Detail předmětu
Materiály a technická dokumentace
FEKT-BMTDAk. rok: 2011/2012
Materiály pro elektrotechniku a elektroniku, klasifikace. Elektricky vodivé a odporové materiály. Supravodivost. Feromagnetické a ferimagnetické materiály. Dielektrické a izolační materiály. Polovodičové materiály. Materiály pro optoelektroniku.
Normalizace dokumentů (ISO, EN, IEC, ETS, ČSN). Výkresy součástí a sestavení. Schémata v elektrotechnice. Dokumentace pro DPS. Diagramy. Textové dokumenty. Informační databáze. Počítačové podpory pro tvorbu dokumentace.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
6
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Student získá přehled o materiálech elektrotechniky a elektroniky. Na základě informací o jejich vlastnostech je schopen vhodně aplikovat materiály v návrzích konstrukcí přístrojů a zařízení. Student bude schopen tvořit a číst technické dokumenty v elektrotechnice.
Prerekvizity
Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
Způsob a kritéria hodnocení
Podmínky zápočtu:
Zpracování a odevzdání protokolů z laboratorních cvičení. Odevzdání výkresové dokumentace. Zvládnutí práce se systémem AutoCAD pro práci ve 2D.
Zpracování a odevzdání protokolů z laboratorních cvičení. Odevzdání výkresové dokumentace. Zvládnutí práce se systémem AutoCAD pro práci ve 2D.
Osnovy výuky
1) Účel a význam dokumentace, třídění a druhy dokumentů, normalizace technických dokumentů (ISO, EN, IEC, ETS, ČSN). Způsoby a metody zpracování. Význam grafické informace. Základní normalizace pro grafické dokumenty.
2) Prostředky počítačové podpory (MS Word, MS Excel, OrCAD/SDT, AutoCAD).
3) Metody zobrazování na výkresové dokumentaci, metoda E a A. Náležitosti výkresů součástí (zobrazení, udávání rozměrů a jejich přesnosti předpisy stavu povrchů, geometrické tolerance). Výkresy sestavení, výkresy s elektrickou montáží.
4) Elektrotechnická schémata - značky komponent (součástí), složené značky (ČSN IEC 617). Zobrazování spojů a vazeb. Písmeno-číslicové označování předmětů v elektrotechnice. Způsoby a metody znázornění na schématech. Druhy elektrotechnických schémat.
5) Základní dokumentace pro plošné spoje. Terminologie, třídy přesnosti, provedení, náležitosti základních dokumentů. Druhy základních grafických dokumentů.
6) Textové dokumenty (ČSN ISO 5966), požadavky na uspořádání, zpracování a úpravu. Diagramy a jejich tvorba. Informační databáze - základy, rešerše.
7) Materiály pro elektrotechniku a elektroniku. Složení, struktura a řízení vlastností materiálů. Látky krystalické, amorfní a reálně nekrystalické. Pásový model vodivosti.
8) Vodivé materiály. Materiály elektrovodné a odporové. Pájky, materiály na doteky, termočlánky, pojistky. Supravodiče.
9) Polovodičové materiály. Elementární a sloučeninové polovodiče, organické polovodiče.
10) Polovodiče vlastní a příměsové. Termodynamická rovnováha v polovodičích. Konduktivita polovodičů.
11) Organické a anorganické izolační materiály. Dielektrická polarizace a elektrická vodivost. Dielektrické materiály. Piezoelektrika, elektrety.
12) Materiály magneticky měkké a magneticky tvrdé. Fero a ferimagnetické materiály, práškové materiály. Materiály pro záznamová media. Kovová skla.
13) Materiály pro optoelektroniku. Optická vlákna, tekuté krystaly. Displeje a zobrazovače. Kompozity a plátované materiály. Materiály pro výrobu plošných spojů.
2) Prostředky počítačové podpory (MS Word, MS Excel, OrCAD/SDT, AutoCAD).
3) Metody zobrazování na výkresové dokumentaci, metoda E a A. Náležitosti výkresů součástí (zobrazení, udávání rozměrů a jejich přesnosti předpisy stavu povrchů, geometrické tolerance). Výkresy sestavení, výkresy s elektrickou montáží.
4) Elektrotechnická schémata - značky komponent (součástí), složené značky (ČSN IEC 617). Zobrazování spojů a vazeb. Písmeno-číslicové označování předmětů v elektrotechnice. Způsoby a metody znázornění na schématech. Druhy elektrotechnických schémat.
5) Základní dokumentace pro plošné spoje. Terminologie, třídy přesnosti, provedení, náležitosti základních dokumentů. Druhy základních grafických dokumentů.
