Рабочая программа дисциплины электротехническое материаловедение направление подготовки. Рабочая программа дисциплины электротехническое материаловедение. Образовательное учреждение высшего профессионального образования ставропольский государственный аграрный

• Название: Образовательное учреждение высшего профессионального образования ставропольский государственный аграрный
• Анкор: Рабочая программа дисциплины электротехническое материаловедение направление подготовки
• Дата: 27.08.2022
• Размер: 320.5 Kb.
• Имя файла: Рабочая программа дисциплины электротехническое материаловедение.doc
• Тип: Рабочая программа; #654145
• страница: 2 из 3

Свойства меди и алюминия. Сверхпроводящие металлы и сплавы.

Сплавы высокого сопротивления и сплавы для термопар.
Лекция № 3 Металлы и сплавы различного назначения (2часа)

Свойства тугоплавких металлов. Благородные металлы и припои. Металлы со средним значением температуры плавления. Неметаллические проводящие материалы.

ТЕМА № 3 Полупроводниковые материалы
Лекция № 4 Свойства полупроводниковых материалов (2часа)

Основные физические явления и свойства кремния, германия и карбида кремния. Области применения полупроводниковых материалов.
ТЕМА № 4 Электроизоляционные материалы
Лекция № 5 Поляризация диэлектриков (2часа)

Механизмы поляризации и классификация диэлектриков по механизмам. Влияние агрегатного состояния на диэлектрическую проницаемость.

Лекция № 6 Электропроводимость диэлектриков (2часа)

Токи смещения в диэлектриках. Электропроводимость газов и жидких диэлектриков. Электропроводимость твердых диэлектриков. Поверхностная электропроводимость твердых диэлектриков.

Лекция № 7 Потери в диэлектриках (2часа)

Эквивалентные схемы диэлектриков. Виды диэлектрических потерь. Диэлектрические потери в зависимости от агрегатного состояния вещества.

Лекция № 8 Пробой диэлектриков (2часа)

Пробой газов. Пробой жидких и твердых диэлектриков. Электрохимический и поверхностный пробой материалов.

Лекция № 9 Пассивные и активные диэлектрики (2часа)

Строение и свойства полимеров. Линейные полимеры. Пластмассы, пластики и ситаллы. Керамические материалы

ТЕМА № 5 Магнитные материалы
Лекция № 10 Свойства магнитных материалов (1,5часа)

Применение магнитомягких материалов. Специальные магнитомягкие высокочастотные материалы. Свойства магнитотвердых материалов.

Заключение (0,5часа)

Основные направления совершенствования электроизоляционных, полупроводниковых, проводниковых и магнитных материалов в сельском хозяйстве.
5.3. Тематический план лабораторных занятий
Таблица 5.3

№ раздела (темы)	Темы лабораторных занятий	Кол-во часов	Формы текущего контроля успеваемости
	Семестр 3	34
1	1. Исследование механической прочности и твердости проводниковых и диэлектрических материалов	4	Тесты, СРС, КР
2	2. Исследование распределения напряжения по элементам гирлянд изоляторов линии электропередачи	4	Тесты, СРС, КР
4	3. Исследование электропроводности и диэлектрической проницаемости диэлектриков	4	Тесты, СРС, КР
4	4. Исследование основных свойств трансформаторного масла	4	Тесты, СРС, КР
4	5. Профилактические испытания изоляционных конструкций – измерение тангенса угла диэлектрических потерь	4	Тесты, СРС, КР
4	6. Профилактические испытания изоляционных конструкций – измерение сопротивления и емкости изоляции	4	Тесты, СРС, КР
4	7. Изучение механических и электрических свойств электрозащитных средств и приспособлений	4	Тесты, СРС, КР
5	8. Изучение механических и электрических свойств ферромагнитных и ферримагнитных материалов	4	Тесты, СРС, КР

6. Образовательные технологии
6.1. ТРАДИЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. Образовательный процесс реализуется с помощью традиционных образовательных технологий. Формы, направленные на теоретическую подготовку студентов: лекции, самостоятельная работа в аудитории, консультации, выполнение домашних заданий на сайте. Формы, направленные на практическую подготовку: лабораторная работа и самостоятельная работа.
6.2. ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ (активные, интерактивные и информационные) технологии обучения (ТО). В колонках таблицы указаны используемые технологии.
Таблица 6.1

