Рабочая программа дисциплины электротехнические материалы направление подготовки

17
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
УТВЕРЖДАЮ
И.о. декана электроэнергетического факультета
доцент ______________
«_____» ________________ 2012г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Направление подготовки
110800.62 «АГРОИНЖЕНЕРИЯ»
Профиль подготовки Электрооборудование и электротехнологии в
сельском хозяйстве
Квалификация (степень) выпускника бакалавр техники и технологии
Форма обучения очная
г. Ставрополь – 2012г.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Рабочая программа учебной дисциплины «Электротехнические материалы» – это нормативный документ, определяющий цели, задачи, конечные результаты (компетенции), содержание и методы реализации процесса
обучения и воспитания, обучающихся в Ставропольском государственном аграрном университете студентов. Программа разработана в соответствии с
требованиями Федерального государственного образовательного стандарта
высшего профессионального образования по направлению подготовки:
– 110800.62 «Агроинженерия» (квалификация (степень) «бакалавр»), утверждённого приказом Министерства образования и науки Российской Федерации №552 от 09.11.2009 г. и Основной образовательной программой Ставропольского государственного аграрного университета по данному направлению подготовки.
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель дисциплины
Формирование знаний о механических, тепловых, электрических и
магнитных явлениях в материалах электроустановок; величинах, характеризующих эти явления; законах, которым они подчиняются; методах научного
познания природы.
Овладение умениями проводить наблюдения явлений и эффектов в материалах электроустановок, описывать и обобщать результаты наблюдений,
использовать измерительные приборы; применять полученные знания для
объяснения принципов действия электротехнических устройств; для решения
технических задач.
Развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих
способностей в ходе решения технических задач и выполнения лабораторных
работ; способности к самостоятельному приобретению новых знаний в соответствии с жизненными потребностями и интересами.
Воспитание убежденности в необходимости разумного использования
достижений науки и технологий для дальнейшего развития агроинженерии.
Применение полученных знаний и умений для решения практических
задач с электротехническими материалами в быту и в личной жизни, для
обеспечения безопасности при работе с различным сельскохозяйственным
электрооборудованием.
Задачи дисциплины
Получение студентами представления о физических явлениях, определяющих свойства и особенности диэлектрических, проводниковых, полупроводниковых и магнитных материалов сельскохозяйственного электрооборудования.
Получение студентами знания о количественных параметрах, используемых при выборе материалов электроустановок; видах диэлектрических,
2
проводниковых, полупроводниковых и магнитных материалов, применяемых
в конструкциях электрических аппаратов и машин, об особенностях и областях применения этих материалов в агроинженерии.
В результате изучения дисциплины студент должен знать:
 основные термины и понятия в области материалов электрооборудования сельскохозяйственного назначения;
 основные физические явления и эффекты в электротехнических материалах;
 принципы работы типовых измерительных приборов для измерения
параметров электрооборудования;
 типы и виды диэлектрических, проводниковых, полупроводниковых и
магнитных материалов, применяемых в агроинженерии;
 вклад российских ученых, оказавших наибольшее влияние на развитие
электроматериаловедения.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина «Электротехнические материалы» относится к циклу ООП
Б.3.В.ДВ7 - Профессиональный цикл. Вариативная часть. Дисциплины по
выбору.
Связь с предшествующими дисциплинами:
Наименование
дисциплины
Математика
Физика
Материаловедение
Наименование разделов (тем)
Математический анализ, элементы программирования,
математическое моделирование, алгоритмизация; анализ:
дифференциальное и интегральное исчисления, дифференциальные уравнения. Статистические методы обработки экспериментальных данных.
Фундаментальные законы природы и основные физические законы в области механики, термодинамики, электричества и магнетизма, атомной физики.
Атомно-кристаллическое строение материалов, Деформация и разрушение металлов, механические свойства металлов, влияние нагрева на свойства металла.
