Электротехническое материаловедение
Beschreibung: Курс «Электротехническое материаловедение» включает в себя лекционные и практические занятия, СРСП, а также самостоятельную работу студента по изучению данной дисциплины. На данном курсе рассматриваются основы физики процессов, происходящих в магнитных, проводниковых, полупроводниковых и диэлектрических материалах. Описывается поведение материалов при воздействии на них магнитных, электрических, тепловых полей, а также механических воздействий, действие окружающей среды. Приводится классификация различных электротехнических материалов, область их применения и требования применяемые к ним.
Betrag der Credits: 4
Пререквизиты:
- Физика
Arbeitsintensität der Disziplin:
| Unterrichtsarten | Uhr |
|---|---|
| Vorträge | 15 |
| Praktische Arbeiten | 30 |
| Laborarbeiten | |
| AASAL (Autonomes Arbeiten der Schüler unter Anleitung des Lehrers) | 30 |
| SE (Studentisches Eigenarbeiten) | 45 |
| Endkontrollformular | экзамен |
| Form der Endkontrolle | письменный экзамен |
Komponente: Компонент по выбору
Zyklus: Базовые дисциплины
Цель
- Изучение физических явлений, которые происходят в материалах при внесении их в электромагнитное поле, а также изучение свойств материалов, областей применения в электротехнических установках и технологии производства.
Задача
- изучение структур материалов, а так же определение применения в области электроэнергетики (в электротехнике, в энергетике, в радиотехнике), изучить основные свойства материалов; изучить физические явления, происходящие в электротехнических материалах под действием электромагнитных полей.
Результат обучения: знание и понимание
- После изучения дисциплины студенты должны уметь: найти взаимосвязь между строением вещества и свойствами, определяющими дальнейшее применение материалов в электротехнике. Знать свойства современных электротехнических материалов, их применение. Понимать зависимость надежности энергосистемы от правильного выбора электротехнических материалов.
Результат обучения: применение знаний и пониманий
- после изучения данной дисциплины студент должен знать структуру, свойства материалов, которые применяются в современных электротехнических оборудованиях и самостоятельно выбирать виды материалов по их назначению.
Результат обучения: формирование суждений
- Студент после изучения дисциплины "Электротехническое материаловедение" может самостоятельно ответить на возникшие вопросы при выборе типа материалов, и решить проблемы возникшие при эксплуатации данного материала
Результат обучения: коммуникативные способности
- Сообразительность, организованность, умение работать в коллективе, наблюдательность
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
- студент самостоятельно может решить задачи заданные по плану, выполнять индивидуальные задания, готовить статьи и публикации
Lehrmethoden
. В условиях кредитной технологии обучения занятия должны проводиться преимущественно в активных и творческих формах. В числе эффективных педагогических методик и технологий, способствующих вовлечению обучающихся в поиск и управление знаниями, приобретению опыта самостоятельного решения задач, следует выделить: -технология проблемно- и проектно-ориентированного обучения; -технологии учебно-исследовательской деятельности; - коммуникативные технологии (дискуссия, пресс-конференция, мозговой штурм, учебные дебаты и другие активные формы и методы); - метод кейсов (анализ ситуации); -игровые технологии, в рамках которых обучающиеся участвуют в деловых, ролевых, имитационных играх; - информационно-коммуникационные (в том числе дистанционные образовательные) технологии.
Bewertung des Wissens der Studierenden
| Period | Art der Aufgabe | Gesamt |
|---|---|---|
| 1 Bewertung | Конспект лекции. темы 1-7 | 0-100 |
| СРОП (тема 1-2) | ||
| СРОП (тема 3-4) | ||
| СРОП (тема 5-6) | ||
| Реферат | ||
| ИДЗ1 | ||
| Тестирование (РК1) | ||
| 2 Bewertung | Конспект лекции. темы 8-15 | 0-100 |
| СРОП (тема 7-8) | ||
| СРОП (тема 9) | ||
| СРО (РГР) | ||
| ИДЗ2 | ||
| Тестирование (РК2) | ||
| Endkontrolle | экзамен | 0-100 |
Die Bewertungspolitik der Lernergebnisse nach Arbeitstyp
| Art der Aufgabe | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Exzellent | Gut | Befriedigend | Ungenügend |
Bewertungsbogen
Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
| И= 0,6 | Р1+Р2 | +0,4Э |
| 2 |
где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:
| Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент | Баллы (%-ное содержание) | Оценка по традиционной системе |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Отлично |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Хорошо |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Удовлетворительно |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Неудовлетворительно |
| F | 0 | 0-24 |
Темы лекционных занятий
- Строение вещества. Виды химических связей. Ковалентная связь, ионная связь, металлическая связь. Строение твердых веществ и основные дефекты.
