена по схеме четырехпроводной цепи. Будут ли меняться фазные напряжения на нагрузке при обрыве нулевого провода: 1) симметричной нагрузки 2) несимметричной нагрузки?

а) 1) да 2) нет б) 1) да 2) да

в) 1) нет 2) нет г) 1) нет 2)да

Тест по электротехнике

1.Определить сопротивление лампы накаливания, если на ней написано 100 Вт и 220 В?

а) 484 Ом б)486 Ом

в) 684 Ом г) 864 Ом

2.Как изменится напряжение на входных зажимах электрической цепи постоянного тока с активным элементом, если параллельно исходному включить ещё один элемент?

а) Не изменится б) Уменьшится

в) Увеличится г) Для ответа недостаточно данных

3.В каких проводах высокая механическая прочность совмещается с хорошей электропроводностью?

а) В стальных б) В алюминиевых

в) В сталь-алюминиевых г) В медных

4. Определить полное сопротивление цепи при параллельном соединении потребителей, сопротивление которых по 10 Ом?

а) 20 Ом б) 5 Ом

в) 10 Ом г) 0,2 Ом

5. Какое из приведенных свойств не соответствует параллельному соединению ветвей?

а) Напряжение на всех ветвях схемы одинаковы.

б) Ток во всех ветвях одинаков.

в) Общее сопротивление равно сумме сопротивлений всех ветвей схемы

г) Отношение токов обратно пропорционально отношению сопротивлений на ветвях схемы.

6. Какие приборы способны измерить напряжение в электрической цепи?

а) Амперметры б) Ваттметры

в) Вольтметры г) Омметры

7. Какой способ соединения источников позволяет увеличить напряжение?

а) Последовательное соединение б) Параллельное соединение

в) Смешанное соединение г) Ни какой

8. Какими приборами можно измерить силу тока в электрической цепи?

а) Амперметром б) Вольтметром

в) Психрометром г) Ваттметром

9. Определите период сигнала , если частота синусоидального тока 400 Гц.

а) 400 с б) 1,4 с

в)0.0025 с г) 40 с

10. Какой ток наиболее опасен для человека при прочих равных условиях?

а)Постоянный б) Переменный с частотой 50 Гц

в)Переменный с частотой 50 мГц г) Опасность во всех случаях

11.Какой прибор нельзя подключить к измерительной обмотке трансформатора тока?

а) Амперметр б) Вольтметр

в) Омметр г) Токовые обмотки ваттметра

12.Какой физический закон лежит в основе принципа действия трансформатора?

а) Закон Ома б) Закон Кирхгофа

в) Закон самоиндукции г) Закон электромагнитной индукции

13.В каких случаях в схемах выпрямителей используется параллельное включение диодов?

а) При отсутствии конденсатора б) При отсутствии катушки

в) При отсутствии резисторов г) При отсутствии трёхфазного

трансформатора

14.Из каких элементов можно составить сглаживающие фильтры?

а) Из резисторов б) Из конденсаторов

в) Из катушек индуктивности г) Из всех вышеперечисленных приборов

15.Для выпрямления переменного напряжения применяют:

а) Однофазные выпрямители б) Многофазные выпрямители

в) Мостовые выпрямители г) Все перечисленные

16. Какие направления характерны для совершенствования элементной базы электроники?

а) Повышение надежности б) Снижение потребления мощности

в) Миниатюризация г) Все перечисленные

17.Укажите полярность напряжения на эмиттере и коллекторе транзистора типа pnp.

а) плюс, плюс б) минус, плюс

в) плюс, минус г) минус, минус

18.Каким образом элементы интегральной микросхемы соединяют между собой?

а) Напылением золотых или алюминиевых дорожек через окна в маске б) Пайкой лазерным лучом

в) Термокомпрессией

г) Всеми перечисленными способами

19. Какие особенности характерны как для интегральных микросхем (ИМС), так и для больших интегральных микросхем(БИС)?

а) Миниатюрность б) Сокращение внутренних соединительных линий

в) Комплексная технология г) Все перечисленные

20.Как называют средний слой у биполярных транзисторов?

а) Сток б) Исток

в) База г) Коллектор

21. Сколько pn переходов содержит полупроводниковый диод?

а) Один б) Два

в) Три г) Четыре

22.Как называют центральную область в полевом транзисторе?

а) Сток б) Канал

в) Исток г) Ручей

23.Сколько pn переходов у полупроводникового транзистора?

а) Один б) Два

в) Три г) Четыре

24.Управляемые выпрямители выполняются на базе:

а) Диодов б) Полевых транзисторов

в) Биполярных транзисторов г) Тиристоров

25.Электронные устройства, преобразующие постоянное напряжение в переменное, называются:

а) Выпрямителями б) Инверторами

в) Стабилитронами г) Фильтрами

Ответы на тест

вопроса

Буква ответа

вопроса

Буква ответа

вопроса

Буква ответа

вопроса

Буква ответа

вопроса

Буква ответа

1

А

6

В

11

А

16

Г

21

А

2

А

7

А

12

Г

17

А

22

Б

3

Г

8

А

13

Г

18

Г

23

Б

4

Г

9

В

14

Г

19

Г

24

Г

5

В

10

Г

15

Г

20

В

25

Б

Какой ток наиболее опасен для человека при прочих равных условиях? — Студопедия

Итоговой тест

Часть 1

Определить сопротивление лампы накаливания , если на ней написано 100 Вт и 220 В

а) 484 Ом                                           б)486 Ом

в) 684 Ом                                            г) 864 Ом

Какой из проводов одинаково диаметра и длины сильнее нагревается – медный или стальной при одной и той же силе тока ?

а) Медный                                          б) Стальной

в) Оба провода нагреваются          г) Ни какой из проводов

одинаково                                          не нагревается

 

Как изменится напряжение на входных зажимах электрической цепи постоянного тока с активным элементом, если параллельно исходному включить ещё один элемент?

а) Не изменится                                  б) Уменьшится

в) Увеличится                                       г) Для ответа недостаточно данных

 

4.В электрической сети постоянного тока напряжение на зажимах источника электроэнергии 26 В. Напряжение на зажимах потребителя 25 В. Определить потерю напряжения на зажимах в процентах.

 

а) 1 %                                                      б) 2 %


в) 3 %                                                       г) 4 %

Электрическое сопротивление человеческого тела 3000 Ом. Какой ток проходит через него, если человек находится под напряжением 380 В?

а) 19 мА                                                  б) 13 мА

в) 20 мА                                                   г) 50 мА

Какой из проводов одинаковой длины из одного и того же материала, но разного диаметра, сильнее нагревается при одном и том же токе?

 а) Оба провода нагреваются одинаково;                                                   

 б) Сильнее нагревается провод с большим диаметром;

 в) Сильнее нагревается провод с меньшим диаметром;                                                      

 г) Проводники не нагреваются;

В каких проводах высокая механическая прочность совмещается с хорошей электропроводностью?

а) В стальных                                             б) В алюминиевых

в) В стальалюминиевых                          г) В медных

Определить полное сопротивление цепи при параллельном соединении потребителей, сопротивление которых по 10 Ом?

а) 20 Ом                                                       б) 5 Ом

в) 10 Ом                                                        г) 0,2 Ом

Два источника имеют одинаковые ЭДС и токи, но разные внутренние сопротивления. Какой из источников имеет больший КПД ?

а) КПД источников равны.                                                    


б) Источник с меньшим внутренним сопротивлением.

в) Источник с большим внутренним сопротивлением.                                                     

г) Внутреннее сопротивление не влияет на КПД.

10.В электрической схеме два резистивных элемента соединены последовательно. Чему равно напряжение на входе при силе тока 0,1 А, если R1 = 100 Ом; R2 = 200 Ом?

а) 10 В                                                           б) 300 В

в) 3 В                                                              г) 30 В

Какое из приведенных свойств не соответствует параллельному соединению ветвей?

а) Напряжение на всех ветвях схемы одинаковы.                                                  

б) Ток во всех ветвях одинаков.

в) Общее сопротивление равно сумме сопротивлений всех ветвей схемы

г) Отношение токов обратно пропорционально отношению сопротивлений на ветвях схемы.

Какие приборы способны измерить напряжение в электрической цепи?

а) Амперметры                                               б) Ваттметры

в) Вольтметры                                                  г) Омметры

Какой способ соединения источников позволяет увеличить напряжение?

а) Последовательное соединение             б) Параллельное соединение

в) Смешанное соединение                            г) Ни какой

Электрическое сопротивление человеческого тела 5000 Ом. Какой ток через него, если человек находится под напряжением 100 В?

а) 50 А                                                                б) 5 А


в) 0,02 А                                                              г) 0,2 А

В электрическую цепь параллельно включены два резистора с сопротивлением 10 Ом и 150 Ом. Напряжение на входе 120 В. Определите ток до разветвления.

а) 40 А                                                              б) 20А

в) 12 А                                                               г) 6 А

Мощность двигателя постоянного тока 1,5 кВт. Полезная мощность, отдаваемая в нагрузку, 1,125 кВт. Определите КПД двигателя.

а) 0,8                                                               б) 0,75

в) 0,7                                                                г) 0,85

Какое из приведенных средств не соответствует последовательному соединению ветвей при постоянном токе?

а) Ток во всех элементах цепи одинаков.                                                            

б) Напряжение на зажимах цепи равно сумме напряжений на всех его участков.

в) напряжение на всех элементах цепи одинаково и равно по величине входному напряжению. 

 г) Отношение напряжений на участках цепи равно отношению сопротивлений на этих участках цепи.

Какими приборами можно измерить силу тока в электрической цепи?

а) Амперметром                                            б) Вольтметром

в) Психрометром                                           г) Ваттметром

Что называется электрическим током?

а) Движение разряженных частиц.                                                              

б) Количество заряда, переносимое через поперечное сечение проводника за единицу времени.

в) Равноускоренное движение заряженных частиц.                                                          

г) Порядочное движение заряженных частиц.

20.Расшифруйте абривиатуру ЭДС.

а) Электронно-динамическая система б) Электрическая движущая система

в) Электродвижущая сила                         г) Электронно действующая сила.

 

Часть 2

1.По степени безопасности, обусловленной характером производства и состоянием окружающей среды, помещения с повышенной опасностью…

а) Это помещения сухие, отапливаемые с токонепроводящими полами и относительной влажностью не более 60 %     

б) это помещения с высокой влажностью, более 75 %, токопроводящими полами и температурой выше + 30

в) это помещение с влажностью, близкой к 100 %, химически активной средой     

г ) все перечисленные признаки

Какие линии электропередач используются для передачи электроэнергии?

а) Воздушные                                                                    б) Кабельные

в) Подземные                                                                    г ) Все перечисленные

Какие электрические установки с напряжением относительно земли или корпусов аппаратов и электрических машин считаются установками высокого напряжения?

а) Установки с напряжением 60 В                                    б) Установки с напряжением 100 В                                                                         

в) Установки с напряжением 250 В                                  г ) Установки с напряжением 1000 В 

Укажите величины напряжения, при котором необходимо выполнять заземление электрооборудования в помещениях без повышенной опасности.

а) 127 В                                                                  б) 220 В

в) 380 В                                                                  г ) 660 В

5.Для защиты электрических сетей напряжением до 1000 В применяют:

а) автоматические выключатели                          б) плавкие предохранители

в) те и другие                                                         г) ни те, ни другие

Какую опасность представляет резонанс напряжений для электрических устройств?

а) Недопустимый перегрев отдельных элементов электрической цепи                                                                   б) Пробой изоляции обмоток электрических машин и аппаратов

в) Пробой изоляции кабелей и конденсаторов

г) Все перечисленные аварийные режимы

7.Электрические цепи высокого напряжения:

 а)Сети напряжением до 1 кВ                                   б) сети напряжением от 6 до 20 кВ

в)сети напряжением 35 кВ                                        г ) сети напряжением 1000 кВ

8. Какое напряжение допустимо в особо опасных условиях?

а) 660 В                                                                      б) 36 В

в)12 В                                                                             г ) 380 / 220 В

9. В соответствии с требованиями к защите от воздействий окружающей среды электродвигатели выполняются:

а) защищенными                                                         б) закрытыми

в)взрывобезопасными                                                г ) все перечисленными

 

Какой ток наиболее опасен для человека при прочих равных условиях?

а)Постоянный                                                               б) Переменный с частотой 50 Гц

в)Переменный с частотой 50 мГц                               г) Опасность во всех случаях

11.Какое напряжение допустимо в помещениях с повышенной опасностью ?

а) 660 В                                                                         б) 36 В

в)12 В                                                                            г ) 180 / 220 В

12.Укажите наибольшее и наименьшее напряжения прикосновения, установленные правилами техники безопасности в зависимости от внешних условии:

а)127 В и 6 В                                                                   б) 65 В и 12 В

в) 36 В и 12 В                                                                 г) 65 В и 6 В

13.Защитное заземление применяется для защиты электроустановок (металлических частей) …

а) не находящихся под напряжением                          б) Находящихся под напряжением

в) для ответа на вопрос не хватает данных 

В современных автомобильных и тракторных двигателях применяют генераторы

В каких проводах высокая механическая прочность совмещается с хорошей электропроводностью?

а) В стальных                                                 

б) В алюминиевых

в) В стальалюминиевых                               

*г) В медных

 

2. Какие приборы способны измерить напряжение в электрической цепи?

а) Амперметры                                                   

б) Ваттметры

*в) Вольтметры                                                      

г) Омметры

 

 

Какими приборами можно измерить силу тока в электрической цепи?

*а) Амперметром                                                

б) Вольтметром

в) Психрометром                                               

г) Ваттметром

4. Что называется электрическим током?

а) Движение разряженных частиц.                                                              

б) Количество заряда, переносимое через поперечное сечение проводника за единицу времени.

в) Равноускоренное движение заряженных частиц.                                                              

*г) Упорядоченное движение заряженных частиц.

5. Расшифруйте абривиатуру ЭДС.

а) Электронно-динамическая система     

б) Электрическая движущая система

*в) Электродвижущая сила                             

г) Электронно действующая сила.

 

6. При каком напряжении выгоднее передавать электрическую энергию в линии электропередач при заданной мощности?

