- •Учебно-методический комплекс дисциплины «электротехническое и конструкционное материаловедение»
- •1. Цели освоения дисциплины
- •2. Место дисциплины в структуре ооп впо
- •Из курса «Химия»:
- •Из курса «Физика»:
- •Компетенции студента, формируемые в результате освоения дисциплины
- •Структура дисциплины
- •Объем дисциплины и виды учебной работы
- •Содержание и тематическое планирование дисциплины
- •Содержание разделов (тем) дисциплин
- •Раздел 1. Проводниковые материалы
- •Раздел 2. Полупроводниковые материалы
- •Раздел 3. Диэлектрические материалы
- •Раздел 4. Магнитные материалы
- •Раздел 5. Конструкционные материалы
- •4.4. Лабораторный практикум
- •5. Образовательные технологии
- •6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
- •Контрольные вопросы и задания для самостоятельной работы студентов для подготовки к практическим занятиям
- •Раздел 1. Проводниковые материалы
- •7. В квантовой теории проводимости металлов используется
- •Раздел 2. Полупроводниковые материалы
- •Раздел 3. Диэлектрические материалы
- •Раздел 4. Магнитные материалы
- •Раздел 5. Конструкционные материалы
- •6.2. Темы рефератов и эссе для подготовки к практическим занятиям
- •6.3. Задания к контрольной работе по дисциплине и методические указания к их выполнению
- •6.4. Методические указания для выполнения лабораторных работ
- •Вопросы для подготовки к зачету
- •6.6. Виды самостоятельной работы студентов
- •7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
- •8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Содержание разделов (тем) дисциплин
Раздел 1. Проводниковые материалы
Классификация и основные свойства проводниковых материалов. Удельное сопротивление и удельная проводимость, теплопроводность, температурный коэффициент линейного расширения и механические свойства. Металлы и сплавы высокой проводимости, их основные характеристики. Сплавы высокого сопротивления и их основные характеристики. Сверхпроводники и криопроводники. Неметаллические проводниковые материалы. Нелинейные сопротивления. Проводящие материалы на основе углерода.
Раздел 2. Полупроводниковые материалы
Элементы зонной теории твердого тела. Контактные явления в полупроводниках.
Раздел 3. Диэлектрические материалы
Поляризация диэлектриков. Зависимости диэлектрической проницаемости от различных факторов. Потери энергии в диэлектриках. Схемы замещения диэлектриков. Тангенс угла потерь. Контроль изоляции по величине тангенса угла потерь. Газообразные, твердые и жидкие диэлектрики, их основные виды и свойства. Основные характеристики изоляционных и конструкционных материалов. Электропроводность диэлектриков. Поверхностная электропроводность диэлектриков. Самостоятельный и несамостоятельный газовый разряд. Закономерности развития газового разряда в однородном и неоднородном электрических полях. Электропроводность жидких диэлектриков. Температурная зависимость электропроводности. Пробой диэлектриков. Пробой твердых диэлектриков. Основные механизмы пробоя. Электрический пробой жидких диэлектриков. Нефтяные масла, электроизоляционные полимеры, лаки и компаунды, волокнистые материалы, электроизоляционные стекла и керамика, слюда, неорганические электроизоляционные пленки. Активные диэлектрики.
Раздел 4. Магнитные материалы
Магнитные свойства вещества. Намагниченность. Магнитная проницаемость. Магнитомеханические явления. Определение и основные характеристики магнитных материалов. Индукция и напряженность магнитного поля. Петля гистерезиса.
Виды магнитной проницаемости. Потери энергии в магнитных материалах. Диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетизм. Магнитомягкие материалы: технически чистое железо, электротехнические кремнистые стали, пермаллои. Их основные виды и характеристики. Магнитные материалы с прямоугольной петлей гистерезиса.
Магнитотвердые материалы: классификация и требования, сплавы на основе железо-никель-алюминий, магниты из порошков. Основные виды и характеристики магнитотвердых материалов.
Раздел 5. Конструкционные материалы
Технология конструкционных материалов. Общие требования, предъявляемые к конструкционным материалам. Классификация конструкционных сталей. Неметаллические материалы.
4.4. Лабораторный практикум
Цикл лабораторных работ по дисциплине «Электротехническое и конструкционное материаловедение» реализуется в рамках аудиторных занятий, выделенных учебным планом. Каждая лабораторная работа выполняется самостоятельно студентом во время аудиторного занятия в присутствии преподавателя. Снятые показания или реализованные задания лабораторной работы каждый студент должен самостоятельно представить преподавателю для проверки правильности выполнения.
Замечания по ходу выполнения и оформлению лабораторной работы, а также выявленные ошибки устраняются каждым студентом самостоятельно.
Перечень лабораторных работ по разделам представлен в таблице 3.
Таблица 3
№ семестра |
Наименование раздела учебной дисциплины |
Наименование лабораторных работ |
Всего часов |
3 |
Проводниковые материалы |
Методы измерений электрических величин проводниковых материалов и сплавов. |
4 |
3 |
Диэлектрические материалы |
Изучение электрической прочности твердых диэлектриков. Изучение диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь в твердых диэлектриках. Электрическая прочность воздуха при постоянном напряжении в неравномерном электрическом поле. Исследование трансформаторного масла. Определение вязкости жидких диэлектриков. |
8 |
3 |
Магнитные материалы |
Исследование свойств магнитных материалов. |
4 |
|
ИТОГО: |
|
16 |