- Классификация электротехнических материалов по их свойствам и областям применения. Понятие о зонной теории твердых тел. Зонная теория проводников, диэлектриков и полупроводников.
- Поляризация диэлектриков. Диэлектрическая проницаемость. Диэлектрические потери. Пробой диэлектриков. Тангенс угла диэлектрических потерь. Электрическая прочность диэлектриков.
- Физико-механические свойства электроизоляционных материалов. Классификация электроизоляционных материалов по нагревостойкости, холодостойкости. Механические свойства диэлектриков. Методы определения твердости.
- Агрегатные состояния диэлектриков. Газообразные диэлектрики. Жидкие изолирующие материалы. Активные диэлектрики.
- Основные характеристики проводниковых материалов и их классификация. Удельные сопротивления проводников. Теплопроводность в металлах. Термоэлектродвижущая сила.
- Материалы с высокой проводимостью. Сверхпроводники и криопроводники. Температура Кюри. Основные свойства и область применения.
- Металлы и сплавы со средней температурой плавления. Драгоценные металлы. Золото. Серебро. Кобальт. Никель. Ковар. Инвар. Платина. Палладий.
- Сплавы с высоким сопротивлением для резисторов в измерительных приборах. Реостатные сплавы. Манганин. Константан. Нихром. Силит.
- Поверхностное воздействие на металлы. Размерное воздействие на проводники и тонкие металлические пленки. Скин эффект. Область применения тонких металлических плёнок.
- Полупроводниковые материалы. Собственные и примесные полупроводники. Основные эффекты на полупроводниках. p-n переход.
- Простые полупроводники. Свойства и структура простых полупроводников. Нанокристаллические полупроводники. Области применения нанокристаллических полупроводников.
- Магнитные материалы. Виды материалов в зависимости от их магнитных свойств. Магнитная проницаемость. Диамагнетики и парамагнетики.
- Природа ферромагнетиков. Доменная структура. Магнитный гистерезис. Потери в гистерезис. Область применения.
- Магнито-мягкие и магнито-твердые материалы. Магнито-диэлектрики. Основные свойства и характеристики МММ и МТМ. Коэрцитивная сила МТМ и МММ. Потери на гистерезис.
Основная литература
- Электротехнические материалы и изделя Справочник. И.Алиев, С. Калганова. — М.: РадиоСофт, 2007.— 352 с. 2. Серебряков Л.С. Электротехническое материаловедение. Проводниковые, полупроводниковые и магнитные материалы: Учебное пособие. — М.: ГОУ , 2008. — 372 с. Часть1,2. 3. Материаловедение: учебник для вузов / Солнцев Ю.П., Пряхин Е.И. СПб.: Химиздат, 2014.— 784 c. 4. Материаловедение и технология металлов / Г.П. Фетисов, М.Г. Карпман, В.М., Матюнин и др.; под ред. Г.П. Фетисова. – М.: Высшая школа, 2000. – 640 с. 5. Джаманбалин, К.К. Электротехнические материалы: учебник для студентов, обучающихся в высших учебных заведениях на инженерных специальностях/ К.К.Джаманбалин, О.В.Тарабаева.- Костанай, 2005.- 127 с.
Дополнительная литература
- 6. К.Х. Бекмагамбетова. Электротехническое материаловедение//Алматы: «Ғылым»,2000.-256 с 7. И.И.Алиев, С.Г. Колганова. Электротехнические материалы и изделия// Справочник. –М.: Academia, 2005 –270 с. 8. Б.Л. Антипов, В.С.Сорокин, В.А.Терехов. Материалы электронной техники.Задачи и вопросы//М.: Высшая школа, 1990.-208 с. 9. А.С. Серебряков. Электротехническое материаловедение. Электроизоляционные материалы//–М.: Маршрут, 2005. –280 с