а) При низком                        

*б) При высоком

в) Безразлично                                                    

г) Значение напряжения утверждено ГОСТом

 

7. Металлические проводники характеризуются наличием

а) Свободных ионов и электронов

б) Свободных ионов

в) *Свободных электронов

г) Диполей

 

8.  Единица измерения силы тока

а) *Ампер

б) Вольт

в) ЭДС

г) Тесла

 

Единица измерения напряжения

а) Ампер

б) *Вольт

в) ЭДС

г) Тесла

 

 

Напряжение – это разность

а) Напряженностей

б) *Потенциалов

в) Зарядов

г) Энергий

 

Потенциал земли равен

а) *Нулю

б) Напряжению

в) Бесконечности

г) Силе тока

 

Диэлектрик – это

а) Проводник

б) Полупроводник

в) Сверхпроводник

г) *Изолятор

 

Емкость конденсатора зависит от

а) Толщины обкладок

б) Массы обкладок

в) *Площади поверхности обкладок

г) Коэффициента теплового расширения обкладок

 

Закон Ома для участка цепи

а) I = UR

б) P = UI

в) *I = U/R

г) U = I/R

15. Для защиты электрической цепи от короткого замыкания служат

а) Конденсаторы

б) *Предохранители

в) Трансформаторы

г) Резисторы

 

Мощность электрического тока определяется по формуле

а) P = UR

б) *P = UI

в) P = U/R

г) P = I/R

Предохранители в электрическую цепь включаются

а) *Последовательно

б) Параллельно

в) И последовательно и параллельно

г) Смешанно

 

Электрическая энергия в проводах превращается

а) В механическую энергию

б) *В тепловую энергию

в) В потенциальную энергию

г) В световую энергию

 

Мощность электрического тока измеряется с помощью

а) Вольтметра

б) Амперметра

в) *Ваттметра

г) Мегомметра

 

20. В электронике широко применяемым полупроводниковым материалом является:

а) Оксид железа

б) Медь

в) Оксид кремния

г) *Кремний

 

 

21. Транзистор имеет:

а) 3 вывода

б) *2 вывода

в) 4 вывода

г) 6 выводов

 

22. Устройство, состоящее из двух проводников любой формы, разделенных диэлектриком называется …..

а) Источником тока

б) резистором

в) реостатом

г) *конденсатором

 

Аккумуляторы в аккумуляторной батарее соединяются между собой:

а) параллельно                                                       

б) треугольником

в) звездой                                                                

г) *последовательно

 

24. Аккумуляторную батарею и генераторную установку в электрическую сеть автомобиля включают:

а) последовательно                                                

б) звездой

в) *параллельно                                                       

г) треугольником

 

25. Для исключения вредного воздействия тока самоиндукции к контактам прерывателя-распределителя батарейной системы зажигания подключен конденсатор:

а) последовательно                                      

б) звездой

в) треугольником                                         

г) *параллельно

 

26. Уровень электролита в аккумуляторе должен быть выше верхнего края пластин на:

а) 5-8 мм           

б) *10-15мм            

в) 18-20 мм

г) 3см

Зарядный ток аккумуляторной батареи равен

а) *0,1 его номинальной ёмкости

б) 0,5 его напряжения

в) 0,1 его мощности

г) разрядному току

 

28. Зазор между контактами прерывателя-распределителя магнето равен:

а) 0,1-0,2мм                    

б) 0,5-0,8мм

в) *0,35-0,45мм                

г) 0,8-1,00мм

 

29.  Амперметр автомобиля это контрольно-измерительный прибор, который показывает:

а) ток, потребляемый стартером в момент пуска         

б) *зарядный и разрядный ток                                       

в) ток, потребляемый всеми потребителями при работающем двигателе

г) ток обмотки возбуждения генератора

 

Обмотка возбуждения генератора переменного тока служит для:

а) *создания магнитного потока;

б) нагрева генератора;

в) вращения якоря;

г) выпрямления переменного тока;

 

31. Напряжение на зажимах генератора поддерживается постоянным при помощи:

а) реле обратного тока;

б) реле включения;

в) ограничителя тока;

г) *регулятора напряжения

32.  Сила тока в проводнике…

а) *Прямо пропорционально напряжению на концах проводника

б) Обратно пропорционально напряжению на концах проводника

в) Обратно пропорционально напряжению на концах проводника и его сопротивлению

г) Прямо пропорционально сопротивлению проводника

 

33. В выпрямителе автомобильного генератора переменного тока применяются следующие полупроводниковые приборы:

а) *Полупроводниковые диоды

б) Полупроводниковые транзисторы

в) Полупроводниковые стабилитроны

г) Полупроводниковые терморезисторы

 

34. При каком соединении потребителей обеспечивается подача одинакового напряжения на каждый потребитель?

а) *Параллельном

б) Последовательном

в) Смешанном

г) При любом соединении

 

В современных автомобильных и тракторных двигателях применяют генераторы

а) *Переменного тока

б) Постоянного и переменного тока

в) Постоянного тока

г) Генераторы с параллельным возбуждением

 

36. Регулятор напряжения служит для:

а) *Автоматического поддержания напряжения генератора в заданных пределах при изменении частоты вращения ротора и силы тока генератора в нагрузочном режиме, а также при изменении температуры окружающей среды

б) Автоматического поддержания напряжения генератора и силы тока, а также при изменении температуры окружающей среды

в) Автоматического поддержания напряжения генератора в заданных пределах при изменении частоты вращения ротора

г) Автоматического поддержания напряжения генератора в заданных пределах при изменении силы тока генератора в нагрузочном режиме

 

При каком напряжении выгоднее передавать электрическую энергию

Варианты тестовых заданий

По дисциплине «Электротехника и электроника»

для специальности: «Техническое обслуживание и ремонт

Преподаватель Галушко В.В.

Серпухов 2015 г.

Раздел 1 «Постоянный электрический ток».

Определить сопротивление лампы накаливания , если на ней написано 100 Вт и 220 В

а) 484 Ом+ б)486 Ом

в) 684 Ом г) 864 Ом

Какой из проводов одинаково диаметра и длины сильнее нагревается – медный или стальной при одной и той же силе тока ?

а) Медный б) Стальной+

в) Оба провода нагреваются г) Ни какой из проводов

одинаково не нагревается

Как изменится напряжение на входных зажимах электрической цепи постоянного тока с активным элементом, если параллельно исходному включить ещё один элемент?

а) Не изменится + б) Уменьшится

в) Увеличится г) Для ответа недостаточно данных

4.В электрической сети постоянного тока напряжение на зажимах источника электроэнергии 26 В. Напряжение на зажимах потребителя 25 В. Определить потерю напряжения на зажимах в процентах.

Электрическое сопротивление человеческого тела 3000 Ом. Какой ток проходит через него, если человек находится под напряжением 380 В?

а) 19 мА б) 13 мА+

в) 20 мА г) 50 мА

Какой из проводов одинаковой длины из одного и того же материала, но разного диаметра, сильнее нагревается при одном и том же токе?

а) Оба провода нагреваются одинаково;

б) Сильнее нагревается провод с большим диаметром;

в) Сильнее нагревается провод с меньшим диаметром; +

г) Проводники не нагреваются;

В каких проводах высокая механическая прочность совмещается с хорошей электропроводностью?

а) В стальных б) В алюминиевых

в) В стальалюминиевых г) В медных+

Определить полное сопротивление цепи при параллельном соединении потребителей, сопротивление которых по 10 Ом?

в) 10 Ом г) 0,2 Ом+

Два источника имеют одинаковые ЭДС и токи, но разные внутренние сопротивления. Какой из источников имеет больший КПД ?

а) КПД источников равны.

б) Источник с меньшим внутренним сопротивлением.+

в) Источник с большим внутренним сопротивлением.

г) Внутреннее сопротивление не влияет на КПД.

10.В электрической схеме два резистивных элемента соединены последовательно. Чему равно напряжение на входе при силе тока 0,1 А, если R1 = 100 Ом; R2 = 200 Ом?

Какое из приведенных свойств не соответствует параллельному соединению ветвей?

а) Напряжение на всех ветвях схемы одинаковы.

б) Ток во всех ветвях одинаков.

в) Общее сопротивление равно сумме сопротивлений всех ветвей схемы+

г) Отношение токов обратно пропорционально отношению сопротивлений на ветвях схемы.

Какие приборы способны измерить напряжение в электрической цепи?

а) Амперметры + б) Ваттметры

в) Вольтметры г) Омметры

Какой способ соединения источников позволяет увеличить напряжение?

а) Последовательное соединение + б) Параллельное соединение

в) Смешанное соединение г) Ни какой

Электрическое сопротивление человеческого тела 5000 Ом. Какой ток проходит через него, если человек находится под напряжением 100 В?

в) 0,02 А + г) 0,2 А

В электрическую цепь параллельно включены два резистора с сопротивлением 10 Ом и 150 Ом. Напряжение на входе 120 В. Определите ток до разветвления.

Мощность двигателя постоянного тока 1,5 кВт. Полезная мощность, отдаваемая в нагрузку, 1,125 кВт. Определите КПД двигателя.

Какое из приведенных средств не соответствует последовательному соединению ветвей при постоянном токе?

а) Ток во всех элементах цепи одинаков.

б) Напряжение на зажимах цепи равно сумме напряжений на всех его участков.

в) напряжение на всех элементах цепи одинаково и равно по величине входному напряжению. +

г) Отношение напряжений на участках цепи равно отношению сопротивлений на этих участках цепи.

Какими приборами можно измерить силу тока в электрической цепи?

а) Амперметром + б) Вольтметром

в) Психрометром г) Ваттметром

Что называется электрическим током?

а) Движение разряженных частиц.

б) Количество заряда, переносимое через поперечное сечение проводника за единицу времени.

в) Равноускоренное движение заряженных частиц.

г) Порядочное движение заряженных частиц.+

20.Расшифруйте абривиатуру ЭДС.

а) Электронно-динамическая система б) Электрическая движущая система

в) Электродвижущая сила + г) Электронно действующая сила.

Раздел 2 «Переменный электрический ток».

1.Заданы ток и напряжение: i = max * sin (t) u = umax * sin(t + 30 0 ). Определите угол сдвига фаз.

а) 0 0 б) 30 +

2. Схема состоит из одного резистивного элемента с сопротивлением R=220 Ом. Напряжение на её зажимах u= 220 * sin 628t. Определите показания амперметра и вольтметра.

а) = 1 А u=220 В б) = 0,7 А u=156 В +

в) = 0,7 А u=220 В г) = 1 А u=156 В

3. Амплитуда синусоидального напряжения 100 В, начальная фаза = — 60 0 , частота 50 Гц. Запишите уравнение мгновенного значения этого напряжения.

а) u=100 * cos(-60t) б) u=100 * sin (50t — 60)

в) u=100*sin (314t-60)+ г) u=100*cos (314t + 60)

4. Полная потребляемая мощность нагрузки S= 140 кВт, а реактивная мощность Q= 95 кВАр. Определите коэффициент нагрузки.

а) cos = 0,6 б) cos = 0,3

в) cos = 0,1 г) cos = 0,9+

При каком напряжении выгоднее передавать электрическую энергию в линии электропередач при заданной мощности?

а) При пониженном б) При повышенном+

в) Безразлично г) Значение напряжения

6.Напряжение на зажимах цепи с резистивным элементом изменяется по закону: u=100 sin (314=30 0 ).Определите закон изменения тока в цепи, если R=20 Ом.

а) I = 5 sin 314 t б) I = 5 sin (314t + 30 0 )+

в)I = 3,55 in (314t + 30 0 ) г) I = 3,55 sin 314t

7.Амплитуда значения тока max = 5 A, а начальная фаза = 30 0 . Запишите выражения для мгновенного значения этого тока.

а) I = 5 cos 30 t б) I = 5 sin 30 0

в) I = 5 sin (t+30 0 ) + г) I = 5 sin (t+30 0 )

2) При пониженном

3) При повышенном

4) Передавать нельзя

Вариант 23

1. В формуле I=E/(R+rо) rо – это сопротивление …:

2) Соединительных проводов

4) Источника ЭДС

2. Электрическая энергия в проводах превращается в ….

4) Верны все варианты

3. Зависимость количества теплоты, выделяемого в проводнике, от силы тока, определяется законом …:

4) Джоуля — Ленца

4. Для защиты электрической цепи от короткого замыкания служат …:

5. Предохранители в электрическую цепь включаются:

3) Можно и последовательно и параллельно

Вариант 24

1. Единица напряжения в магнитной цепи — это:

2. Емкость конденсатора зависит от:

1) Материала обкладок

3) Площади поверхности

4) Верны все варианты

3. Система из двух, разделенных диэлектриком, проводников, способных накапливать заряды, называется …:

4. Емкость системы конденсаторов станет больше, если конденсаторы соединить…:

3) Любым способом: последовательно или параллельно.

4) Нет верного ответа

5. Какое выражение для электрической цепи неприемлемо:

Вариант 25

1. Является ли движение электронов вокруг ядра электрическим током:

3) Только в ионах

4) В некоторых случаях

2. По электрической цепи будет протекать ток, если источником является:

3. Как изменится количество теплоты, выделяющейся в нагревательном приборе, при ухудшении контакта в штепсельной розетке:

3) Они не связаны

4. Мерой интенсивности движения электронов является:

5. Удельное сопротивление для каждого вещества:

4) Равно единице

Вариант 26

1. Проводимость вещества:

1) Равна сопротивлению

2) Обратно сопротивлению

3) Равна силе тока

4) Обратно силе тока

2. Каким свойством обладает параллельное соединение резисторов:

1) Алгебраическая сумма I в узле равна 0

2) Напряжение во всех ветвях одинаково

3) Общее напряжение равно сумме напряжений

4) Общее сопротивление равно сумме сопротивлений

3. Как изменится общее сопротивление, если к двум параллельно соединенным прибавить третье:

3) Это невозможно

4. При каком соединении сопротивлений токи на них равны:

5. При каком соединении сопротивлений напряжения на них равны:

Вариант 27

1. Резисторы соединены последовательно. Как изменится общее сопротивление, если их соединить параллельно:

4) Станет равным 0

2. Чему равен потенциал в точке заземления:

1) Наибольшему значению

3) Наименьшему значению

4) Может быть любым

3. Для чего в схемах преобразуют «звезду» в «треугольник» или наоборот:

1) Для упрощения схемы

2) Для усложнения схемы

3) Для упрощения решения

4) Для использования формул

4. Правило определения направления движения проводника в магнитном поле:

1) Правило буравчика

2) Правило левой руки

3) Правило правой руки

4) Правило Ленца

5. Магнитная проницаемость воздуха __________, чем стали:

4) Сравнить невозможно

Вариант 28

1. Наибольшим магнитным полем обладает катушка:

1) Без сердечника

2) С сердечником

4) У всех катушек магнитное поле одинаковое

2. От каких свойств сердечника зависят вихревые токи:

1) От электрических

3) От электромагнитных

3. Направление индуктированной ЭДС определяется по:

1) Правилу правой руки

2) Правилу левой руки

3) Правилу буравчика

4) Правилу Ленца

4. Наиболее яркий пример взаимоиндукции:

5. Какой системы амперметры и вольтметры имеют неравномерную шкалу:

Вариант 29

1. Какой системы измерительные приборы меньше всего подвержены воздействию внешних магнитных полей:

2. Какой системы приборы могут быть использованы в качестве вольтметров:

3. Как включается шунт в цепь относительно амперметра:

4. При помощи, каких приборов можно определить мощность:

1) Амперметр и вольтметр

2) Два вольтметра

3) Электрический счетчик

5. Чем создается тормозной момент в счетчиках электрической энергии:

1) Спиральной пружиной

3) Постоянным магнитом

Тестирование оценивается по балльной системе. Десять баллов за каждый правильный и полный ответ. Баллы суммируются и выставляется оценка:

5 (отлично) — 40-50 баллов;

4 (хорошо) — 30-40 баллов;

3 (удовлетворительно) — 20-30 баллов;

2 (неудовлетворительно) — менее 20 баллов.

