- •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
7. В квантовой теории проводимости металлов используется
1. Статистика электронов Максвелла-Больцмана;
2. Статистика электронов Бринелля;
3. Статистика электронов Ферми;
4. Статистика электронов Роквелла.
8. Технические металлы являются
1. Поликристаллами;
2. Монокристаллами;
3. Легированными сплавами;
4. Электролитами.
9. Характеристикой проводниковых материалов является
Удельная электрическая проводимость или удельное сопротивление;
Температурный коэффициент удельного расширения;
Коэффициент теплопроводности;
Контактная разность потенциалов и термоэлектродвижущая сила.
10. Самым лучшим проводником является:
1. Вода; 2. Медь; 3. Алюминий; 4. Серебро.
Раздел 2. Полупроводниковые материалы
Контрольные вопросы:
Физико-химические свойства полупроводниковых материалов.
Области применения полупроводниковых материалов в электронике.
Собственные полупроводники.
Донорные полупроводники.
Акцепторные полупроводники.
Электропроводность в полупроводниках.
Токи в полупроводниках.
Влияние температуры на электропроводность полупроводников.
Тест
Дополните:
1. Физическая величина, характеризующая работу сторонних (непотенциальных) сил в источниках постоянного или переменного тока называется_______________.
2. _____________ - материал, который по своей удельной проводимости занимает промежуточное место между проводником и диэлектриком.
Выберите номер правильного варианта ответа:
3. Дырки – это носители заряда
1. Положительного;
2. Отрицательного;
3. Нулевого;
4. Нейтрального.
Установите соответствие:
4.
-
Классификация
материалов
Характеристика энергетической структуры
1. Диэлектрики
А. Запрещённая зона настолько велика, что электронной проводимости не наблюдается.
2. Полупроводники
Б. Заполненная электронами зона вплотную прилегает к зоне свободных энергетических уровней.
3. Проводники
В. Узкая запрещённая зона преодолевается за счёт внешних энергетических воздействий.
4. Магнитные
Г. Магнитная проницаемость не зависит от напряжённости внешнего магнитного поля.
Раздел 3. Диэлектрические материалы
Контрольные вопросы:
Назначение диэлектрических материалов. Основные характеристики.
Виды поляризации диэлектриков.
Электропроводность диэлектриков.
Диэлектрические потери электроизоляционных материалов. Виды диэлектрических потерь.
Пробой диэлектриков. Виды пробоя.
Пассивные диэлектрики. Классификация. Область применения.
Активные диэлектрики. Классификация. Область применения.
Органические материалы. Физико-химические свойства.
Области применения органических материалов.
Задания
Задача: Как изменится электрическая прочность воздуха при нормальном давлении, если расстояние между электродами уменьшить от h1 до h2?
№ варианта |
h1, см |
h2, см |
0 |
1 |
0,1 |
1 |
1 |
0,01 |
2 |
1 |
0,001 |
3 |
0,5 |
0,1 |
4 |
0,5 |
0,01 |
5 |
0,5 |
0,001 |
6 |
10 |
1 |
7 |
10 |
0,01 |
8 |
10 |
0,1 |
9 |
5 |
0,001 |
Рекомендации. Известно, что электрическая прочность диэлектриков обратно пропорциональна их толщине:
Епр = Uпр/h,
где Uпр – пробивное напряжение, кВ
h – толщина диэлектрика, мм,
т.к. с увеличением толщины увеличивается неоднородность структуры, возрастает количество слабых мест.
Тест
Выберите номер правильного варианта ответа:
Один из видов диэлектрических потерь, который обусловливается поляризацией диэлектриков и вызывается активными составляющими абсорбционных токов, замедленных поляризаций, называется
1. Релаксационные потери;
2. Потери, обусловленные неоднородностью;
3. Ионизационные потери;
4. Резонансные.
2. На электрический пробой жидких диэлектриков влияют многие факторы, к числу которых относятся
Примеси;
Длительность воздействия тока;
Скорость возрастания напряжения и его частота;
Температура, давление.
3. Температура плавления парафина
1. 1100 С;
2. 560 С;
3. 780 С;
4. 400 С.
4. Удельное объемное сопротивление определяется по формуле
1.
;
2.
;
3.
;
4.
.
5. Уменьшение удельного поверхностного сопротивления связано с
1. Загрязнением поверхности;
2. Влажностью окружающей среды;
3. Природой материала;
4. Старением материала.
Установите соответствие:
6.
-
Коллоидная система
Определение
1. Эмульсии
А. Твёрдые частицы в жидкости
2. Суспензии
Б. Твёрдые и жидкие частицы в газе
3. Аэрозоли
В. Оба компонента - жидкости
Выберите номер правильного варианта ответа:
7. К аморфным веществам ионной структуры относятся
1. Бумага;
2. Вода;
3. Неорганические стёкла;
4. Воздух.
8. Электрическая прочность определяется по формуле
1.
;
;
;
4.
.
9. Электроизоляционные масла необходимо обрабатывать адсорбентами, т. е. веществами, которые
1. Растворяют загрязняющие продукты;
2. Поглощают воду и различные примеси;
3. Ограничивают рабочую температуру;
4. Промывают состарившиеся масла.
10. Разрушение диэлектрика, обусловленное ударной ионизацией электронами, называется
1. Электрическим пробоем;
2. Электротепловым пробоем;
3. Электротермическим пробоем;
4. Электромеханическим пробоем.
Дополните:
11. По составу в большинстве случаев _________представляют собой композиции из связующего и наполнителя.
12. ________________ (внутреннее трение) – свойство жидкостей и газов оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой.
13. Электроизоляционные жидкости, используемые в электрических аппаратах высокого напряжения, а также в блоках электронной аппаратуры, - это _____________.
14. Высокомолекулярные соединения, имеющие большую молекулярную массу, называются____________.
15. ___________представляет собой материал, получаемый в результате отжига формовочной массы заданного химического состава из минералов и оксидов металлов.