Дисциплина «Электротехнические материалы» является вариативной
частью по выбору при подготовке бакалавров сельскохозяйственного профиля и должна формировать у студентов современное электрофизическое мировоззрение и обеспечивать фундаментальную основу для последующего изучения профильных дисциплин. Дисциплина является вариативной общепро3
фессиональной дисциплиной для студентов профиля подготовки «Электрооборудование и электротехнологии в сельском хозяйстве».
3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ
В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
«Электротехнические материалы»
Направление 110800.62 «Агроинженерия»
В результате изучения дисциплины «Электротехнические материалы» обучающийся должен обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК):
 умением логически верно, аргументировано и ясно строить устную и
письменную речь (ОК-2);
 готовностью приобретать новые знания, использовать различные средства и технологии обучения (ОК-6);
 готовностью к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию
решений в рамках своей профессиональной компетенции (ОК-7);
 способностью использовать компьютер как средство работы с информацией (ОК-11);
 способностью и готовностью к публичным выступлениям, аргументации,
ведению дискуссии и полемики (ОК-12).
В результате изучения дисциплины «Электротехнические материалы»
обучающийся должен обладать:
 способностью проводить и оценивать результаты измерений;
 владеть способами анализа качества электротехнических материалов,
организации контроля качества электрооборудования с выбранными
материалами;
 уметь использовать современные информационные технологии в агроинженерии;
 способностью использовать технические средства для определения параметров материалов электрооборудования сельскохозяйственного
назначения;
 готовностью изучать и использовать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт для сервисноэксплуатационной деятельности.
В результате освоения дисциплины «Электротехнические материалы»
обучающийся должен:
Знать:
 основные термины и понятия в области материалов электрооборудования;
4
 основные физические явления и эффекты в электротехнических материалах;
 принципы работы типовых измерительных приборов для измерения
параметров сельскохозяйственного электрооборудования;
 типы и виды диэлектрических, проводниковых, полупроводниковых и
магнитных материалов, применяемых в агроинженерии;
 вклад российских ученых, оказавших наибольшее влияние на развитие
электроматериаловедения.
Уметь:
 описывать и объяснять результаты наблюдений и экспериментов с
электротехническими материалами;
 приводить примеры опытов с материалами, где наблюдения и эксперимент служат основой для выдвижения гипотез и построения научных
теорий в области агроинженерии;
 описывать опыты, оказавшие существенное влияние на развитие электроматериаловедения.
 применять полученные знания для решения физических и электротехнических задач в сельском хозяйстве.
Владеть:
 методами измерения и контроля качества электротехнических материалов для сервисно-эксплуатационной деятельности;
 навыками использования приобретенных знаний и умений в практической работе с электротехническими материалами и для сервисноэксплуатационной деятельности в сельском хозяйстве.
Ожидаемые результаты освоения дисциплины во взаимосвязи с
компетентностной моделью выпускника:
 способность и готовностью использовать и готовностью использовать
информационные технологии в области агроинженерии (ПК-1);
 способность и готовность анализировать техническую информацию,
изучать отечественный и зарубежный опыт в сельском хозяйстве по
тематике исследования электротехнических материалов (ПК-6);
 способностью формировать законченное представление о принятых
решениях по выбору электротехнических материалов и полученных в
виде по лабораторным работам с его публичной защитой (ПК-7);
 готовность использовать технические средства испытаний изделий из
электротехнических материалов (ПК-45);
 готовностью к проверке технического состояния электротехнических
изделий и оборудования и организации профилактических осмотров
(ПК-48);
5
 готовностью к составлению инструкций по программам испытаний изделий из электротехнических материалов (ПК-51).
1. ОБЪЁМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Данные по рабочему учебному плану:
часы
Трудоемкость по Госстандарту из них:
самостоятельная работа студента аудиторные занятия –
в том числе:
лекции лабораторные семинарские практические -
зачет ед.
108
3,0
54
1,5
54
1,5
26
28
0,5
1,0
Общая трудоемкость дисциплины составляет ___3,0___ зачетные единицы.