Дополнительные материалы и оборудование: не предоставляются.

Дата добавления: 2019-01-14 ; просмотров: 113 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ

ЛЭП постоянного тока позволяет транспортировать электроэнергию между несинхронизированными энергосистемами переменного тока, а также помогает увеличить надёжность работы, предотвращая каскадные сбои из-за рассинхронизации фазы между отдельными частями крупной энергосистемы. ЛЭП постоянного тока также позволяет передавать электроэнергию между энергосистемами переменного тока, работающими на разной частоте, например, 50 Гц и 60 Гц. Такой способ передачи повышает стабильность работы энергосистем, так как, в случае необходимости, они могут использовать резервы энергии из несовместимых с ними энергосистем.

Современный способ передачи HVDC использует технологию, разработанную в 30-х годах XX века шведской компанией ASEA. Одни из первых систем HVDC были введены в строй в Советском Союзе в 1950 году между Москвой и городом Кашира (была использована немецкая трофейная техника Проект «Эльба»), и островом Готланд и Швецией в 1954 году, с мощностью системы 10-20 МВт. [1]

Какой способ соединения источников позволяет увеличить напряжение — Строй Обзор

На чтение 10 мин Просмотров 103 Опубликовано

Варианты тестовых заданий

По дисциплине «Электротехника и электроника»

для специальности: «Техническое обслуживание и ремонт

Преподаватель Галушко В.В.

Серпухов 2015 г.

Раздел 1 «Постоянный электрический ток».

Определить сопротивление лампы накаливания , если на ней написано 100 Вт и 220 В

а) 484 Ом+ б)486 Ом

в) 684 Ом г) 864 Ом

Какой из проводов одинаково диаметра и длины сильнее нагревается – медный или стальной при одной и той же силе тока ?

а) Медный б) Стальной+

в) Оба провода нагреваются г) Ни какой из проводов

одинаково не нагревается

Как изменится напряжение на входных зажимах электрической цепи постоянного тока с активным элементом, если параллельно исходному включить ещё один элемент?

а) Не изменится + б) Уменьшится

в) Увеличится г) Для ответа недостаточно данных

4.В электрической сети постоянного тока напряжение на зажимах источника электроэнергии 26 В. Напряжение на зажимах потребителя 25 В. Определить потерю напряжения на зажимах в процентах.

Электрическое сопротивление человеческого тела 3000 Ом. Какой ток проходит через него, если человек находится под напряжением 380 В?

а) 19 мА б) 13 мА+

в) 20 мА г) 50 мА

Какой из проводов одинаковой длины из одного и того же материала, но разного диаметра, сильнее нагревается при одном и том же токе?

а) Оба провода нагреваются одинаково;

б) Сильнее нагревается провод с большим диаметром;

в) Сильнее нагревается провод с меньшим диаметром; +

г) Проводники не нагреваются;

В каких проводах высокая механическая прочность совмещается с хорошей электропроводностью?

а) В стальных б) В алюминиевых

в) В стальалюминиевых г) В медных+

Определить полное сопротивление цепи при параллельном соединении потребителей, сопротивление которых по 10 Ом?

в) 10 Ом г) 0,2 Ом+

Два источника имеют одинаковые ЭДС и токи, но разные внутренние сопротивления. Какой из источников имеет больший КПД ?

а) КПД источников равны.

б) Источник с меньшим внутренним сопротивлением.+

в) Источник с большим внутренним сопротивлением.

г) Внутреннее сопротивление не влияет на КПД.

10.В электрической схеме два резистивных элемента соединены последовательно. Чему равно напряжение на входе при силе тока 0,1 А, если R1 = 100 Ом; R2 = 200 Ом?

Какое из приведенных свойств не соответствует параллельному соединению ветвей?

а) Напряжение на всех ветвях схемы одинаковы.

б) Ток во всех ветвях одинаков.

в) Общее сопротивление равно сумме сопротивлений всех ветвей схемы+

г) Отношение токов обратно пропорционально отношению сопротивлений на ветвях схемы.

Какие приборы способны измерить напряжение в электрической цепи?

а) Амперметры + б) Ваттметры

в) Вольтметры г) Омметры

Какой способ соединения источников позволяет увеличить напряжение?

а) Последовательное соединение + б) Параллельное соединение

в) Смешанное соединение г) Ни какой

Электрическое сопротивление человеческого тела 5000 Ом. Какой ток проходит через него, если человек находится под напряжением 100 В?

в) 0,02 А + г) 0,2 А

В электрическую цепь параллельно включены два резистора с сопротивлением 10 Ом и 150 Ом. Напряжение на входе 120 В. Определите ток до разветвления.

Мощность двигателя постоянного тока 1,5 кВт. Полезная мощность, отдаваемая в нагрузку, 1,125 кВт. Определите КПД двигателя.

Какое из приведенных средств не соответствует последовательному соединению ветвей при постоянном токе?

а) Ток во всех элементах цепи одинаков.

б) Напряжение на зажимах цепи равно сумме напряжений на всех его участков.

в) напряжение на всех элементах цепи одинаково и равно по величине входному напряжению. +

г) Отношение напряжений на участках цепи равно отношению сопротивлений на этих участках цепи.

Какими приборами можно измерить силу тока в электрической цепи?

а) Амперметром + б) Вольтметром

в) Психрометром г) Ваттметром

Что называется электрическим током?

а) Движение разряженных частиц.

б) Количество заряда, переносимое через поперечное сечение проводника за единицу времени.

в) Равноускоренное движение заряженных частиц.

г) Порядочное движение заряженных частиц.+

20.Расшифруйте абривиатуру ЭДС.

а) Электронно-динамическая система б) Электрическая движущая система

в) Электродвижущая сила + г) Электронно действующая сила.

Раздел 2 «Переменный электрический ток».

1.Заданы ток и напряжение: i = max * sin (t) u = umax * sin(t + 30 0 ). Определите угол сдвига фаз.

а) 0 0 б) 30 +

2. Схема состоит из одного резистивного элемента с сопротивлением R=220 Ом. Напряжение на её зажимах u= 220 * sin 628t. Определите показания амперметра и вольтметра.

а) = 1 А u=220 В б) = 0,7 А u=156 В +

в) = 0,7 А u=220 В г) = 1 А u=156 В

3. Амплитуда синусоидального напряжения 100 В, начальная фаза = — 60 0 , частота 50 Гц. Запишите уравнение мгновенного значения этого напряжения.

а) u=100 * cos(-60t) б) u=100 * sin (50t — 60)

в) u=100*sin (314t-60)+ г) u=100*cos (314t + 60)

4. Полная потребляемая мощность нагрузки S= 140 кВт, а реактивная мощность Q= 95 кВАр. Определите коэффициент нагрузки.

а) cos = 0,6 б) cos = 0,3

в) cos = 0,1 г) cos = 0,9+

При каком напряжении выгоднее передавать электрическую энергию в линии электропередач при заданной мощности?

а) При пониженном б) При повышенном+

в) Безразлично г) Значение напряжения

6.Напряжение на зажимах цепи с резистивным элементом изменяется по закону: u=100 sin (314=30 0 ).Определите закон изменения тока в цепи, если R=20 Ом.

а) I = 5 sin 314 t б) I = 5 sin (314t + 30 0 )+

в)I = 3,55 in (314t + 30 0 ) г) I = 3,55 sin 314t

7.Амплитуда значения тока max = 5 A, а начальная фаза = 30 0 . Запишите выражения для мгновенного значения этого тока.

а) I = 5 cos 30 t б) I = 5 sin 30 0

в) I = 5 sin (t+30 0 ) + г) I = 5 sin (t+30 0 )

Последовательное соединение.

В данной схеме «плюс» одного источника соединяется с «минусом» другого.

При этом ЭДС источников складываются Е0бщ = Е1 + Е2,поэтому данный способ

используется для увеличения общего напряжения Uобщ = U1 + U2. Применяется тогда, когда напряжение для потребителя недостаточно, но один источник тока способен выдержать весь ток нагрузки.

Параллельное соединение

При параллельном соединении «плюс» одного источника соединяется с «плюсом» другого (соответственно соединяются и «минусы»).

При равенстве ЭДС, ток через потребитель не изменяется, но уменьшается ток через каждый из источников, что позволяет поддержать большой ток нагрузки (если для одного источника потребитель слишком мощный). Но при этом очень важно чтобы источники имели одинаковые параметры (то есть были одного и того же типа — Е1 = Е2, r1 =r2), иначе между ними будут проходить вредные уравнительные токи, которые могут повредить их.

Параллельное соединение применяется, когда мощный потребитель нужно запитать от маломощных источников.

Прим. За счет меньшего тока, проходящего через каждый источник, расход электроэнергии на них уменьшается, а время работы увеличивается.

Смешанное соединение

Выполняется, когда нужно увеличить и напряжение и поддержать большой ток нагрузки.

Т.е. когда ЭДС одного источника не хватает для напряжения на потребитель

и один источник не способен выдержать весь ток нагрузки

Работа и мощность электрического тока

Работа тока – это энергия, которая выделяется при прохождении тока по проводнику. Работа электрического тока равна произведению напряжения, тока и времени. Работа электрического тока измеряется в Вт· сек, кВт· час ( kW · h )

А = U · I · t , [Вт · сек ]. 1 кВт · ч = 3600000 Вт · сек

Мощность – это работа (энергия), совершенная (выделенная) за единицу времени. P = А/t ;

Электрическая мощность равна произведению напряжения на силу тока. P = U · I , [Вт, W ], (Ватт)

Мощность любой электрической машины определяет:

1) способность машины преодолевать механическую нагрузку на валу;

2) расход электроэнергии;

3) силу тока в цепи.

Прим. При включении в бытовую электрическую сеть напряжением 220В электрического прибора мощностью в 1 кВт в цепи протекает ток около 4,5 А.

Тепловое действие тока.

Количество тепловой энергии, которая выделяется при прохождении тока по проводнику, определяется законом Джоуля – Ленца.

Q = I ² · R · t , [Дж] (Джоуль).

Прим. 1 Дж = 1 Вт · сек, 1л.с .(лошадиная сила)≈760Вт

1.20. Плотность тока.

Плотность тока определяет силу тока на один квадратный миллиметр площади сечения проводника.

В зависимости от материала проводника, класса изоляции, типа проводки и условий охлаждения определяют номинальную и допустимую (предельную) плотность тока, превышение которой может повредить изоляцию

при большей плотности тока плавится изоляция. Это значит, что стандартная алюминиевая проводка сечением 2.5 мм² рассчитана на ток 16А (мощность около 3,5кВт). Предельный ток 23 – 24 А (около 5 кВт). Для медного провода данные значения выше на 30-40%.

Упрощенно, для подбора сечения проводов, используется следующее соотношение: для алюминия – 1 мм² сечения на 1кВт. Для меди — 1 мм² на 2 кВт мощности потребителей.

Переходное сопротивление.

Это повышенное сопротивление контактов из–за их подгара, малой площади контакта, силы нажатия, окисления и т.п. Из-за недостаточной эффективной площади контакта увеличивается плотность тока и происходит переброс тока по воздуху в виде искрения. Нагрев контактов ускоряет процесс окисления, качество контакта еще более ухудшается.

Для уменьшения переходного сопротивления контакты зачищают, облуживают, вставляют в наконечники, соединяют клеммами, спаивают, выполняют посеребрение контактных поверхностей

Тестирование по предмету «Электротехника»

Просмотр содержимого документа
«Тест по электротехнике»

1.Определить сопротивление лампы накаливания, если на ней написано 100 Вт и 220 В?

а) 484 Ом б)486 Ом

в) 684 Ом г) 864 Ом

2.Как изменится напряжение на входных зажимах электрической цепи постоянного тока с активным элементом, если параллельно исходному включить ещё один элемент?

а) Не изменится б) Уменьшится

в) Увеличится г) Для ответа недостаточно данных

3.В каких проводах высокая механическая прочность совмещается с хорошей электропроводностью?

а) В стальных б) В алюминиевых

в) В сталь-алюминиевых г) В медных

4. Определить полное сопротивление цепи при параллельном соединении потребителей, сопротивление которых по 10 Ом?

в) 10 Ом г) 0,2 Ом

5. Какое из приведенных свойств не соответствует параллельному соединению ветвей?

а) Напряжение на всех ветвях схемы одинаковы.

б) Ток во всех ветвях одинаков.

в) Общее сопротивление равно сумме сопротивлений всех ветвей схемы

г) Отношение токов обратно пропорционально отношению сопротивлений на ветвях схемы.

6. Какие приборы способны измерить напряжение в электрической цепи?

а) Амперметры б) Ваттметры

в) Вольтметры г) Омметры

7. Какой способ соединения источников позволяет увеличить напряжение?

а) Последовательное соединение б) Параллельное соединение

в) Смешанное соединение г) Ни какой

8. Какими приборами можно измерить силу тока в электрической цепи?

а) Амперметром б) Вольтметром

в) Психрометром г) Ваттметром

9. Определите период сигнала , если частота синусоидального тока 400 Гц.

в)0.0025 с г) 40 с

10. Какой ток наиболее опасен для человека при прочих равных условиях?

а)Постоянный б) Переменный с частотой 50 Гц

в)Переменный с частотой 50 мГц г) Опасность во всех случаях

11.Какой прибор нельзя подключить к измерительной обмотке трансформатора тока?

а) Амперметр б) Вольтметр

в) Омметр г) Токовые обмотки ваттметра

12.Какой физический закон лежит в основе принципа действия трансформатора?

а) Закон Ома б) Закон Кирхгофа

в) Закон самоиндукции г) Закон электромагнитной индукции

13.В каких случаях в схемах выпрямителей используется параллельное включение диодов?

