Popis předmětu - B1B13MVE1

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
B1B13MVE1 Materiály pro výkonovou elektrotechniku
Role:P Rozsah výuky:2P+2L
Katedra:13113 Jazyk výuky:CS
Garanti:Mach P. Zakončení:Z,ZK
Přednášející:Ctibor P., Dušek K., Mach P., Sedláček J. Kreditů:4
Cvičící:Osob je mnoho Semestr:Z

Anotace:

V předmětu se student seznámí s fyzkálním popisem základních vlastností a základními typy materiálů pro elektrotechniku. Jsou uvedeny typy vodičů, supravodičů, izolantů, magnetik a polovodičů, které se používají ve výkonové elektrotechnice. Důraz je kladen na souvislosti mezi vlastnostmi, technologií a využitím. Hlouběji se student seznámí s vybranými typy organických a anorganických izolantů, zejména s elektrotechnickou keramikou, s vlastnostmi slídy a slídových izolanů, skla a jeho aplikacemi, s ekologickým vodivým spojováním v elektrotechnice, s materiály pro tenké a tlusté vrstvy a s vybranými nanomateriály a jejich aplikacemi.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: AD1B13MVE

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: A1B13MVE

Cíle studia:

Cílem je poznat strukturu a vlastnosti základních materiálů používaných ve výkonové elektrotechnice a seznámit se s měřením těchto vlastností. Získané znalosti jsou nezbytné pro navazující předměty technologického charakteru.

Obsah:

Předmět se zabývá jak materiály dnes standardně užívanými pro výrobu zařízení pro výkonovou elektrotechniku, tak materiály zcela moderními. Do prvé skupiny patří zejména vodiče, polovodiče, supravodiče, izolanty, dielektrika a magnetické materiály. Ze druhé skupiny je možné jmenovat nanomateriály a smart materiály. Jsou prezentovány nejen informace o základních typech materiálů a jejich vlastnostech, ale také informace o vybraných aplikacích uvedených materiálů.

Osnovy přednášek:

1. Stavba atomu. Vazebné energie a vazební síly. Základní typy mřížek. Pásové modely.
2. Vodiče, vlastnosti. Struktura kovu, kov při různých teplotách, elektrická a tepelná vodivost.
3. Základní kovy užívané v elektrotechnice a jejich slitiny. Příklady aplikací.
4. Supravodivost a ?nízkoteplotní? a ?vysokoteplotní?. Materiály. Aplikace v elektrotechnice.
5. Izolanty. Izolační odpor a elektrická pevnost. Typy izolantů. Izolační systémy el. strojů.
6. Dielektrika. Polarizační procesy ve střídavém elektrickém poli. Relaxace a ztráty v dielektriku.
7. Klasifikace dielektrik. Základní dielektrické materiály. Aplikace v elektrotechnice.
8. Polovodiče. Typy polovodičů a jejich základní vlastnosti. Teplotní závislost vodivosti.
9. Transportní jevy. Technologie výroby objemových polovodičů. Aplikace.
10. Magnetika. Fyzikální základy magnetizmu, dia-, para-, fero-, feri- a antiferomagnetika.
11. Teplotní závislost vlastností feromagnetik, tvrdé a měkké magnetické materiály, aplikace.
12. Polymery ? struktura, typy, vlastnosti, stárnutí, aplikace.
13. Materiály pro optická přenosová prostředí pro optické komunikace. Optické vlnovody.
14. Nanomateriály a smart materiály. Typy, vlastnosti, aplikace.

Osnovy cvičení:

1. Objasnění jednotlivých úloh.
2. Demonstrace vybraných typů úloh.
3. Měření anizotropie Si plechů.
4. Měření vlastností polovodičového křemíku.
5. Mechanické vlastnosti tuhých látek.
6. Dielektrické vlastnosti tuhých látek v závislosti na teplotě.
7. Test.
8. Dielektrické vlastnosti tuhých látek v závislosti na kmitočtu.
9. Měření resistivity izolantů.
10. Měření elektrické pevnosti izolačních fólií.
11. Měření kvality kontaktů mezi tenkými a tlustými vrstvami.
12. Měření vybraných vlastností tlustých vrstev.
13. Rezerva, doměřování.
14. Zápočet.

Literatura:

Shukla, R. K., Sigh, A.: Electrical Engineering Materials. Tata McGraw Hill Education Private LTD. 2012 Pokharel B. P., Karki, N. R.: Electrical Engineering Materials. Alpha Science International LTD. 2007 Basak, T. K.: Electrical Engineering Materials. New Age Science LTD. 2009 MIT OpenCourseWare, http://ocw.mit.edu/courses/find-by-topic/

Požadavky:

Účast na cvičení je povinná. Student musí získat nejprve zápočet, aby byl připuštěn ke zkoušce. U zkoušky bude požadována znalost odpřednášené látky, vybraných studijních materiálů (viz Moodle) a látky probrané ve cvičeních.

Poznámka:

Student musí získat nejprve zápočet, aby byl připuštěn ke zkoušce. Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6l

Webová stránka:

/cz/education/bk/predmety/55/81/p5581206.html

Klíčová slova:

Vodiče, polovodiče, izolanty, magnetické materiály, supravodiče.

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
BPEEM2_2018 Elektrotechnika a management P 3
BPEEM1_2018 Aplikovaná elektrotechnika P 3
BPEEM_BO_2018 Před zařazením do oboru P 3


Stránka vytvořena 18.9.2020 17:50:18, semestry: Z,L/2020-1, L/2019-20, Z/2021-2, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.