Таблица 4
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции (Л)
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Из них занятия в активных и интерактивных
формах (в соответствии с ФГОС 20% от аудиторных часов)
Самостоятельная работа студента (всего) СРС
В том числе:
Теоретическое обучение (ТО)
Курсовая работа (КР)
Другие виды самостоятельной работы
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)
Общая трудоемкость
зачет ед.
6
Всего
часов
54
26
Семестр
5
54
26
28
28
12
12
54
54
26
26
108
3,0
зачет
108
3,0
5. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
5.1. РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ В ЧАСАХ
Виды учебной работы,
включая самостоятельную
работу студентов и трудоемкость (в часах)
Л
Семестр 5
1
Введение
26
1
6
Тема 1.
Электротехнические ма2
териалы на основе металлов
Тема 2.
Проводниковые материа- 3-4
лы
Тема 3.
Полупроводниковые ма5
териалы
Тема 4.
Электроизоляционные
6-10
материалы
Тема 5.
Магнитные материалы
11
7
Заключение
2
3
4
5
ПЗ
ЛР
СРС
28
54
108
1
2
1
12
3
4
7
14
6
2
10
18
2
2
4
8
10
18
26
54
3
2
5
10
1
2
54
108
1
Итого
26
7
Всего часов
№
п/п
Наименование разделов
и тем дисциплины
Неделя семестра
Таблица 5.1
28
5.2. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ И ТЕМ ЛЕКЦИОННОГО КУРСА
Введение в дисциплину (0,5 час). Цель, задачи и структура дисциплины.
Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
ТЕМА № 1 Электротехнические материалы на основе металлов
Лекция №1 Введение (1,5 часа)
Назначение, классификация, области применения и требования к электротехническим материалам. Кристаллическое строение металлов и их дефекты. Механические свойства электротехнических материалов и основные
методы их определения.
Лекция № 2 Связи и энергетические зоны электротехнических материалов (2 часа)
Строение простых материалов. Гомеополярная (ковалентная), гетерополярная (ионная), металлическая и молекулярная связь веществ. Энергетические зоны и уровни металлических твердых тел.
ТЕМА № 2 Проводниковые материалы
Лекция № 3 Температурные характеристики и явления в металлических проводниках (2 часа)
Классификация проводниковых материалов. Температурная зависимость
удельного сопротивления металлических проводников. Влияние примесей
на удельное сопротивление металлов. Контактные явления в проводниках
Лекция № 4 Свойства проводниковых материалов (2 часа)
Свойства проводниковой меди и алюминия. Сверхпроводящие металлы и
сплавы электроустановок. Сплавы высокого сопротивления и сплавы для
термопар.
Лекция № 5 Металлы и сплавы различного назначения (2 часа)
Свойства тугоплавких металлов. Благородные металлы и припои. Металлы со средним значением температуры плавления. Неметаллические проводящие материалы.
ТЕМА № 3 Полупроводниковые материалы
Лекция № 6 Свойства полупроводниковых материалов (2часа)
Основные физические явления и свойства кремния, германия и карбида
кремния. Области применения полупроводниковых материалов.
8
ТЕМА № 4 Электроизоляционные материалы
Лекция № 7 Поляризация диэлектриков (2 часа)
Механизмы поляризации и классификация диэлектриков по механизмам.
Влияние агрегатного состояния на диэлектрическую проницаемость.
Лекция № 8 Электропроводимость диэлектриков (2 часа)
Токи смещения в диэлектриках. Электропроводимость газов и жидких диэлектриков. Электропроводимость твердых диэлектриков. Поверхностная
электропроводимость твердых диэлектриков.
Лекция № 9 Потери в диэлектриках (2 часа)
Эквивалентные схемы диэлектриков. Виды диэлектрических потерь. Диэлектрические потери в зависимости от агрегатного состояния вещества.
Лекция № 10 Пробой диэлектриков (2 часа)
Пробой газов. Пробой жидких и твердых диэлектриков. Электрохимический
и поверхностный пробой материалов.