а) При отсутствии конденсатора б) При отсутствии катушки

в) При отсутствии резисторов г) При отсутствии трёхфазного

14.Из каких элементов можно составить сглаживающие фильтры?

а) Из резисторов б) Из конденсаторов

в) Из катушек индуктивности г) Из всех вышеперечисленных приборов

15.Для выпрямления переменного напряжения применяют:

а) Однофазные выпрямители б) Многофазные выпрямители

в) Мостовые выпрямители г) Все перечисленные

16. Какие направления характерны для совершенствования элементной базы электроники?

а) Повышение надежности б) Снижение потребления мощности

в) Миниатюризация г) Все перечисленные

17.Укажите полярность напряжения на эмиттере и коллекторе транзистора типа pnp.

а) плюс, плюс б) минус, плюс

в) плюс, минус г) минус, минус

18.Каким образом элементы интегральной микросхемы соединяют между собой?

а) Напылением золотых или алюминиевых дорожек через окна в маске б) Пайкой лазерным лучом

г) Всеми перечисленными способами

19. Какие особенности характерны как для интегральных микросхем (ИМС), так и для больших интегральных микросхем(БИС)?

а) Миниатюрность б) Сокращение внутренних соединительных линий

в) Комплексная технология г) Все перечисленные

20.Как называют средний слой у биполярных транзисторов?

в) База г) Коллектор

21. Сколько pn переходов содержит полупроводниковый диод?

22.Как называют центральную область в полевом транзисторе?

в) Исток г) Ручей

23.Сколько pn переходов у полупроводникового транзистора?

24.Управляемые выпрямители выполняются на базе:

а) Диодов б) Полевых транзисторов

в) Биполярных транзисторов г) Тиристоров

25.Электронные устройства, преобразующие постоянное напряжение в переменное, называются:

В цепи питания нагревательного прибора, включенного под напряжение 220В сила тока 5 А. Определить мощность прибора

Баюрова

613 614 615 619 620 621 625 622 623 62

Электротехника и электроника

Что такое электрическое поле?

1 упорядоченное движение электрических зарядов

2 особый вид материи, существующий вокруг любого электрического заряда

3 беспорядочное движение частиц вещества

Устройство, состоящее из двух проводников любой формы, разделенных диэлектриком

1 источник

2 резисторы

3конденсатор

 

При каком способе соединения конденсаторов электроемкость

Цепи увеличится?

1 при последовательном

2 при параллельном

3 при любом способе соединения

4 Единицей измерения электрической ёмкости конденсатора является:

1 Кулон

2 Фарада

3 Вольт

К какой группе по электропроводности относятся

Электроизоляционные материалы ?

1 проводники

2 диэлектрики

3 полупроводники

 

Что такое электрическая цепь?

1 графическое изображение электрической цепи, показывающее порядок и характер соединение элементов

2 упорядоченное движение заряженных частиц в проводнике

3 совокупность устройств, предназначенных для прохождения    электрического тока

7 Часть цепи между двумя точками называется:

1 участок цепи

2 ветвь

3 узел

Преобразуют энергию топлива в электрическую энергию

1 Тепловые электростанции

2 Механические электростанции

3 Гидроэлектростанции

9 Какое вещество используют в качестве изоляторов?
1 эбонит

2 медь

3 серебро

 

10 Электрическим током в металлах называется:

1  хаотичное движение электронов

2 упорядоченное движение электронов

3 упорядоченное движение ионов

11 Амперметр в цепи соединяется:

1 параллельно к нагрузке

2 последовательно к нагрузке

3 параллельно и последовательно к нагрузке

Какой из приведенных графиков является графиком постоянного

тока?

1 а)                         I                                    I

2 б)                                                                                    t

3 оба                                         t

                                а)                                       б)

 

Какой из проводов одинакового сечения и длины сильнее нагреется медный или стальной при одном и том же токе?

1 медный

2 стальной

3 оба нагреются одинаково

 14 В каких проводах высокая механическая прочность совмещается с хорошей электропроводностью?

1 в алюминиевых

2 в стальалюминиевых

3 в медных

Какое из приведенных ниже графических условных обозначений

Относится к резистору?

 1 в)

 2 б)                        

 3 а)                   а)           б)             в)

Какие приборы способны измерить напряжение в электрической цепи?

1 амперметры

2 ваттметры

3 вольтметры

 

В электрической сети постоянного тока напряжение на зажимах источника электроэнергии 26 В. Напряжение на зажимах потребителя 25 В. Определить потерю напряжения на зажимах в процентах

1   4 %

2       1 %

3       2 %

Физическая величина, характеризующую скорость совершения работы

1 напряжение

2 мощность

3 сопротивление

 

19 Единицей измерения мощности электрической цепи является:

1 Джоуль

2 Ом

3 Ватт

В цепи питания нагревательного прибора, включенного под напряжение 220В сила тока 5 А. Определить мощность прибора

1  25 Вт

2  2,1 кВт

3  1,1 кВт

 

Типы проводников, используемых в воздушных линиях электропередач

Типы проводников, используемых в воздушных линиях электропередач

Опубликовано в час в изоляторах к

Типы проводников, используемых в воздушных линиях электропередачи

Автор Kiran Daware  Киран является приглашенным автором Центра знаний Peak Demand и редактором журнала Electrical Easy, который можно найти на сайте electriceasy.ком.
Токопровод является одним из важнейших элементов воздушных линий. Выбор надлежащего типа проводника для воздушных линий так же важен, как выбор экономичного размера проводника и экономичного напряжения передачи. Хороший проводник должен обладать следующими свойствами:

  • высокая электропроводность
  • высокая прочность на растяжение, позволяющая выдерживать механические нагрузки
  • относительно более низкая стоимость без ущерба для многих других свойств
  • меньший вес на единицу объема

 

Материалы проводников

Раньше медь

была предпочтительным материалом для воздушных проводов, но алюминий заменил медь из-за гораздо более низкой стоимости и меньшего веса алюминиевого проводника по сравнению с медным проводником того же сопротивления.Ниже приведены некоторые материалы , которые являются хорошими проводниками .

  • Медь: Медь обладает высокой проводимостью и большей прочностью на растяжение. Итак, медь в жесткотянутом многожильном виде — отличный вариант для воздушных линий. Медь имеет высокую плотность тока, что означает большую пропускную способность по току на единицу площади поперечного сечения. Поэтому медные проводники имеют относительно меньшую площадь поперечного сечения. Кроме того, медь долговечна и имеет высокую стоимость лома. Однако из-за более высокой стоимости и недоступности медь редко используется для воздушных линий электропередач.
  • Алюминий: Алюминий имеет около 60% проводимости меди; это означает, что при одинаковом сопротивлении диаметр алюминиевого проводника примерно в 1,26 раза больше, чем диаметр медного проводника. Однако алюминиевый проводник имеет почти половину веса эквивалентного медного проводника. Кроме того, прочность на растяжение алюминия меньше, чем у меди. Учитывая комбинированные факторы стоимости, проводимости, прочности на растяжение, веса и т. д., алюминий имеет преимущество перед медью. Поэтому алюминий широко используется для воздушных проводов.
  • Кадмий-медь: Сплавы кадмия-меди содержат примерно от 98 до 99% меди и до 1,5% кадмия. Добавление около 1% кадмия к меди увеличивает предел прочности на разрыв до 50%, а проводимость снижается только примерно на 15%. Таким образом, кадмиево-медные проводники могут быть полезны для исключительно длинных пролетов. Однако из-за высокой стоимости кадмия такие проводники во многих случаях могут оказаться неэкономичными.
  • Другие материалы:  Существует множество других металлов и сплавов, проводящих электричество.Серебро обладает большей проводимостью, чем медь, но из-за его высокой стоимости в большинстве случаев оно нецелесообразно. В качестве проводника также может использоваться оцинкованная сталь. Хотя сталь обладает очень высокой прочностью на растяжение, стальные проводники не подходят для эффективной передачи энергии из-за плохой проводимости и высокого сопротивления стали. Иногда в экстремальных условиях могут использоваться высокопрочные сплавы, такие как фосфористая бронза.

 

Типы проводников

Как уже упоминалось выше, алюминиевые жилы имеют преимущество перед медными по совокупным показателям стоимости, электропроводности, предела прочности, веса и т.д.Алюминиевые проводники полностью заменили медные проводники в воздушных линиях электропередач из-за их более низкой стоимости и меньшего веса. Хотя алюминиевый проводник имеет больший диаметр, чем медный проводник того же сопротивления, это является преимуществом, если принять во внимание «коронный разряд». Коронный разряд значительно уменьшается с увеличением диаметра проводника. Ниже приведены четыре распространенных типа воздушных проводов , которые используются для воздушной передачи и распределения для передачи генерируемой энергии от генерирующих станций к конечным пользователям.Как правило, все типы проводников имеют скрученную форму для повышения гибкости. Сплошные провода, за исключением очень малой площади поперечного сечения, очень сложны в обращении, а также склонны кристаллизоваться в точке опоры из-за раскачивания на ветру.

  1. AAC: Полностью алюминиевый проводник
  2. AAAC: полностью проводник из алюминиевого сплава
  3. ACSR: алюминиевый проводник, армированный сталью
  4. ACAR: алюминиевый проводник, армированный сплавом

 

AAC: полностью алюминиевый проводник

Этот тип иногда также называют ASC (алюминиевый многожильный проводник) .Он состоит из нитей из алюминия класса EC или класса Electric Conductor. Проводник AAC имеет проводимость около 61 % IACS (Международный стандарт на отожженную медь). Несмотря на хорошую проводимость, газобетон из-за его относительно низкой прочности имеет ограниченное применение в линиях электропередач и сельских распределительных сетях. Тем не менее, AAC можно увидеть в городских районах для распределения, где пролеты обычно короткие, но требуется более высокая проводимость.

AAAC: полностью проводник из алюминиевого сплава

Эти проводники изготовлены из алюминиевого сплава 6201, который представляет собой высокопрочный сплав алюминия, магния и кремния.Проводник из этого сплава обладает хорошей электропроводностью (около 52,5% IACS) с лучшей механической прочностью. Из-за меньшего веса AAAC по сравнению с ACSR равной силы и мощности по току, AAAC может использоваться для целей распределения. Однако обычно это не предпочтительно для передачи. Кроме того, проводники AAAC могут использоваться в прибрежных районах из-за их превосходной коррозионной стойкости.

ACSR: алюминиевый проводник, армированный сталью

ACSR состоит из цельного или многожильного стального сердечника с одним или несколькими слоями проволоки из алюминия высокой чистоты (алюминий 1350), намотанной по спирали.Сердечники могут быть из оцинкованной (гальванизированной) стали или стали с алюминиевым (алюминированным) покрытием. Гальванические или алюминизированные покрытия тонкие и наносятся для защиты стали от коррозии. Центральный стальной сердечник обеспечивает дополнительную механическую прочность и, следовательно, провисание значительно меньше, чем у всех других алюминиевых проводников. Токопроводящие жилы ACSR доступны в широком диапазоне содержания стали – от 6% до 40%. ACSR с более высоким содержанием стали выбирается там, где требуется более высокая механическая прочность, например, при пересечении рек.Проводники ASCR очень широко используются для всех целей передачи и распределения.

ACAR: алюминиевый проводник, армированный сплавом

Проводник

ACAR образован путем намотки жил из алюминия высокой чистоты (алюминий 1350) на высокопрочный сердечник из алюминиево-магниевого сплава (алюминиевый сплав 6201). ACAR имеет лучшие электрические, а также механические свойства, чем эквивалентные проводники ACSR. Проводники ACAR могут использоваться как в воздушных, так и в распределительных линиях.

Сопутствующие товары

Провода

обеспечивают хорошую электропроводность и высокую прочность на растяжение

Для определенных задач требуются провода с высокой электропроводностью, а также с высокими свойствами прочности на растяжение. Поскольку их механическая прочность слишком низкая, провода из чистой меди, лучшие из всех проводников, используемых в промышленности, обычно не подходят для этих применений. Тем не менее, подходят провода ISA-CON, которые оптимальным образом сочетают в себе оба свойства.

Марка обозначает сплавы на основе меди, разработанные компанией Isabellenhütte, одним из ведущих производителей высокотехнологичных сплавов, который выпускает их в виде проволоки. Типы материалов ISA-CON414 и ISA-CON1000 в настоящее время находятся в центре внимания производственной программы. Обозначения состоят из названия марки и минимального предела прочности при растяжении (TS) в МПа.

Оба сплава имеют значительно более высокое TS, чем медь (200 МПа), а TS проволоки ISA-CON 1000 значительно выше даже, чем у проволоки из омедненной нержавеющей стали («Staku»), которая составляет около 700 МПа. .Другим важным свойством является электропроводность: для чистой меди она составляет 58 x 10 6 См/м, что соответствует 100% IACS (Международный стандарт отожженной меди). При 90% IACS после отжига материал ISA-CON 414 очень близок к меди. Высокопрочный материал ISA-CON1000 при 60% IACS также обладает значительно большей проводимостью, чем широко используемые проволоки из нержавеющей стали с медным покрытием, которые достигают 40% IACS.

ISA-CON414 — это материал, соответствующий требованиям RoHS, который может заменить аналогичные материалы, содержащие кадмий, и соответствует требованиям нормы ASTM B624 (Стандартная спецификация для высокопрочной проволоки из медного сплава с высокой проводимостью для электронного применения).Высокопрочный материал ISA-CON1000 содержит легирующие элементы серебро и циркон.

Проволока, изготовленная из обоих материалов, способна упруго воспринимать высокие растягивающие нагрузки, обладает высокой степенью твердости, устойчива к коррозии и сохраняет свои свойства в течение длительного периода эксплуатации даже при более высоких температурах. Возможность покрытия проводов никелем, оловом или серебром также является преимуществом в некоторых случаях применения.

Провода

ISA-CON поставляются в виде круглых и многожильных проводов диаметром от 0.05 до 0,3 мм. Проволока ISA-CON414 также доступна в виде стержней диаметром от 0,8 до 1,2 мм. Типичными областями применения являются сигнальные и воздушные провода для железных дорог и автомобильных кабелей. В связи с необходимостью экономии места и веса автомобильная промышленность и другие отрасли промышленности нуждаются в токопроводящих проводах с минимально возможным диаметром («миниатюризация»), которые также способны надежно выполнять все более строгие требования в отношении допустимой нагрузки и требуемого срока службы. То же самое касается и контактных элементов для вилок и выключателей, которые также изготавливаются из проволоки.В целом существует множество возможных применений проводов ISA-CON в растущих областях энергоснабжения, генерации и управления, а также передачи данных.

