Elektrotechnologie (FSI-WET)

Akademický rok 2022/2023
Garant: Ing. Josef Máca, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚMVI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Rozšíření znalostí z elektrotechnických materiálů, přehled materiálových skupin, jejich základních vlastností a aplikačních možností
Výstupy studia a kompetence:
Přehled základních znalostí o technicky důležitých materiálech pro elektrotechniku, jejich vlastnostech a aplikačních oblastech.
Prerekvizity:
Předpokládají se středoškolské znalosti základů fyziky a matematiky.
Obsah předmětu (anotace):
Vlastnosti, přehled a aplikační oblasti vybraných materiálů používaných v elektrotechnice. Kovy , polovodiče, izolanty, magnetické materiály
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínky pro udělení zápočtu: absolvování povinných cvičení: 40 bodů
Forma zkoušky: písemná: 60 bodů
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Přednášky nepovinné
Laboratorní a výpočetní cvičení povinné, zameškané nutno nahradit po individuální domluvě s učitelem
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška Přednáška
Elektrotechnické materiály

1. Řízení vlastností elektrotechnických materiálů změnou struktury a složení. Pásové modely
vodivosti pevných látek. Vodivost elektronová, iontová, elektroforetická. Kovy, polovodiče,
izolanty.


2. Kovové materiály. Elektrická vodivost kovů. Termočlánky. Supravodivost, supravodivé
materiály, jejich použití. Koroze kovů. Materiály elektrovodné, odporové, materiály na
kontakty. Pájky. Uhlík v elektrotechnice.

3. Polovodičové materiály. Polovodiče vlastní a příměsové, vedení proudu v polovodičích.
Polovodiče elementární, sloučeninové, tuhé roztoky, jejich hlavní aplikační oblasti.
Součástky využívající přechod PN, kov-polovodič, kov–izolant-polovodič. Hallův jev,
magnetorezistence, termoelektrický jev, Peltierův jev a jejich využití v součástkách.

4. Dielektrika a izolanty. Základní veličiny popisující vlastnosti izolantu. Izolanty
plynné, kapalné, pevné. Polymery a kopolymery, vlastnosti, použití. Sklo a keramika,
vlastnosti, použití. Kompositní materiály. Nátěry a tmely.

5. Magnetické materiály. Rozdělení z hlediska magnetických momentů. Vlastnosti. Křivka prvotní
magnetizace, hysterezní smyčka, druhy permeabilit. Ztráty v magnetických materiálech a
cesty k jejich snížení. Materiály magneticky měkké a tvrdé. Vlastnosti a použití. Kovová
skla..
    Laboratorní cvičení Laboratoře a ateliéry
Seznam úloh

1) Měření teplotní závislosti rezistivity vodivých a odporových materiálů
2) Měření měrných ztrát feromagnetických materiálů osciloskopickou metodou
(Měření měrných ztrát feromagnetických materiálů kalorimetrickou metodou)
3) Měření termoelektrického napětí kovů pomocí měřicí ústředny HP 34970A
4) Měření relativní permitivity a ztrátového činitele izolantů na přesném RLCG-metru
5) Měření teplotní závislosti počáteční permeability feritů
6) Měření vnitřního a povrchového odporu izolantů pomocí megaohmmetru HP 4339B
7) Měření šířky zakázaného pásu polovodičových materiálů
(Měření teplotní závislosti rezistivity polovodičového materiálu)

8-10) cvičení formou exkurze:
1. plošné spoje na UETE
2. koroze kovů - UETE
3. Honeywell

11-13 cvičení výpočtová
Literatura - doporučená:
1. Dorazil,E.: Kovové materiály, VUT Brno, 1991
2. Dorazil, E. - Munsterová, E.: Nekonvenční technologie I (Nekonvenční strojírenské materiály), VUT Brno, 1990
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
CŽV prezenční studium CZV Základy strojního inženýrství -- kl 5 Povinný 1 1 L
B-ZSI-P prezenční studium MTI Materiálové inženýrství -- kl 5 Povinný 1 3 L