№	Используемые технологии обучения (ТО)	Методические указания и материалы по технологии обучения*	Место проведения**	Трудоёмкость аудиторных занятий (в часах)
1	ПЛ	[9, 10]		2
2	ПС	[10]		2
3	ТЕСТ	[9]		2
4	АКС	[10]		1
5	ИУ	[9]		1
6	ПЛР	[10]		2
7	ИТ	[9, 10]		4
20% от общего числа часов аудиторных занятий - 70час. Итого				14 часов
В % от общего числа часов аудиторных занятий на дисциплину				20%

В таблицу 6.1 вносятся используемые активные и информационные технологии обучения. Условные обозначения: ПЛ – проблемная лекция; ПС – проблемный семинар; ТЕСТ – тестирование; АКС – анализ конкретных ситуаций; ИУ – имитационное упражнение; ИТ – информационная технология, ПЛР – поисковая лабораторная работа

^* Указывается ссылка на методическое обеспечение в соответствии с пунктом 8 рабочей программы.

^** Указывается в случае проведения мероприятия за пределами университета.
7. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
7.1. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
Таблица 7.1

№ раздела, темы дисциплины	Темы для самостоятельного изучения теоретического курса с указанием источника	Кол-во часов	Из них:		Формы текущего контроля успеваемости
			ТО*	СРС
	Семестр 3	108	54	54
1	Введение [1], с.3-4; [6], с.5-6; [7], с.3-4. [8], с.3-6;	2,0	1,0	1,0	Тесты, ДЗ на сайте, собеседование с преподавателем
2	Тема 1. Электротехнические материалы на основе металлов [1], с.5-30; [7], с.5-17 и 40-45.	12	5	7	Тесты, КР, ДЗ на сайте, составление отчёта и защита ЛР
3	Тема 2. Проводниковые материалы [1], с.30-53; [2], с.3-28; [6], с.56-90; [7], с.224-245.	18	8	10	Тесты, ДЗ на сайте, собеседование с преподавателем
4	Тема 3. Полупроводниковые материалы [1], с.53-81; [3], с.3-26; [6], с.133-159; [7], с.197-224.	8	4	4	Тесты, КР, ДЗ на сайте, составление отчёта и защита ЛР
5	Тема 4. Электроизоляционные материалы [1], с.81-162; [4], с.3-32; [6], с.182-225.	56	30	26	Тесты, КР, ДЗ на сайте, собеседование с преподавателем
6	Тема 5. Магнитные материалы. [1], с.162-190; [6], с.325-359; [7], с.245-274;	10	5	5	Тесты, КР, ДЗ на сайте, составление отчёта и защита ЛР
7	Заключение [1], с.5-8; [5], с.24-28; [6], с.7-9; [7], с.190-196;	2,0	1,0	1,0	Тесты, КР, ДЗ на сайте, составление отчёта и защита ЛР

ТО^* – теоретическое обучение

СРС – самостоятельная работа студентов.
7.2. ТЕМАТИКА ДОМАШНИХ ЗАДАНИЙ И РЕФЕРАТОВ

1. 
   Домашние задания
   

Домашние задания по темам учебной дисциплины - задания, требующие более глубокого изучения теоретического материала, с использованием технической и нормативной литературы, а также Интернет - источников.

2. 
   Работа на сайте
   

Сайты по дисциплине «Электротехническое материаловедение». Действующие ссылки на ресурсы: http://window.edu.ru/. и http://sermir.narod.ru/map.htm.
3. Темы рефератов

3. 
   Строение электротехнических материалов электроустановок.
   
4. 
   Физические процессы в проводниковых материалах.
   
5. 
   Эффекты и явления в проводниках.
   
6. 
   Свойства проводниковых материалов.
   
7. 
   Металлы и сплавы электроустановок различного назначения.
   
8. 
   Свойства проводниковой меди и алюминия.
   
9. 
   Сверхпроводящие металлы и сплавы, применяемые в электроэнергетике.
   
10. 
    Сплавы высокого сопротивления и сплавы для термопар.
    
11. 
    Свойства тугоплавких металлов электроустановок.
    
12. 
    Неметаллические проводящие материалы.
    
13. 
    Основные физические процессы в полупроводниках
    
14. 
    Свойства полупроводниковых материалов различного типа.
    
15. 
    Основные оптические и фотоэлектрические явления в полупроводниках.
    
16. 
    Физические явления и свойства кремния для полупроводников.
    
17. 
    Основные физические явления и свойства германия электроустановок.
    
18. 
    Физические явления и свойства карбида кремния электронной техники.
    
19. 
    Поляризация диэлектриков.
    