Повышенная электропроводность и механические свойства термостойкой мелкозернистой медной проволоки

  • Huang, C. Q. На контактной линии, используемой в контактной сети высокоскоростной колесно-рельсовой электрифицированной железной дороги. Китайская железная дорога. науч. 22 , 1–5 (2001).

    КАС Google ученый

  • Цао, М.и другие. Выравнивание графена в объемной меди: наноламинированная архитектура, вдохновленная перламутром, в сочетании с обработкой на месте для улучшения механических свойств и высокой электропроводности. Carbon 117 , 65–74 (2017).

    КАС Статья Google ученый

  • Чен Ю. и др. Изготовление выращенных на месте композитов с медной матрицей, армированной графеном. науч. Респ. 6 , 19363 (2016).

    КАС Статья Google ученый

  • Цзян Р., Zhou, X., Fang, Q. & Liu, Z. Объемные композиты медь-графен с однородной дисперсией графена и улучшенными механическими свойствами. Матер. науч. англ. А 654 , 124–130 (2016).

    КАС Статья Google ученый

  • Jiang, R., Zhou, X. & Liu, Z. Графен с никелированным химическим покрытием для повышения прочности меди на растяжение. Матер. науч. англ. А 679 , 323–328 (2017).

    КАС Статья Google ученый

  • Джу, Х.С., Хван С.К., Ким Ю.Н. и Им Ю.Т. Влияние непрерывного гибридного процесса на механические и электрические свойства прямоугольной проволоки из чистой меди. Дж. Матер. Обработать. Технол. 244 , 51–61 (2017).

    Артикул Google ученый

  • Wei, K. X. et al. Влияние глубокой криогенной обработки на микроструктуру и свойства чистой меди, обработанной равноканальным угловым прессованием. Доп. англ. Матер. 21 , 1801372 (2019).

    Артикул КАС Google ученый

  • Хабиби, А. и Кетабчи, М. Улучшение свойств нанозернистой чистой меди путем равноканальной угловой прокатки и последующего отжига. Матер. Дес. 34 , 483–487 (2012).

    КАС Статья Google ученый

  • Хабиби А., Кетабчи М. и Эскандарзаде М.Нанозернистая чистая медь с высокой прочностью и высокой проводимостью, полученная методом равноканальной угловой прокатки. Дж. Матер. Обработать. Технол. 211 , 1085–1090 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Higuera-Cobos, O.F. & Cabrera, J.M. Механическая, микроструктурная и электрическая эволюция технически чистой меди, обработанной равноканальной угловой экструзией. Матер. науч. англ.А 571 , 103–114 (2013).

    КАС Статья Google ученый

  • Лу, Л., Шен, Ю., Чен, X., Цянь, Л. и Лу, К. Сверхвысокая прочность и высокая электропроводность меди. Наука 304 , 422–426 (2004).

    КАС Статья Google ученый

  • Huang, G. et al. Подготовка и характеристика композитной пленки графен-медь методом электроосаждения. Микроэлектрон. англ. 157 , 7–12 (2016).

    КАС Статья Google ученый

  • Беттинали Л., Тости С. и Пиццуто А. Механические и электрические свойства криообработанной меди. Дж. Низкотемпературный. физ. 174 , 64–75 (2013).

    Артикул КАС Google ученый

  • Хан, К. и др. Высокая прочность и высокая электропроводность объемного cu. Филос. Маг. 84 , 3705–3716 (2004).

    КАС Статья Google ученый

  • Kim, W.J., Lee, K.E. & Choi, S.H. Механические свойства и микроструктура сверхмелкозернистой меди, полученной высокоскоростной прокаткой с дифференциальной скоростью. Матер. науч. англ. А 506 , 71–79 (2009).

    Артикул КАС Google ученый

  • Чжан Ю., Ли, Ю.С., Тао, Н.Р. и Лу, К. Высокая прочность и высокая электропроводность объемной нанозернистой меди с включением наноразмерных двойников. Заяв. физ. лат. 91 , 211901 (2007 г.).

    Артикул КАС Google ученый

  • Чжан Ю., Тао Н. Р. и Лу К. Механические свойства и поведение при качении нанозернистой меди со встроенными пучками нанодвойников. Acta Mater. 56 , 2429–2440 (2008).

    КАС Статья Google ученый

  • Takata, N., Lee, S.H. & Tsuji, N. Листы из сверхмелкозернистого медного сплава, обладающие высокой прочностью и высокой электропроводностью. Матер. лат. 63 , 1757–1760 (2009).

    КАС Статья Google ученый

  • Zhou, X., Li, X. Y. & Lu, K. Повышенная термическая стабильность нанозернистых металлов с размером зерна ниже критического. Наука 360 , 526–530 (2018).

    КАС Статья Google ученый

  • Салдана С., Кинг А. Х. и Чандрасекар С. Термическая стабильность и прочность деформационных микроструктур в чистой меди. Acta Mater. 60 , 4107–4116 (2012).

    КАС Статья Google ученый

  • Ву Б., Чен Б., Цзоу З., Ляо, С. и Дэн, В. Термическая стабильность сверхмелкозернистой чистой меди, полученной методом экструзии с большими деформациями. Металлы 8 , 381 (2018).

    Артикул КАС Google ученый

  • Чжан Ю., Ван Дж. Т., Ченг С. и Лю Дж. Накопленная энергия и температура рекристаллизации в меди высокой чистоты после равноканального углового прессования. Дж. Матер. науч. 43 , 7326–7330 (2008).

    КАС Статья Google ученый

  • Лян, Н. и др. Влияние микроструктуры на термостойкость ультрамелкозернистой меди, обработанной равноканальным угловым прессованием. Дж. Матер. науч. 53 , 13173–13185 (2018).

    КАС Статья Google ученый

  • Дженей П., Губича Дж., Юн Э. Ю., Ким Х. С. и Лабар Дж. Л.Высокотемпературная термическая стабильность чистой меди и композитов медь-углеродные нанотрубки, скрепленных кручением под высоким давлением. Композ. Часть A 51 , 71–79 (2013).

    КАС Статья Google ученый

  • Кумпманн, А., Гюнтер, Б. и Кунце, Х. Д. Термическая стабильность ультрамелкозернистых металлов и сплавов. Матер. науч. англ. А 168 , 165–169 (1993).

    Артикул Google ученый

  • Мао З.Н. и др. Влияние равноканального углового прессования на вызванную термическим отжигом микроструктуру и эволюцию текстуры холоднокатаной меди. Матер. науч. англ. А 674 , 186–192 (2016).

    КАС Статья Google ученый

  • Лу, Л., Тао, Н.Р., Ван, Л.Б., Дин, Б.З. и Лу, К. Рост зерен и снятие деформации в нанокристаллической меди. J. Appl. физ. 89 , 6408–6414 (2001).

    КАС Статья Google ученый

  • Эндрюс П.В., Уэст М.Б. и Робсон С.Р. Влияние границ зерен на удельное электрическое сопротивление поликристаллической меди и алюминия. Филос. Маг. 19 , 887–898 (1969).

    КАС Статья Google ученый

  • Каллистер, В. Д. Материаловедение и инженерия: введение 7-е изд., 674–676 (Wiley, 2007).

  • Liu, X.C., Zhang, H.W. & Lu, K. Сверхтвердая и сверхстабильная наноламинированная структура никеля, вызванная деформацией. Наука 342 , 337–340 (2013).

    КАС Статья Google ученый

  • Ван Ю., Чен М., Чжоу Ф. и Ма Э. Высокая пластичность при растяжении в наноструктурированном металле. Природа 419 , 912–915 (2002).

    КАС Статья Google ученый

  • Лу, К.Наноматериалы. Делаем прочные наноматериалы пластичными с помощью градиентов. Наука 345 , 1455–1456 (2014).

    КАС Статья Google ученый

  • Фанг, Т. Х., Ли, У. Л., Тао, Н. Р. и Лу, К. Выявление необычайной собственной пластичности при растяжении в градиентной нанозернистой меди. Наука 331 , 1587–1590 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Ван Ю.М., Ма Э., Валиев Р. З. и Чжу Ю. Т. Прочные наноструктурированные металлы при криогенных температурах. Доп. Матер. 16 , 328–331 (2004).

    КАС Статья Google ученый

  • Huang, X., Hansen, N. & Tsuji, N. Упрочнение путем отжига и разупрочнение путем деформации в наноструктурированных металлах. Наука 312 , 249–251 (2006).

    КАС Статья Google ученый

  • Кимура Ю., Иноуэ Т., Инь Ф. и Цузаки К. Обратная температурная зависимость ударной вязкости стали с ультрамелкозернистой структурой. Наука 320 , 1057–1060 (2008).

    КАС Статья Google ученый

  • Лян, Н., Чжао, Ю., Ван, Дж. и Чжу, Ю. Влияние структуры зерна на ударное поведение меди по Шарпи. науч. Респ. 7 , 44783 (2017).

    КАС Статья Google ученый

  • Ченг, С.и другие. Высокая пластичность и значительная деформация нанокристаллических сплавов нифе при динамическом нагружении. Доп. Матер. 21 , 5001–5004 (2009 г.).

    КАС Статья Google ученый

  • Лю, С. и др. Размягчение микроструктуры вызвало полосатость адиабатического сдвига в металлической камеди ti-23nb-0,7ta-2zr-o. Дж. Матер. науч. Технол. 54 , 31–39 (2020).

    Артикул Google ученый

  • Ли, Дж.и другие. Локализация адиабатического сдвига в наноструктурированных гранецентрированных кубических металлах при одноосном сжатии. Матер. Дес. 105 , 262–267 (2016).

    КАС Статья Google ученый

  • Wei, Q. et al. Полосчатость адиабатического сдвига в ультрамелкозернистом железе, обработанном интенсивной пластической деформацией. Acta Mater. 52 , 1859–1869 (2004 г.).

    КАС Статья Google ученый

  • Риттель, Д.и Ван, З. Г. Термомеханические аспекты адиабатического разрушения сплавов ам50 и ти6ал4в при сдвиге. Мех. Матер. 40 , 629–635 (2008).

    Артикул Google ученый

  • Chen, X., Han, Z., Li, X. & Lu, K. Снижение коэффициента трения в медных сплавах со стабильными градиентными наноструктурами. науч. Доп. 2 , e1601942 (2016).

    Артикул КАС Google ученый

  • Карри, Дж.Ф. и др. Достижение сверхнизкого износа при использовании стабильных нанокристаллических металлов. Доп. Матер. 30 , e1802026 (2018).

    Артикул КАС Google ученый

  • Huang, C. Q. Разработка контактного провода (троллейного провода) для электротяги в Китае. Китайская железная дорога. науч. 24 , 61–65 (2003).

    Google ученый

  • Ян М., Ву, Ю. К., Чен, Дж. К. и Чжоу, X. Л. Эволюция микроструктуры при изготовлении контактного провода Cu-Sn для высокоскоростной железной дороги. Доп. Матер. Рез. 415 , 446–451 (2012).

    Артикул КАС Google ученый

  • Liu, Q., Zhang, X., Ge, Y., Wang, J. & Cui, J. Z. Влияние обработки и термической обработки на поведение сплавов Cu-Cr-Zr по отношению к железнодорожному контактному проводу. Металл. Матер. Транс. А 37 , 3233–3238 (2006).

    Артикул Google ученый

  • Электропроводность – обзор

    14.1 Введение

    Электропроводность – это одно из свойств почвы, которое связано с характером состава почвы (т. е. гранулометрическим составом, минералогией), структурой почвы (т. е. пористостью, распределение по размерам), влажность и температура. Обычно его определяют с помощью закона Арчи (Арчи, 1942), который на основе лабораторных измерений в осадочных породах установил эмпирическую зависимость между электропроводностью, пористостью и насыщенностью пород рассолом.Применение закона Арчи к глинистым грунтам сомнительно, поскольку на электропроводность влияют другие параметры, такие как емкость катионного обмена, удельная поверхность, плотность электрического заряда и природа поровой жидкости.

    Электропроводность зависит от распределения электрического тока в почвах, которое зависит от количества влаги и концентрации ионных частиц в порах почвы, природы ионных частиц, являющихся неорганическими или органическими, распределения пустот, геометрии пор, связности, и пористость.Кроме того, поскольку температура может возбуждать и изменять вязкость жидкости, она влияет на электропроводность.

    Электрическая проводимость обычно определяется в лаборатории и в полевых условиях (на месте) с использованием электрогеофизических методов, которые позволяют быстро измерять электрические свойства почвы, такие как удельное сопротивление и потенциал, непосредственно от поверхности почвы до любой глубины без нарушения почвы. Методы электропроводности in situ (например, четырехэлектродный зонд и электромагнитная (ЭМ) индукция) обычно используются для оценки засоленности почвы в сельском хозяйстве (Nadler et al., 1984). Кроме того, некоторые электрогеофизические методы используются для картографирования уровней грунтовых вод, предпочтительных путей течения воды и расположения водоемов, для определения местоположения свалок и для оценки содержания влаги в почве, температуры, гранулометрического состава и структуры почв. Однако взаимосвязь между электрическими свойствами и химическими и физическими свойствами почвы очень сложна, поскольку свойства почвы влияют на измеренные на месте электрические параметры.

    Влияние легирующих элементов на электропроводность и механические свойства вновь изготовленных сплавов на основе алюминия, полученных традиционным способом литья

    Материалы (Базель).2021 июль; 14(14): 3971.

    Томаш Тшепечински, академический редактор

    Поступила в редакцию 1 июля 2021 г.; Принято 14 июля 2021 г.

    Эта статья была процитирована другими статьями в PMC.

    Abstract

    Настоящее исследование посвящено комплексному изучению производства сплавов на основе алюминия с включением различных легирующих элементов и их влияния на его электропроводность и механические свойства. Литье чистого алюминия с различной концентрацией и сочетаниями легирующих добавок, таких как медь (Cu), магний (Mg) и серебро (Ag), осуществлялось с использованием графитового тигля.Микроструктура в литом состоянии была изменена путем горячей прокатки с последующей термообработкой в ​​различных условиях, а именно отжигом, нормализацией, закалкой и старением. Механические свойства и электропроводность полученных листов термообработанных сплавов при различных режимах обработки определяли с помощью испытаний на растяжение, измерения твердости и удельного электрического сопротивления. Было обнаружено, что при увеличении содержания легирующих элементов результаты предела текучести значительно увеличились более чем на 250 % и 500 % для сплава Al-Cu-Mg после прокатки и 8-часового старения соответственно.С другой стороны, электропроводность немного снижается на -14,6% и -16,57% для прокатанного и 8-часового старения одного и того же сплава Al-Cu-Mg соответственно.