Лекция № 11 Пассивные и активные диэлектрики (2 часа)
Строение и свойства полимеров. Линейные полимеры. Пластмассы, пластики
и ситаллы. Керамические материалы
ТЕМА № 5 Магнитные материалы
Лекция № 12 Физические процессы в магнитных материалах
Классификация веществ по магнитным свойствам. Природа ферромагнитного состояния материалов. Процессы пери намагничивании ферромагнетиков. Влияние те6мпературы на магнитны свойства ферромагнетиков.
Лекция № 13 Свойства магнитных материалов (1,5 часа)
Поведение ферромагнетиков в переменных магнитных полях. 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.
9
5.3. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ
Таблица 5.3
№
раздела
(темы)
1
2
4
4
4
4
4
5
Темы лабораторных занятий
Колво
часов
Семестр 5
28
1. Исследование механической прочности
и твердости проводниковых и диэлектрических материалов
2. Исследование распределения напряжения по элементам гирлянд изоляторов линии электропередачи
3. Исследование электропроводности и диэлектрической проницаемости диэлектриков
4. Исследование основных свойств трансформаторного масла
5. Профилактические испытания изоляционных конструкций – измерение тангенса
угла диэлектрических потерь
6. Профилактические испытания изоляционных конструкций – измерение сопротивления и емкости изоляции
7. Изучение механических и электрических свойств электрозащитных средств и
приспособлений
8. Изучение механических и электрических свойств ферромагнитных и ферримагнитных материалов
Формы текущего контроля успеваемости
4
Тесты, СРС,
КР
4
Тесты, СРС,
КР
4
Тесты, СРС,
КР
4
Тесты, СРС,
КР
4
Тесты, СРС,
КР
4
Тесты, СРС,
КР
2
Тесты, СРС,
КР
2
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.
10
6.2. ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ (активные, интерактивные и
информационные) технологии обучения (ТО). В колонках таблицы указаны
используемые технологии (таблица 6.1).
Таблица 6.1
№
Используемые
технологии
обучения (ТО)
Методические указания
и материалы по технологии обучения*
1
2
3
4
5
6
7
ПЛ
ПС
ТЕСТ
АКС
ИУ
ПЛР
ИТ
[9, 10]
[10]
[9]
[10]
[9]
[10]
[9, 10]
Место проведения**
20% от общего числа часов аудиторных занятий – 10 час.
Итого
В % от общего числа часов аудиторных занятий на дисциплину
Трудоёмкость
аудиторных
занятий (в часах)
2
2
2
1
1
2
4
14 часов
21%
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
(Смотри таблицу 7.1)
11
Таблица 7.1
№ раздела,
темы
дисциплины
Темы для самостоятельного изучения теоретического курса с указанием источника
Колво
часов
Семестр 5
108
Из них:
ТО*
СРС
54
54
Введение
[1], с.3-4; [6], с.5-6; [7], с.3-4.
[8], с.3-6;
2,0
1,0
1,0
Тема 1. Электротехнические материалы на основе металлов
[1], с.5-30; [7], с.5-17 и 40-45.
12
5
7
Тема 2. Проводниковые материалы [1], с.30-53; [2], с.3-28;
[6], с.56-90; [7], с.224-245.
18
8
10
4
Тема 3. Полупроводниковые материалы [1], с.53-81; [3], с.3-26;
[6], с.133-159; [7], с.197-224.
8
4
4
5
Тема 4. Электроизоляционные
материалы [1], с.81-162;
[4], с.3-32; [6], с.182-225.
56
30
26
6
Тема 5. Магнитные материалы. [1], с.162-190;
[6], с.325-359; [7], с.245-274;
10
5
5
2,0
1,0
1,0
1
2
3
7
Заключение [1], с.5-8;
[5], с.24-28; [6], с.7-9;
[7], с.190-196;
Формы текущего контроля
успеваемости
Тесты, ДЗ на
сайте, собеседование с преподавателем
Тесты, КР, ДЗ
на сайте, составление отчёта и защита ЛР
Тесты, ДЗ на
сайте, собеседование с преподавателем
Тесты, КР, ДЗ
на сайте, составление отчёта и защита ЛР
Тесты, КР, ДЗ
на сайте, собеседование с
преподавателем
Тесты, КР, ДЗ
на сайте, составление отчёта и защита ЛР
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.