20. 
    Электропроводимость диэлектрических материалов.
    
21. 
    Потери в диэлектриках электроустановок.
    
22. 
    Электрический пробой газообразных диэлектриков.
    
23. 
    Электрический пробой жидких диэлектриков.
    
24. 
    Электрический пробой твердых диэлектриков.
    
25. 
    Свойства пассивных диэлектриков.
    
26. 
    Активные диэлектрики автоматики электроустановок.
    
27. 
    Свойства и характеристики сегнетоэлектриков.
    
28. 
    Свойства и характеристики пьезоэлектриков.
    
29. 
    Свойства и характеристики пироэлектриков.
    
30. 
    Свойства и характеристики электретов.
    
31. 
    Физические процессы в магнитных материалах.
    
32. 
    Природа ферромагнитного состояния.
    
33. 
    Процессы при намагничивании ферромагнетиков.
    
34. 
    Поведение ферромагнетиков в переменных магнитных полях.
    
35. 
    Свойства магнитных материалов электроустановок.
    
36. 
    Магнитомягкие материалы, применяемые в электротехнике.
    
37. 
    Свойства магнитотвердых материалов.
    
38. 
    Направления совершенствования электротехнических материалов.
    

7.3. СПИСОК КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ К ЗАЧЕТУ

1. 
   Требования к электротехническим материалам.
   
2. 
   Кристаллическое строение металлов и их сплавов.
   
3. 
   Дефекты кристаллического строения металлов.
   
4. 
   Механические свойства материалов на основе цветных металлов.
   
5. 
   Испытания на растяжение пластичных материалов.
   
6. 
   Показатели прочности цветных металлов и их сплавов.
   
7. 
   Показатели пластичности материалов из цветных металлов.
   
8. 
   Механические испытания цветных металлов на твердость.
   
9. 
   Классификация и технические характеристики сплавов алюминия.
   
10. 
    Назначение, технические характеристики латуни и бронзы.
    
11. 
    Основные способы обработки цветных сплавов.
    
12. 
    Назначение и области применения диэлектрических материалов.
    
13. 
    Назначение, классификация и области применения диэлектриков.
    
14. 
    Электрофизические свойства диэлектрических материалов.
    
15. 
    Требования к электроизоляционным материалам и их свойствам.
    
16. 
    Построение энергетической диаграммы твердых диэлектриков.
    
17. 
    Газообразное, жидкое и твердое состояние диэлектриков.
    
18. 
    Значение и свойства электрической изоляции в электроустановках.
    
19. 
    Образование сквозного тока утечки на участке твердой изоляции.
    
20. 
    Объемная и поверхностная электропроводимость диэлектриков.
    
21. 
    Виды электропроводимости диэлектрических материалов.
    
22. 
    Электронная проводимость диэлектриков в электрических полях.
    
23. 
    Факторы, влияющие на электропроводимость газообразных диэлектриков в слабых электрических полях.
    
24. 
    Зависимость плотности тока от напряженности в газах.
    
25. 
    Природа электропроводимости жидких диэлектриках.
    
26. 
    Зависимость электропроводимости от температуры в диэлектриках.
    
27. 
    Зависимость проводимости от температуры в твердых диэлектриках.
    
28. 
    Поверхностная электропроводимость твердых диэлектриков.
    
29. 
    Механизм изменения напряженности электрического поля плоского конденсатора заполненного диэлектриком.
    
30. 
    Понятие о диэлектрической проницаемости. Образование диполей в диэлектрике, помещенном в электрическое поле.
    
31. 
    Понятие о поляризованности диэлектрика. Электрический момент поляризованной частицы.
    
32. 
    Физическая природа поляризации диэлектриков. Виды микроскопических процессов приводящих к возникновению поляризации.
    
33. 
    Электронная упругая поляризация диэлектриков.
    
34. 
    Ионная упругая поляризация в кристаллических диэлектриках.
    
35. 
    Неупругие поляризации диэлектриков. Время релаксации диполя.
    
36. 
    Характерные электрические свойства сегнетоэлектриков.
    
37. 
    Виды поляризации сегнетоэлектриков.
    
38. 
    Зависимость диэлектрического гистерезиса и проницаемости от напряженности электрического поля и температуры.
    
39. 
    Виды потерь мощности в диэлектрических материалах.
    
40. 
    Токи через диэлектрик при постоянном напряжении.
    
41. 
    Векторная диаграмма токов, протекающих через конденсатор диэлектриком при переменном напряжении.
    
42. 
    Угол диэлектрических потерь и удельные диэлектрические потери.
    