    Ключевые слова: алюминиевые сплавы, литье, термообработка, проводимость, механическая прочность упаковка, электроника, кухонная утварь и т. д.), в основном из-за его легкого веса, коррозионной стойкости и хороших электрических и механических свойств. Высокое отношение прочности к массе (прочность/вес) алюминиевых сплавов превосходит почти все другие конструкционные материалы . Алюминий относится к легким металлам, и его прочность может быть повышена путем легирования, механической и термической обработки, что улучшает его механические свойства [1,2]. В настоящее время исследователи и ученые во всем мире сосредоточили свое внимание на улучшении как механических, так и электрических свойств алюминия для его использования в самых разных областях.

    В последние два десятилетия в связи с ростом спроса со стороны линий электропередачи медь вытесняется алюминием из-за его легкого веса и относительно низкой стоимости [3]. Кроме того, среди инженерных проводниковых материалов алюминий имеет очень хорошую электропроводность за счет меньшего удельного веса (практически на втором месте после меди). Замена меди на алюминий для передачи электроэнергии воздушными ACSR (алюминиевыми жилами, армированными сталью) проводами, силовыми кабелями и др.увеличилось во всем мире. Более того, замещение меди алюминием имеет место и в странах, имеющих достаточные ресурсы меди, поскольку она показывает хорошие экономические преимущества в качестве серьезного конкурента меди.

    Электропроводность алюминия достаточно высока из-за огромного количества свободных электронов, вращающихся вокруг его решетчатой ​​структуры [4]. Однако электропроводность технически чистого алюминия выше, чем у всех алюминиевых материалов и сплавов.Он имеет ограниченное применение из-за очень низкой механической прочности и ударной вязкости [5,6,7]. Спрос на высокопрочные и высокоэлектропроводные алюминиевые сплавы для линий электропередач (например, проводов и кабелей) увеличился. На практике, добавляя в чистый алюминий легирующие элементы, можно значительно повысить прочность алюминия. Однако, с другой стороны, происходит значительное снижение электропроводности из-за растворенных атомов и примесей, образующихся при замещении легирующих элементов.Другим процессом, влияющим на электропроводность алюминия, является процесс термообработки, поскольку элементы в фазе твердого раствора обладают более высоким сопротивлением, чем нерастворенные элементы. Вот почему очень сложно играть с прочностью чистого алюминия таким образом, чтобы снижение его электропроводности было приемлемым и действительным для выбранного применения.

    Поскольку электропроводность и механическая прочность являются наиболее важными свойствами для производства проводниковых материалов, разработка алюминиевого проводника с подходящей комбинацией приемлемой прочности и высокой проводимости представляет собой основное условие для использования алюминия в кабелях для электропередачи.На свойство электропроводности влияет микроструктура металлического материала, поскольку он очень чувствителен к нарушению рассеяния электронов из-за любых дефектов или растворенных веществ в кристаллической структуре. Было замечено, что для большинства дисперсионно-упрочненных алюминиевых сплавов зависимость между электропроводностью, твердостью и пределом прочности при растяжении имеет «С-образную форму», как сообщает Хагемайер [8]. Первоначально твердость дисперсионно-упрочняемых алюминиевых сплавов снижается по мере увеличения электропроводности из-за ограниченной растворимости в фазе твердого раствора, что влияет на скорость осаждения и приводит к образованию множества различных фаз.Противоположная тенденция имеет место при высоких значениях температуры, так как низкая проводимость связана с более высокими значениями твердости (что может быть связано с обратным растворением выделений в основных элементах матрицы) [8].

    Соответственно, недавние исследования и исследовательская деятельность были направлены на разработку высокопрочных алюминиевых сплавов с высокими свойствами электропроводности с использованием новых способов обработки и изготовления [9]. Улучшение свойств может быть достигнуто многими методами, такими как холодная обработка, термическая обработка и добавление легирующих элементов в алюминиевую матрицу.Добавление легирующих элементов, включая второстепенные элементы, основные элементы и микроструктурные примеси, может регулировать требуемую прочность и электропроводность сплава.

    Легирующие элементы, такие как медь, магний и серебро, обеспечивают превосходные механические свойства сплава при более высоких температурах. Кроме того, улучшается сопротивление ползучести за счет равномерного и мелкодисперсного распределения выделений, образующихся по границам [10,11,12]. К дополнительным преимуществам добавок меди можно отнести повышение твердости и прочности алюминиевых литейных сплавов при всех уровнях температуры и всех режимах термической обработки, что приводит к улучшению обрабатываемости получаемых сплавов [13].Однако в качестве отрицательного эффекта добавления меди в качестве легирующих элементов низкая коррозионная стойкость алюминиево-медных сплавов увеличивает восприимчивость к коррозии под напряжением в определенных сплавах и температурах. Другие легирующие элементы, такие как магний (Mg), могут улучшить характеристики твердости алюминиевых сплавов за счет существенных механизмов упрочнения. Таким образом, свариваемость, коррозионная стойкость и высокая механическая прочность могут быть легко достигнуты с помощью добавок Mg.

    Салиху и др.[14] изучали влияние добавления Mg и старения на механические свойства и микроструктуру сплавов Al-Cu-Mg. Они сообщили, что увеличение процентного содержания Mg приводит к увеличению твердости и предела прочности на растяжение для исследованных сплавов; добавление 2,5 мас. % Mg может улучшить твердость на 23 %, а прочность на растяжение — на 70 %. Они также исследовали, оказывает ли добавление Mg хорошее влияние на процесс старения из-за измельчения зерна, что отражается на механических свойствах алюминиевого сплава.

    Сообщалось об эффекте использования серебра в алюминиевых сплавах, но до сих пор доступно очень мало исследовательских статей в этой области. Механические свойства и микроструктура сплавов Al–Mg–Cu–Ag очень чувствительны к параметрам термической обработки и условиям деформации [15,16,17]. Добавление серебра к сплаву алюминий-4 вес.%-медь замедляет скорость старения низкотемпературного предела, что дает возможность для упрочнения иметь место за счет увеличения времени старения. Добавление большего количества Ag в сплав Al-Cu приведет к высокой дисперсионной твердости [18] и высокой температурной стабильности [19,20].Таким образом, добавление Ag в сплав Al-Mg-Cu изменяет условия фазообразования и замедляет деградацию сплава при повышенных уровнях температур [20]. На кристаллографическую ориентацию и химический состав сплавов Al-Cu-Mg влияет добавление серебра в количестве около 0,5% путем искусственного старения, что улучшает скорость выделения фазы [20, 21, 22, 23, 24].

    Ранее Allen et al. работал с несколькими алюминиевыми сплавами и рекомендовал ценную взаимосвязь между пределом прочности при растяжении, твердостью и электропроводностью только для 7079-T6, 7178-T6, 7075-T6 и 7002-T6.Для других типов алюминиевых сплавов такой зависимости обнаружено не было [25,26,27]. Хагемайер сообщил, что фактический остаточный предел текучести сплавов 2024-Т3/Т4 и 7075-Т6 удалось выяснить с помощью измерений твердости и электропроводности [8].

    При сравнении этих рассмотренных сплавов с другими сплавами алюминиевой серии было замечено, что они имеют очень низкую прочность, которую мы пытаемся улучшить с помощью этого исследования. Основными свойствами, которые учитываются при выборе этих сплавов для конструкционного применения, являются их более высокие механические свойства и электропроводность.Для достижения этой цели текущее исследование будет сосредоточено на изучении электрических и механических свойств недавно разработанных алюминиевых сплавов на основе экспериментального дизайна, различного химического состава, холодной обработки, термообработки и процесса старения.

    2. Экспериментальный

    Экспериментальная работа была проведена на чистом алюминии и четырех различных алюминиевых сплавах (), полученных методом прямого кокильного литья в нашей лаборатории, чтобы выбрать из них наилучший вариант. Имеющиеся в продаже алюминий, медь, серебро и магний взвешивали, добавляли к чистому порошку алюминия, а затем нагревали в графитовом тигле при 730°С в течение 3 ч для получения желаемого сплава алюминия.Химические составы сплавов Al (мас. %) приведены в . После нагрева расплавленный металл заливают в предварительно нагретые формы, чтобы получить твердый литой образец размером 5 × 10 см 2 прямоугольник. Затем отлитые образцы гомогенизировали в вакуумной печи при 540 °C в течение 24 часов.

    Таблица 1

    Чистый алюминий и четыре различных состава алюминиевых сплавов.

    сплава Аль Си Мг Ag
    1 100
    2 Бал 2 мас.%
    3 Bal 2 мас.% 0,5 мас.%
    4 Bal 2 мас.% 0,5 мас.% 0,5 мас.%
    5 Bal Bal 2 мас.% 0,5 мас.% 0,5 мас.%

    После гомогенизации образцы были горячими свернутыми при нагревании образцов при 450 ° C в течение 30 мин поддерживают температуру валков на уровне 150 °С.Образцы подвергали многократной горячей прокатке до достижения степени обжатия на образце 80–85 %. Образцы подвергались восстановлению на 7–8% при каждом проходе и промежуточному нагреву образца в печи после каждого прохода, как показано на рис.

    Сплавы До и после прокатки.

    2.1. Термическая обработка

    Различные термообработки использовались для изучения поведения сплавов и для того, чтобы помочь легирующим элементам, которые отделились от алюминия во время охлаждения из фазы плавления во время литья, получить диффузную и однородную твердую диффузию легирующих элементов.Образцы нагревали при 540°C в течение 30 минут в вакуумной печи с последующей закалкой, охлаждением на воздухе и охлаждением в печи или отжигом, как показано на рис. Затем закаленные образцы подвергали старению при 200 °С в течение 1 ч, 4 ч и 8 ч соответственно.

    Схематическая диаграмма применяемого процесса термообработки.

    Вторым этапом после термической обработки является отжиг, при котором может произойти эффект рекристаллизации и снять внутренние напряжения. Полученные свойства сплава определяются его химическим составом, толщиной поперечного сечения и применяемой скоростью охлаждения.

    2.2. Механические испытания

    Образцы сплавов на растяжение были приготовлены путем резки проволокой в ​​соответствии со стандартами ASTM. Использовалась испытательная машина серии INSTRON 5900 с датчиком нагрузки 150 кН. Скорость траверсы была зафиксирована на уровне 1,08 мм/мин, что соответствует скорости деформации 10–3. Напряжение и деформация рассчитывались с использованием нагрузки и смещения, полученных от машины. Испытания проводились при комнатной температуре. Для измерения твердости и электропроводности квадратные кусочки (10 мм × 10 мм) образцов с 2.Были вырезаны листы толщиной 5 мм.

    2.3. Измерение проводимости

    По закону Ома R = V/I, где V — напряжение, приложенное к образцу, I — протекающий ток в амперах, сопротивление образца электрическому потоку (R) можно рассчитать в омах (Ом) . Обратной величиной удельного сопротивления является электрическая проводимость (σ), которая определяется как σ = 1/ρ. В то время как удельное сопротивление (ρ в Ом·м) можно получить, используя уравнение: ρ = RA/L, где R — сопротивление образца электрическому потоку, A — площадь поперечного сечения образца в м 2 , а L – длина образца в метрах.

    После прокатки и термообработки образцы квадратного сечения были отполированы до зеркального блеска перед измерением электропроводности. Проводимость измеряли с помощью прибора с 4-точечным зондом (модель 6221, Keithley Instruments, Inc., Солон, Огайо, США), который представляет собой комбинированный цифровой вольтметр и источник постоянного тока. Комбинация оборудования с четырехточечным датчиком способна обеспечить источник постоянного тока для измерения объемного удельного сопротивления или поверхностного сопротивления и результирующего напряжения. Измеряли удельное сопротивление сплавов и рассчитывали значения проводимости.

    3. Результаты и обсуждение

    Значения микротвердости алюминиевых сплавов после прокатки и термообработки приведены ниже. Видно, что значения твердости в состоянии проката выше всех режимов термообработки для всех сплавов. На твердость литого образца значительное влияние оказывают процессы термообработки (), при этом отпущенный (состаренный) через 1 ч образец имеет наименьшую твердость. Твердость также увеличилась после 8 ч обработки старением.За исключением закаленного образца, в котором достигается значительное увеличение твердости, другие процессы термической обработки мало влияют на твердостную характеристику сплавов ().

    Изменение микротвердости (HV) при термообработке различных сплавов.

    Таблица 2

    Значения твердости (HV) различных термообработанных сплавов.

    92.10
    Образцы
    Образцы As Rolled Ambreted Охлаждение воздуха Печь охлаждается / отожжено гасил Aging-1 / закаленный Aging-4 Aging-8
    AL 25.47 24,53 23,60 25,37 23,93 23,43 25,10
    Al-2% Cu 55,56 42,08 45,56 54,62 42,92 45,88 51,74
    AL-2% CU-0.5% AG 75.23 75.23 68.23 68.010 68.30 55.57 55.57 62,83 72.10
    AL-2% CU-0,5% MG 98.37 83,60 77,83 91,67 76,57 83,77 91,10
    Al-2% Cu-0,5% Ag-0,5% Mg 93,60 81,33 77,47 81,43 71,27 78,43 85,87

    Диаграммы напряжение-деформация были построены, как показано на рис. Изменения прочности в прокатном и термически обработанном состояниях показаны на рис.

    Диаграммы деформации различных сплавов в прокатанном состоянии.

    Диаграммы деформации различных сплавов в условиях старения.

    Изменение прочности (Н/мм 2 ) при термообработке различных сплавов.

    Таблица 3

    Предел текучести (Н/мм 2 ) значения различных термообработанных сплавов.

    Образцы
    Образцы As Rolled Ambreted Охлаждение воздуха Печь охлаждается / отожжено гасил Aging-1 / закаленный Aging-4 Aging-8
    AL 65.79 24,53 23,6 25,37 23,93 23,43 25,8
    Al-2% Cu 95,48 42,08 45,56 54,62 42,92 45,88 58,54
    AL-2% Cu-0.5% AG 113.53 68.23 68.23 68.01 68.3 55.57 55.57 62.83 105.14
    AL-2% CU-0,5% MG 232.64 83,6 77,83 91,67 76,57 83,77 158,78
    Al-2% Cu-0,5% Ag-0,5% Mg 216,28 80,33 74,47 81,43 71,27 78,43 115,17

    Установлено, что наибольшими значениями предела текучести и предела прочности обладают литые (катаные) образцы, тогда последнее место – отожженные образцы.Наличие дислокаций в кристаллической структуре вследствие процесса горячей прокатки в литой (после прокатки) структуре позволяет получить наибольшую прочность и твердость среди всех образцов за счет эффекта хрупкости, полученного за счет образования дислокаций в алюминиевый сплав. Изменение размера зерна после процесса термообработки для остальных образцов представляет собой основную причину наблюдаемой тенденции низкой прочности и твердости. Это именно то, что Кенджи и др. [28] сделали вывод из своей исследовательской работы, который подтверждает, что измельчение зерна и твердый раствор могут вносить значительный вклад в упрочнение алюминиево-магниевого сплава.Кроме того, в предыдущих исследованиях было хорошо известно, что крупнозернистые материалы имеют меньше границ зерен, и наоборот; мелкозернистые материалы имеют гораздо больше границ зерен и, таким образом, прочнее и тверже, чем крупнозернистые материалы [29,30,31,32]. Другой причиной более высоких значений твердости и ударной вязкости дисперсионно-упрочненных образцов по сравнению с закаленными, нормализованными и отожженными образцами является движение дислокаций при деформации, так как в них больше границ зерен [33,34].