12
2. Работа на сайте
Сайты по дисциплине «Электротехническое материаловедение». Действующие ссылки на ресурсы: http://stgau.ru/ и http://sermir.narod.ru/map.htm.
3. Темы рефератов
4. Строение электротехнических материалов электроустановок.
5. Физические процессы в проводниковых материалах.
6. Эффекты и явления в проводниках.
7. Свойства проводниковых материалов.
8. Металлы и сплавы электроустановок различного назначения.
9. Свойства проводниковой меди и алюминия.
10. Сверхпроводящие металлы и сплавы, применяемые в электроэнергетике.
11. Сплавы высокого сопротивления и сплавы для термопар.
12. Свойства тугоплавких металлов электроустановок.
13. Неметаллические проводящие материалы.
14. Основные физические процессы в полупроводниках
15. Свойства полупроводниковых материалов различного типа.
16. Основные оптические и фотоэлектрические явления в полупроводниках.
17. Физические явления и свойства кремния для полупроводников.
18. Основные физические явления и свойства германия электроустановок.
19. Физические явления и свойства карбида кремния электронной техники.
20. Поляризация диэлектриков.
21. Электропроводимость диэлектрических материалов.
22. Потери в диэлектриках электроустановок.
23. Электрический пробой газообразных диэлектриков.
24. Электрический пробой жидких диэлектриков.
25. Электрический пробой твердых диэлектриков.
26. Свойства пассивных диэлектриков.
27. Активные диэлектрики автоматики электроустановок.
28. Свойства и характеристики сегнетоэлектриков.
29. Свойства и характеристики пьезоэлектриков.
30. Свойства и характеристики пироэлектриков.
31. Свойства и характеристики электретов.
32. Физические процессы в магнитных материалах.
33. Природа ферромагнитного состояния.
34. Процессы при намагничивании ферромагнетиков.
35. Поведение ферромагнетиков в переменных магнитных полях.
36. Свойства магнитных материалов электроустановок.
37. Магнитомягкие материалы, применяемые в электротехнике.
38. Свойства магнитотвердых материалов.
39. Направления совершенствования электротехнических материалов.
13
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.
14
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.
15
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).
16
17
ГРАФИК
учебного процесса и самостоятельной работы студентов по дисциплине «Электротехнические материалы»
Электроэнергетического факультета, 3-го курса на 5-й семестр
Часов
аудиторных занятий
Все- По
го видам
Форма контроля
Таблица 7.2
СЕМЕСТР 5
ЛЗачет
54 20
ЛР34
Часов
СРС
на
Неделя учебного семестра
Все- По
1
го
видам
2
3
ТО
ТК
ЛР
РС
П
К
В
ТК П
К
З
В
38
4
5
6
7
8
9
10
11
12
ВК ТА
ТК ТА
ВК ТК
ВК ТА
З В
РС
З
В
РС
З
РС
З
РС
В
13
14
15
16
17
С*
Зачет
В
Условные обозначения: ТО – теоретическое об.; ЛР – лабораторные работы; В – выполнение лабораторной работы; З – защита лабораторной работы; РС – работа на сайте; ТА – текущая аттестация (аттестационная неделя); ВК – входной контроль
(тестирование); ТК – текущий контроль (тестирование); ПК – промежуточный контроль. Другие обозначения: С* – сессия.
8. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
а) основная литература
1.
Привалов Е.Е., Гальвас А.В., Тимошенко Л.И., Аникуев С.В. Электротехнические материалы: учебное пособие. - Ставрополь: АГРУС, 2011. –
192с
2.