43. 
    Диэлектрические потери в газообразных диэлектриках.
    
44. 
    Диэлектрические потери в твердых диэлектриках.
    
45. 
    Диэлектрические потери в жидких диэлектриках.
    
46. 
    Пробой диэлектриков и его физическая природа.
    
47. 
    Пробой газообразных, жидких и твердых диэлектриков.
    
48. 
    Изменение электрической прочности диэлектриков при облучении.
    
49. 
    Поверхностный пробой электроизоляционных материалов.
    
50. 
    Механические свойства диэлектриков.
    
51. 
    Термические свойства диэлектриков.
    
52. 
    Физико-химические свойства диэлектриков.
    
53. 
    Основные свойства газообразных диэлектриков.
    
54. 
    Жидкие диэлектрики на основе нефтяных масел.
    
55. 
    Синтетические жидкие диэлектрики.
    
56. 
    Диэлектрики кремнийорганических и фторорганических соединений.
    
57. 
    Свойства линейных полярных и неполярных полимеров.
    
58. 
    Свойства полимеров получаемых поликонденсацией (смолы).
    
59. 
    Свойства композиционных материалов (гетинакс, текстолит).
    
60. 
    Свойства резины применяемой при производстве кабельных изделий.
    
61. 
    Свойства электроизоляционных лаков, эмалей, компаундов и клеев.
    
62. 
    Свойства волокнистых материалов (дерево, бумага, картон, лакоткани).
    
63. 
    Свойства слюды и слюдяных материалов.
    
64. 
    Свойства стекла и электротехнической керамики.
    
65. 
    Свойства полупроводников применяемых в электротехнике.
    
66. 
    Электропроводимость полупроводников.
    
67. 
    Термоэлектрические явления (эффекты Зеебека и Томпсона).
    
68. 
    Гальваномагнитные эффекты в полупроводниках (ЭДС Холла).
    
69. 
    Свойства простых полупроводников (германий и кремний).
    
70. 
    Назначение и электрические характеристики проводников.
    
71. 
    Электрические характеристики проводниковых материалов. Удельная проводимость цветных металлов.
    
72. 
    Удельное сопротивление цветных металлов и методы его определения.
    
73. 
    Факторы, влияющие на удельное сопротивление проводников.
    
74. 
    Зависимость сопротивления цветных металлов от температуры.
    
75. 
    Характеристика термодвижущей силы и схема термопары.
    
76. 
    Свойства проводниковых материалов и высокой проводимостью.
    
77. 
    Назначение, состав и области применения серебра в электротехнике.
    
78. 
    Свойства и электрические характеристики (графические и аналитические зависимости удельного сопротивления от температуры) меди.
    
79. 
    Зависимость удельного сопротивления меди от температуры в области криогенных температур. Марки меди.
    
80. 
    Назначение, свойства, марки и области применения алюминия.
    
81. 
    Явление сверхпроводимости в металлах. Современная теория сверхпроводимости. Образование электронных пар.
    
82. 
    Сверхпроводниковые материалы первого, второго и третьего порядка.
    
83. 
    Свойства высокотемпературные сверхпроводники.
    
84. 
    Криопроводниковые материалы на основе меди и алюминия.
    
85. 
    Классификация и область применения контактных материалов.
    
86. 
    Свойства и величина термодвижущей силы сплавов для термопар.
    
87. 
    Назначение, состав, классификация и области применения материалов с большим удельным сопротивлением.
    
88. 
    Характеристики магнитных материалов электроустановок.
    
89. 
    Процессы намагничивания и перемагничивания материалов.
    
90. 
    Свойства технически чистого железа.
    
91. 
    Магнитные свойства пермаллоев (железоникелевые сплавы).
    
92. 
    Магнитные сплавы с особыми свойствами.
    
93. 
    Свойства аморфных магнитных материалов.
    
94. 
    Свойства магнитодиэлектриков и магнитомягких ферритов.
    
95. 
    Ферриты с прямоугольной петлей гистерезиса.
    
96. 
    Свойства магнитотвердых материалов.
    
97. 
    Свойства литых высококоэрцитивных сплавов.
    
98. 
    Свойства металлокерамических и металлопластических магнитов.
    
99. 
    Свойства магнитотвердых ферритов на основе бария и кобальта.
    
100. 
     Свойства магнитов на основе редкоземельных металлов (кобальта и цезия, кобальта и самария).
     
101. 
     Свойства магнитотвердых материалов (мартенситные стали).