    Удельное электрическое сопротивление всех алюминиевых сплавов в различных условиях термообработки было непосредственно измерено, а электрическая проводимость была рассчитана и представлена ​​в таблице. Значения проводимости сравнивали для всех термообработанных, а также прокатанных образцов, как показано на рис.

    Изменение проводимости (%IACS) при термообработке различных сплавов.

    Таблица 4

    Значения проводимости (% IACS) различных сплавов, подвергнутых термообработке.

    9069 55.42 9069 57.85
    Образцы
    Образцы As Rolled Ambreted Охлаждение воздуха Печь охлаждается / отожжено гасил Aging-1 / закаленный Aging-4 Aging-8
    AL 60.53 62,82 63,4 60,87 61,46 62,03 62,42
    Al-2% Cu 57,16 60,28 59,06 57,44 58,22 59,05 59,76
    AL-2% Cu-0,5% AG 55.42 56.75 55.1 55.91 55.91 56.15 56.82
    Al-2% Cu-0,5% MG 51.68 50,52 52,44 49,62 50,88 51,68 52,08
    Al-2% Cu-0,5% Ag-0,5% Mg 53,54 52,64 53,74 51,26 52.72 53.62 54.18

    Cu, Ag и Mg. Затем литые сплавы подвергали горячей прокатке с последующей термической обработкой в ​​различных условиях, таких как отжиг, нормализация, закалка и старение в разных временных зонах.Установлено, что прочность и твердость литых (после прокатки) образцов выше, за ними следуют дисперсионно-упрочненные образцы, за исключением закаленного образца, у которого значение твердости значительно увеличилось. Такое состояние в литых (катаных) образцах обусловлено наличием дислокационных дефектов в кристаллической структуре алюминиевых сплавов, что обусловливает хрупкость образцов. С другой стороны, наличие более крупных границ зерен или рост зерен после термообработки являются причиной низкой прочности и твердости термообработанных образцов.Чтобы обобщить влияние добавок легирующих элементов на механические свойства и электропроводность по конкретным значениям, было обнаружено, что при увеличении содержания легирующих элементов результаты предела текучести значительно увеличились более чем на 250% и 500% для проката. и сплавы Al-Cu-Mg со старением 8 часов соответственно. В то время как электропроводность немного снижается на -14,6% и -16,57% для прокатанного и 8-часового старения одного и того же сплава Al-Cu-Mg соответственно.

    Для одного и того же сплава электропроводность дисперсионно-упрочненного образца оказалась выше, чем у других образцов.Повышенная электропроводность в дисперсионно-упрочненных образцах может быть связана с изменением температуры и диссоциацией зерен. В результате дисперсионно-упрочненные образцы проявляли большую прочность и проводимость. Необходимы дополнительные исследования в этой области для достижения высоких свойств электропроводности с использованием инновационных технологий обработки и регулирования микроструктурных примесей в сплаве.

    Благодарности

    Это исследование финансируется Исследователями, поддерживающими номер проекта (RSP-2021/373), Университет короля Сауда, Эр-Рияд, Саудовская Аравия.

    Вклад авторов

    Концептуализация, H.S.A., A.H.S. и МСС; методология, H.S.A. и JAM; программное обеспечение, H.S.A. и JAM; валидация, H.S.A. и МСС; формальный анализ, А.Х.С. и JAM; расследование, HSA; ресурсы, HSA; курирование данных, A.H.S., J.A.M. и МСС; написание — первоначальная черновая подготовка, HSA; написание — обзор и редактирование, HSA; визуализация, AHS; надзор, HSA; администрирование проекта, AHS; приобретение финансирования, A.H.S. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

    Финансирование

    Авторы хотели бы отметить номер проекта поддержки исследователей (RSP-2021/373), Университет короля Сауда, Эр-Рияд, Саудовская Аравия.

    Заявление Институционального контрольного совета

    Неприменимо.

    Заявление об информированном согласии

    Неприменимо.

    Заявление о доступности данных

    Данные, представленные в этом исследовании, доступны по разумному запросу от соответствующего автора.

    Конфликт интересов

    Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

    Сноски

    Примечание издателя: MDPI остается нейтральным в отношении юрисдикционных претензий в опубликованных картах и ​​институциональной принадлежности.

    Ссылки

    1. Тоттен Г.Е., Маккензи Д.С. Справочник по алюминию. Том. 2, производство сплавов и производство материалов. Марсель Деккер; Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: 2003. [Google Scholar]2. Полмер И.Дж. Легкие сплавы. Металлургия легких металлов. Арнольд; Лондон, Великобритания: 1995. [Google Scholar]3. Абдо Х.С., Халил К.А., Эль-Райес М.М., Марзук В.В., Хашем А.М., Абдель-Джабер Г.Т. Керамические нановолокна по сравнению с углеродными нановолокнами в качестве усиления матрицы металлического магния для улучшения механических свойств. Университет Дж. Короля Сауда. англ. науч. 2020; 32: 346–350. doi: 10.1016/j.jksues.2019.03.008. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]4. Холман Дж. П. Теплопередача. 7-е изд. Книжная компания McGraw-Hill; Сингапур: 1990. С. 1–20. [Google Академия]5. Мещанов Г.И., Пешков И.Б. Инновационные подходы в отечественной кабельной технике. Русь. электр. англ. 2010;81:1–8.doi: 10.3103/S1068371210010013. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 6. Воронцова Л.А., Маслов В.В., Пешков И.Б. Алюминий и алюминиевые сплавы в электротехнических изделиях. Энергия; Москва, Россия: 1971. [Google Scholar]7. Ланкер В. Металлургия алюминиевых сплавов. William Clones and Sons Ltd., Чепмен и Холл; Лондон, Великобритания: 1967. стр. 236–248. [Google Академия]8. Хагемайер Д.Дж. Оценка теплового повреждения алюминиевых конструкций самолетов. Матер. оценка 1982; 40: 942–969. [Google Академия]9. Валиев Р.З., Мурашкин М.Ю., Ганеев А.В., Еникеев Н.А. Сверхпрочность наноструктурированных металлов и сплавов, полученных методом интенсивной пластической деформации. физ. Встретились. Металлогр. 2012;113:1193–1201. doi: 10.1134/S0031918X12130042. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 10. Бакавос Д., Прангнелл П.Б., Бес Б., Эберл Ф. Влияние серебра на эволюцию микроструктуры в двух алюминиевых сплавах серии 2ххх с высоким соотношением Cu:Mg во время старения до отпуска Т8. Матер. науч. англ. А. 2008; 491: 214–223. doi: 10.1016/j.msea.2008.03.014. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 11.Фоули А., Алмотайри С.М., Айджаз М.О., Альхарби Х.Ф., Абдо Х.С. Сбалансированные механические и трибологические характеристики высокочастотного спекания Al-SiC, достигнутые с помощью инновационного метода фрезерования — экспериментальное и теоретическое исследование. Кристаллы. 2021;11:700. doi: 10.3390/cryst11060700. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 12. Эддахби М., Хименес Х.А., Руано О.А. Микроструктура и характеристики ползучести обработанного и экструдированного сплава Al–Cu–Mg–Ti–Ag Osprey. J. Alloys Compd. 2007; 433:97–107. doi: 10.1016/j.jallcom.2006.06.031.[Перекрестная ссылка] [Академия Google] 13. Сяо Д.Х., Ван Дж.Н., Дин Д.Ю., Чен С.П. Влияние содержания меди на механические свойства сплава Al–Cu–Mg–Ag. J. Alloys Compd. 2002; 343:77–81. doi: 10.1016/S0925-8388(02)00076-2. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 14. Салиху С.А., Исах А., Эварастикс П. Влияние добавки магния на механические свойства и микроструктуру сплава Al-Cu-Mg. IOSR J. Фарм. биол. науч. 2012; 4:15–20. doi: 10.9790/3008-0451520. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 15. Чанг Ч.-Х., Ли С.-Л., Лин Дж.-К., Е М.-С., Дженг Р.-Р. Влияние содержания Ag и термической обработки на коррозионное растрескивание сплава Al–4,6Cu–0,3Mg. Матер. хим. физ. 2005; 91: 454–462. doi: 10.1016/j.matchemphys.2004.12.009. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 16. Унлю Н., Гейбл Б.М., Шифлет Г.Дж., Старке Э.А. Влияние холодной обработки на выделение Ω и θ′ в тройном сплаве Al-Cu-Mg. Металл. Матер. Транс. А. 2003; 34: 2757–2769. doi: 10.1007/s11661-003-0177-y. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 17. Алмотаири С.М., Альхарти Н.Х., Альхарби Х.Ф., Абдо Х.С. Превосходные механические характеристики индуктивно спеченных нанокомпозитов Al/SiC, обработанных новым способом фрезерования. науч. 2020; 10:10368. doi: 10.1038/s41598-020-67198-w. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]18. Цзян Д.-М., Чжан Ю.-П. Влияние микроэлементов на структуру и свойства алюминиевых сплавов. Легкий сплав Фабр. Технол. 2001; 29:1–5. (на китайском языке) [Google Scholar] 19. Мураяма М., Хоно К. Роль Ag и Mg в осаждении фазы T1 в сплаве Al-Cu-Li-Mg-Ag.Скр. Матер. 2001; 44: 701–706. doi: 10.1016/S1359-6462(00)00651-5. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 20. Рингер С.П., Йенг В., Маддл Б.К., Полмер И.Дж. Стабильность осадков в сплавах Al-Cu-Mg-Ag, состаренных при высоких температурах. Акта Металл. Матер. 1994; 42: 1715–1725. doi: 10.1016/0956-7151(94)-6. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 21. Равипрасад К., Хатчинсон К.Р., Сакураи Т., Рингер С.П. Процессы осаждения в сплаве Al-2,5Cu-1,5Mg (мас.%), микролегированном Ag и Si. Acta Mater. 2003; 51: 5037–5050. дои: 10.1016/S1359-6454(03)00351-3. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 22. Телешов В.В., Андреев Д.А., Головлева А.П. Влияние химического состава на прочность сплава системы Al-Cu-Mg-Ag после нагрева при 180–210 °С. Встретились. науч. Термическая обработка. 2006; 48: 104–112. doi: 10.1007/s11041-006-0052-8. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 23. Сун М., Сяо Д., Чжан Ф. Влияние Се на термическую стабильность Ω-фазы в сплаве Al-Cu-Mg-Ag. Редкая встреча. 2009; 28: 156–159. doi: 10.1007/s12598-009-0031-5. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 24.Хатчинсон К.Р., Фан Х., Пенникук С.Дж., Шифлет Г.Дж. О происхождении высокого сопротивления укрупнению пластин Ω в сплавах Al–Cu–Mg–Ag. Acta Mater. 2001; 49: 2827–2841. doi: 10.1016/S1359-6454(01)00155-0. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 25. Аллен В., Махортер Р., Эртал Дж., Уильямс Ф.С. НАЭК-АМЛ-2083. Инженерный центр морской авиации; Филадельфия, Пенсильвания, США: 1964. [Google Scholar]26. Вернер-Ющук А.Ю. Влияние толщины алюминиевого излучающего листа на характеристики легкого напольного отопления.Дж. Билд. англ. 2021;44:102896. doi: 10.1016/j.jobe.2021.102896. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 27. Ружило П. Оптимизация проектирования профиля двутаврового сечения методом конечных элементов. Доп. науч. Технол. Рез. Дж. 2016; 10:52–56. doi: 10.12913/22998624/61931. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 28. Кенджи К., Тетсуро Х., Томохару Т., Хорита З. Изготовление и определение характеристик пересыщенных сплавов Al-Mg с помощью сильной пластической деформации и их механических свойств. Матер. Транс. 2009; 50:76–81. [Google Академия] 29. Джандаги М.Р., Поуралиакбар Х. Выяснение микроскопического происхождения электрохимической коррозии и электропроводности по реакции решетки на сильную пластическую деформацию в сплаве Al-Mn-Si. Матер. Рез. Бык. 2018;108:195–206. doi: 10.1016/j.materresbull.2018.09.011. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 30. Александр Г., Цутому И., Сяоюн Ю., Йошинобу М., Горох И. Сварка трением с перемешиванием коммерческого алюминиевого сплава 7075-Т6: измельчение зерна, термическая стабильность и свойства при растяжении. Матер. Транс. 2004;45:2503–2508.[Google Академия] 31. Роберто Б.Ф., Теренс Г.Л. Использование сильной пластической деформации для обработки современных инженерных материалов. Матер. Транс. 2009; 50:1613–1619. [Google Академия] 32. Чен Х.Х., Лу Л., Лу К. Зависимость свойств при растяжении от размера зерна в ультрамелкозернистой меди с наноразмерными двойниками. Скр. Матер. 2011;64:311–314. doi: 10.1016/j.scriptamat.2010.10.015. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 33. Каллистер В. Д. Материаловедение и инженерия: введение. 4-е изд. Джон Уилли и сын Inc.; Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: 1997. [Google Scholar]34. Джандаги М.Р., Поуралиакбар Х., Сабури А. Влияние эволюции частиц второй фазы и решеточных преобразований при ультрамелком зерне и отжиге на коррозионную стойкость и электропроводность сплава Al–Mn–Si. Матер. Рез. Выражать. 2019;6:1065d9. doi: 10.1088/2053-1591/ab37d5. [CrossRef] [Google Scholar]

    Новый подход к системе волочения для производства тонкой проволоки из технически чистого алюминия

    Испытание на растяжение и анализ усталости

    Испытания на растяжение (рис.3) и анализ усталости (рис. 4) показывают, что поведение материала улучшается как при рисовании, так и при ECAD-процессах, но очевидный инцидент регистрируется при применении последнего из них. Действительно, при предложенном подходе (метод А) после первых 15 проходов холодного волочения (образец 2) прочность материала повышается примерно в 2 раза при снижении пластичности с ε = 0,11 до ε = 0,08, согласно XM Luo et al. [6], где было продемонстрировано увеличение предела текучести и уменьшение относительного удлинения при вытягивании проволоки из чистого алюминия от начального диаметра 9.от 5 до 2,99 мм за 9 проходов. Затем, после процесса ECAD (образец 3), наблюдалось дальнейшее улучшение на 30 МПа в характеристике напряжения течения материала с уменьшением истинной деформации с ε = 0,08 до ε = 0,04. Наконец, после последних 23 проходов холодного волочения (образец 4) наблюдалось явное увеличение еще примерно на 90 МПа с общей истинной деформацией ε = 0,013. Предлагаемый комбинированный процесс, начиная с исходных стержней, позволил получить конечные проволоки ( ϕ = 0.2 мм) с общим упрочнением примерно в 3,5 раза и соответствующим уменьшением домена пластичности на 90 %.