Привалов Е.Е. Электроматериаловедение: учебное пособие. - Ставрополь: АГРУС, 2012. – 196с.
3.
Привалов Е.Е. Электроматериаловедение. Лабораторный практикум:
Тесты: методическое пособие. Ставрополь: АГРУС, 2012.- 81с.
4.
Привалов Е.Е. Электроматериаловедение. Рабочая тетрадь: учебное пособие. - Ставрополь: АГРУС, 2012. – 80с.
б) дополнительная литература
5.
Пасынков В.В., Сорокин В.С.Материалы электронной техники: Учебник.- СПб.: Изд-во «Лань», 2003. – 308с.
6.
Электротехнические и конструкционные материалы / В.Н. Бородулин,
А.С. Воробьев, В.М. Матюнин и др. Под ред. В.А. Филикова. – М.: Высшая
школа, 2000. – 280с.
7.
Справочник по электротехническим материалам / Ю.В. Корицкий,
В.В. Пасынков, Б.М. Тареев. – М.: Энергоатомиздат Т.1, 1986. – 308с. Т.2 ,
1987. – 296.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы
Сайты по дисциплине «Электротехническое материаловедение».
Действующие ссылки на ресурсы:
http://window.edu.ru/.
http://sermir.narod.ru/map.htm
http://forca.ru/
http://elsit.ru/
http://www.byminsk.com/
http://www.anytech.narod.ru/
http://rza.org.ua/
http://uas.su/index.php
8.
г) учебно-методическое обеспечение используемых технологий
9.
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Электротехническое
материаловедение».
18
9. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Перечень технических средств обучения (лекционная аудитория):
1. Видеопроектор;
2. Персональный компьютер (стационарный или переносной);
3. Специальный экран или плазменная панель.
4. Наборы изделий и приспособлений для исследования электротехнических
материалов
Перечень лабораторных установок:
№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Перечень оборудования
Устройства приборы для определения механических
свойств электротехнических материалов на основе металлов – УПМ – 1К
Установки и приборы для исследования механической
прочности и твердости проводниковых и диэлектрических материалов - УМП – 2П и УМП – 2Д
Устройства и приборы для определения механических
и электрических свойств полупроводниковых материалов автоматики электроустановок – УМЭ – 3П
Стенд и приспособления для исследования распределения напряжения по элементам гирлянд изоляторов
линии электропередачи - СРН -4И
Комплект приборов и устройств для измерения электропроводности и диэлектрической проницаемости
диэлектриков – КПУ – 5Э и КПУ – 5Д
Установка, устройства и приборы для исследования
свойств трансформаторного масла АИД – 70ТМ
Устройства и приборы для испытания изоляционных
конструкций – измерение тангенса угла диэлектрических потерь УПИ – 7ДП
Устройства и приборы для испытания изоляционных
конструкций – измерение сопротивления и емкости
изоляции – УПИ – 8СЕ
Комплект приборов и устройств для испытания механических и электрических свойств электрозащитных
средств и приспособлений – КПУ – 9МЭ
Комплект приборов и устройств для определения механических и электрических свойств ферромагнитных
и ферримагнитных материалов – КПУ – 10ФМ
19
Кол-во
шт.
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по
направлению 140400.62 «Электроэнергетика и электротехника» и профилю
подготовки «Электроснабжение»
Автор: ________________ к.т.н., доцент Привалов Е.Е.
Рецензенты: ________________ к.т.н., доцент Воротников И.Н.
____________________ к.т.н., доцент Аникуев С.В.
Программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры «Электроснабжения и эксплуатации электрооборудования».
Протокол заседания № __ от «___» ___________ 201_г.
Заведующий кафедрой электроснабжения и эксплуатации электрооборудования
к.т.н., доцент ______________ Гальвас А.В.
Программа рекомендована к утверждению решением Учёного совета
Электроэнергетического факультета.
Протокол заседания № ____ от «____» __________ 201_г.
Председатель совета факультета, к.т.н., доцент __________ ___________.
20