    Рис. 3

    Сравнение истинных кривых напряжения-деформации при соответствующем анализе a процедура A-процесс ECAD и b процедура B-традиционная технология

    Рис. 4

    Циклы растяжения до разрушения при сравнении конечная проволока способа А (образец 4) и способа Б (образец 5)

    При рассмотрении существующей технологии исследуемого производства (способ В), состоящей из 38 проходов холодного волочения (образец 5), прочность материала показывает улучшение примерно на 2.в 9 раз, а общая деформация уменьшилась с ε = 0,11 до ε = 0,02, согласно J. P. Hou et al. [7].

    Сравнивая образец 4 (последняя проволока процедуры A) и образец 5 (последняя проволока процедуры B), становится очевидным влияние SPD, вызванное методом ECAD, которое вызывает повышение напряжения течения из-за (i) изменения размера зерна (рис. 5 и рис. 6), связанные с упрочнением материала эффектом Холла-Петча [12,13,14,15] и (ii) увеличением плотности дислокаций (таблица 4).Фактически, учитывая полученные экспериментальные результаты (напряжение течения материала и эволюция микроструктуры) и модель аддитивного упрочнения (уравнение 1), предложенную Хансеном [16], можно предсказать поведение плотности дислокаций и изучить падение размера зерен и дислокаций на упрочнение материала. Напряжение течения материала при определенной деформации σ ( ε ) можно предсказать по следующему эмпирическому закону, в котором напряжение делится на три части:

    $$ \sigma \left(\varepsilon \right)={\sigma}_0+{\sigma}_{\mathrm{gs}}+{\sigma}_{\mathrm{disloc}} $$

    (1)

    Рис.5

    Анализ микроструктуры поперечного сечения двух исследованных производственных процедур: a образец 1, b образец 2, c образец 3, d образец 4 и e образец 5. Зарегистрировано уменьшение размера зерна с увеличением деформации материала от образца 1 к образцу 4 и 5

    Рис. 6

    Поперечный срез EBSD анализ двух исследованных производственных процедур: a образец 1, b образец 4-процедура A и c образец 5-процедура B

    где σ 0 — напряжение трения: постоянная, включающая вклад растворенных веществ и частиц, но не дислокаций, σ gs — вклад, зависящий от размера зерна упрочнение, а σ дислокация – вклад дислокационного упрочнения.{-1/2} $$

    (2)

    , где k 1 — константа, а d — средний размер зерна. Очевидно, что на напряжение течения материала влияет динамическая рекристаллизация, которая существенно изменяет микроструктуру материала (т.е. измельчение зерен; рис. 5), что приводит к упрочнению материала: границы зерен представляют собой реальное препятствие для движения дислокаций.

    σ disloc можно записать:

    $$ {\sigma}_{\mathrm{disloc}}= M\alpha \mu b\sqrt{\rho} $$

    (3)

    , где M — фактор Тейлора, α — коэффициент, μ — модуль упругого сдвига, b — длина вектора Бюргера, ρ — плотность дислокаций.{-1/2}+ M\alpha \mu b\sqrt{\rho} $$

    (4)

    Все константы, характеризующие поведение материала (уравнение 4), перечислены в таблице 3.

    Таблица 3 Параметры модели материала [16,17,18,19]

    Принимая во внимание экспериментальные результаты, связанные с напряжением течения материала (рис. 3) и изменением размера зерна (рис. 5), можно оценить значение плотность дислокаций ρ по уравнению. 4. В частности, рассматривались исходный стержень (образец 1) и конечные проволоки двух исследованных процедур (образец 4 и образец 5) при деформации 0.01, Таблица 4.

    Таблица 4 Данные для оценки плотности дислокаций

    Таблица 4 показывает, как обе исследованные процедуры оказывают значительное влияние на изменение плотности дислокаций. Однако, сравнивая образец 4 и образец 5, было зарегистрировано увеличение плотности дислокаций примерно на 10% при применении процесса ECAD, что привело к большему упрочнению материала (рис. 3). Более того, учитывая уравнение 4, параметры материала из таблицы 3 и данные из таблицы 4 можно рассчитать влияние размера зерна и дислокаций на увеличение прочности материала, как указано в таблице 5.

    Таблица 5 Наличие отдельных механизмов упрочнения

    Из таблицы 5 видно, что вклад упрочнения, связанного с размером зерна, является обратной функцией квадратного корня из размера зерна: чем меньше размер зерна, тем больше увеличивается сопротивление по эффекту Холла-Петча. Более того, табл. 5 иллюстрирует, что вклад дислокационного упрочнения играет основную роль в повышении прочности материала с процентной долей около 80% во всех исследованных образцах.m \) — критическое значение микроскопического коэффициента интенсивности напряжений, d — размер зерна.

    Фактически, значительное измельчение зерен, полученное с помощью ECAD-штампа (рис. 5), приводит к наличию большего количества границ зерен и различной микроориентации зерен, которые могут блокировать распространение трещины, поскольку они имеют значительное значение для выбора пути усталостная трещина.

    Микроструктура, микротвердость и электропроводность

    С учетом предложенного способа изготовления (процедура А) микроструктура показывает фрагментацию зерен от 58 до 11 мкм после первых 15 проходов холодной вытяжки (образец 2), затем последовательное уменьшение от от 11 до 6 мкм после процесса ECAD (образец 3) и окончательное уменьшение с 6 до 1.1 мкм при уменьшении диаметра проволоки до ϕ = 0,2 мм за последние 23 прохода холодного волочения (образец 4). Было достигнуто общее измельчение зерна на 98%. При анализе действующей технологии производства (метод Б) после 38 проходов холодного волочения (образец 5) влияние общей деформации волочения ε = 7,72 уменьшило исходный размер зерна с 58 до 2,3 мкм (рис. 5). ). Эти результаты согласуются с Doherty et al. [21,22,23,24]; на самом деле, высокая пластическая деформация, вызванная штампом ECAD, приводит к большому накоплению дислокаций в материале.Следовательно, происходит рекристаллизация с увеличением плотности дислокаций и изменением микроструктуры, что приводит к измельчению зерна с последующим развитием высокой прочности материала (рис. 5). На рис. 5а представлена ​​микроструктура исходного стержня со средним размером зерна 58 мкм. Микроструктура характеризовалась зернами немного отличающейся формы, хотя своеобразная морфология была равноосной. Впоследствии размер зерна резко уменьшился до среднего значения 11 мкм (рис.5b) из-за металлургических явлений, вызванных 15 проходами холодного волочения, и, следовательно, значительной пластической деформации. Этап ECAD позволил дополнительно измельчить зерна со средним размером зерна, равным 6 мкм (рис. 5в), а затем последние 23 прохода холодного волочения позволили достичь конечного размера зерна 1,1 мкм (рис. 5г) по сравнению с 2,3 мкм (рис. 5e), полученный при 38 проходах холодного волочения без промежуточного этапа ECAD.

    На рис. 6 показана карта EBSD исходного стержня (образец 1) и двух конечных проволок, полученных соответственно с помощью процедуры А (образец 4) и процедуры В (образец 5).Результаты подтверждают уменьшение размера зерна, представленное на рис. 5 и связанное с постепенной рекристаллизацией в течение нескольких проходов, характерных для двух исследованных производственных процедур. Как видно, измельчение зерен улучшалось при применении метода ECAD: мелкие зерна появлялись с увеличением пластической деформации.

    Как показано на рис. 7а, использование ECAD в качестве промежуточного этапа приводит к дальнейшему измельчению зерна (образец 3), что положительно влияет на механические свойства.Наблюдается значительное повышение, более чем на 65 %, по сравнению с исходной твердостью материала (образец 1) для обоих анализируемых процессов производства проволоки (образец 4 и образец 5), с разницей около 7HV при реализации метода ECAD (рис. 7в). В обеих исследованных процедурах изменение твердости в основном связано с высокой достигаемой деформацией, которая вызывает микроструктурные изменения: измельчение зерен (увеличение объемной доли границ зерен) для явлений динамической рекристаллизации [5].

    Рис. 7

    Анализ образцов: a средний размер зерна, измеренный на поперечном сечении, b электропроводность и c измерения твердости поперечного сечения

    На рис. 7b показаны все измерения электропроводности из пяти образцов (таблица 2), демонстрирующих нечувствительное влияние механических и микроструктурных изменений на этот аспект. На самом деле не наблюдается явного изменения электропроводности от исходных стержней (образец 1) к конечным проволокам (образец 4 и образец 5), но зарегистрировано незначительное снижение электропроводности примерно на 1% при увеличении механической деформации в процессе обработки материала. , в соответствии с [6, 25].Полученные результаты показали, что в данном случае уменьшение размера зерна с 58 до 1 мкм не является критическим аспектом для свойства электропроводности.

    Таким образом, улучшение механических свойств при сохранении его электропроводности делает алюминий достойной экономической альтернативой меди для производства электрических проводников.

    Высокоэффективные сплавы | California Fine Wire Company

    В California Fine Wire Co. мы производим изделия из тонкой и сверхтонкой проволоки из широкого спектра металлов и сплавов.Этот широкий выбор материалов позволяет нам производить провода, которые соответствуют требованиям к материалам и ограничениям различных отраслей промышленности и областей применения. Независимо от того, требуется ли заказчику провод из стандартного или высококачественного материала, мы можем предоставить решение, отвечающее его потребностям.

    Что такое высокоэффективные сплавы?

    Сплавы с высокими эксплуатационными характеристиками, также называемые суперсплавами, представляют собой металлические материалы, разработанные для обеспечения улучшенных характеристик, таких как:

    • Повышенная механическая прочность
    • Повышенная стойкость к коррозии и окислению
    • Повышенное сопротивление термической ползучести

    Эти свойства позволяют им выдерживать использование в сложных условиях, например, в аэрокосмической и морской промышленности.

    Высококачественные сплавы и другие материалы, используемые для тонкой проволоки

    Мы используем различные высокоэффективные сплавы для производства тонкой и сверхтонкой проволоки для наших клиентов, в том числе:

    • Сплав 36
    • 7 Сплав 42
    • Elgiloy
    • Elgiloy
    • Alumel
    • Хромель
    • Константан

    В дополнение к этим высокоэффективным материалам мы также работаем со многими другими стандартными и нестандартными металлами.

    Алюминий

    Алюминий является четвертым лучшим проводником электричества (после серебра, меди и золота). Он также легкий, устойчивый к коррозии, искробезопасный, немагнитный и нетоксичный. Его часто смешивают с другими элементами для улучшения его механических свойств (например, прочности и эластичности). В целом, эти качества делают его пригодным для использования в различных проводных приложениях, включая:

    • Дрейфовые камеры
    • Имплантированные кардиологические устройства
    • Линии электропередач
    • Полупроводниковые соединения

    Композитно-плакированные материалы

  • состоят из двух или более материалов, металлургически связанных друг с другом, в результате чего конечный материал демонстрирует сочетание свойств базовых материалов.Типичные области применения проволоки из этих материалов:

    • Химическая обработка
    • Нефтедобыча и переработка
    • Производство электроэнергии

    Медь

    Медь обладает превосходной пластичностью и ковкостью, что делает ее идеальной для использования в производстве проволоки. Это второй лучший электрический проводник (после серебра), что делает его распространенным материалом для соединения проводов. Его также часто сплавляют с никелем и/или марганцем для изготовления резистивной проволоки.

    Золото

    Золото является третьим лучшим проводником электричества (после серебра и меди). Его отличная электропроводность в сочетании с низкой реакционной способностью делает его подходящим материалом для применения в суровых условиях. По этой причине он часто используется для проводов в аэрокосмической, электронной и медицинской промышленности:

    • В аэрокосмической промышленности используется для контрольно-измерительных приборов, оборудования радиосвязи и проволочных потенциометров.
    • В электронной промышленности используется для имплантатов, диагностических и лечебных устройств и хирургических инструментов.
    • В медицинской промышленности используется для развлекательных устройств, устройств связи и различных потребительских и промышленных товаров.

    Никель

    Никель характеризуется устойчивостью к коррозии, окислению и высоким температурам. Эти качества делают его пригодным для использования в аэрокосмической, химической, морской, нефтегазовой и термообрабатывающей промышленности.Его удельные значения электрического сопротивления также делают его подходящим материалом для многих электрических и электронных бытовых устройств (например, фенов и тостеров).

    Драгоценные металлы

    Термин «драгоценные металлы» относится к группе металлов, которые являются редкими, химически инертными и ценными. Среди них золото, серебро и платина. Многие из этих материалов также демонстрируют хорошие электрические свойства. В сочетании с их низкой реакционной способностью это качество делает их подходящими для требовательных приложений, например, в аэрокосмической и медицинской промышленности.

    Огнеупорные материалы

    Огнеупорные материалы представляют собой семейство материалов, включающее молибден, ниобий, тантал, вольфрам и рений. Они обладают отличной стойкостью к коррозии, нагреву и износу, но подвержены окислению при низких температурах. В результате на них обычно наносят покрытие для защиты от окисления или используют как есть в неокисляющих средах. Типичные области применения проволоки включают:

    • Лампы накаливания
    • Высокотемпературные термопары
    • Медицинские зонды и имплантаты

    Нержавеющая сталь

    Нержавеющая сталь хорошо известна своей коррозионной стойкостью.Тем не менее, он также предлагает высокое соотношение прочности к весу, огне- и термостойкость, ударопрочность, очищаемость и возможность вторичной переработки. Эти качества, среди прочего, делают его подходящим материалом для многих промышленных и коммерческих приложений, таких как:

    • Аэрокосмические компоненты
    • Бытовая техника
    • Электронные детали
    • Кухонная утварь
    • Ювелирные изделия
    • Медицинские инструменты
    • Высококачественная проволока из сплавов в California Fine Wire

      Ищете высококачественную тонкую или сверхтонкую проволоку? California Fine Wire поможет вам.