6) Textové dokumenty (ČSN ISO 5966), požadavky na uspořádání, zpracování a úpravu. Diagramy a jejich tvorba. Informační databáze - základy, rešerše.
7) Materiály pro elektrotechniku a elektroniku. Složení, struktura a řízení vlastností materiálů. Látky krystalické, amorfní a reálně nekrystalické. Pásový model vodivosti.
8) Vodivé materiály. Materiály elektrovodné a odporové. Pájky, materiály na doteky, termočlánky, pojistky. Supravodiče.
9) Polovodičové materiály. Elementární a sloučeninové polovodiče, organické polovodiče.
10) Polovodiče vlastní a příměsové. Termodynamická rovnováha v polovodičích. Konduktivita polovodičů.
11) Organické a anorganické izolační materiály. Dielektrická polarizace a elektrická vodivost. Dielektrické materiály. Piezoelektrika, elektrety.
12) Materiály magneticky měkké a magneticky tvrdé. Fero a ferimagnetické materiály, práškové materiály. Materiály pro záznamová media. Kovová skla.
13) Materiály pro optoelektroniku. Optická vlákna, tekuté krystaly. Displeje a zobrazovače. Kompozity a plátované materiály. Materiály pro výrobu plošných spojů.
Učební cíle
Cílem předmětu v části "Materiály v elektrotechnice" je seznámit studenty s materiály pro elektrotechniku a elektroniku, s jejich klasifikací a s jejich významnými vlastnostmi. Získané informace umožní studentům základní orientaci při volbě materiálů pro konstrukce elektrických a elektronických zařízení.
V části " Technická dokumentace" je cílem seznámit studenty s normalizací technické dokumentace v oblasti elektrotechniky, způsoby a nároky na její zpracování. Na praktických příkladech seznamit studenty se základy tvorby technických dokumentů. Naučit studenty základy uživatelského ovládání CAD systémů, MS Word a Excel.
V části " Technická dokumentace" je cílem seznámit studenty s normalizací technické dokumentace v oblasti elektrotechniky, způsoby a nároky na její zpracování. Na praktických příkladech seznamit studenty se základy tvorby technických dokumentů. Naučit studenty základy uživatelského ovládání CAD systémů, MS Word a Excel.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Povinná účast ve výuce.
Základní literatura
Jirák, J., Autrata, R., Liedermann, K., Rozsívalová, Z., Sedlaříková, M.: Materiály a technická dokumentace, část Materiály v elektrotechnice. Elektronické texty, Brno 2002. (CS)
Procházka, P., Rozsívalová, Z.: Materiály a technická dokumentace, část Technická dokumentace. Elektronické texty, Brno 2002. (CS)
Procházka, P., Rozsívalová, Z.: Materiály a technická dokumentace, část Technická dokumentace. Elektronické texty, Brno 2002. (CS)
Doporučená literatura
Askeland, D. R.: The science and engineering of materials. PWS Publishing Company, Boston (EN)
Giesecke,F., a další: Technical Drawing,Prentice Hall, USA (EN)
Hassdenteufel, J. a ost.: Elektrotechnické materiály, Alfa-SNTL Bratislava 1978. (CS)
Giesecke,F., a další: Technical Drawing,Prentice Hall, USA (EN)
Hassdenteufel, J. a ost.: Elektrotechnické materiály, Alfa-SNTL Bratislava 1978. (CS)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program EEKR-B bakalářský
obor B-TLI , 1 ročník, zimní semestr, povinný
obor B-EST , 1 ročník, zimní semestr, povinný
obor B-SEE , 1 ročník, zimní semestr, povinný
obor B-MET , 1 ročník, zimní semestr, povinný
obor B-AMT , 1 ročník, zimní semestr, povinný - Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)
obor ET-CZV , 1 ročník, zimní semestr, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1) Účel a význam dokumentace, třídění a druhy dokumentů, normalizace technických dokumentů (ISO, EN, IEC, ETS, ČSN). Způsoby a metody zpracování. Význam grafické informace. Základní normalizace pro grafické dokumenty.
2) Prostředky počítačové podpory (MS Word, MS Excel, OrCAD/SDT, AutoCAD).
3) Metody zobrazování na výkresové dokumentaci, metoda E a A. Náležitosti výkresů součástí (zobrazení, udávání rozměrů a jejich přesnosti předpisy stavu povrchů, geometrické tolerance). Výkresy sestavení, výkresy s elektrickou montáží.
4) Elektrotechnická schémata - značky komponent (součástí), složené značky (ČSN IEC 617). Zobrazování spojů a vazeb. Písmeno-číslicové označování předmětů v elektrotechnice. Způsoby a metody znázornění na schématech. Druhy elektrotechnických schémat.
5) Základní dokumentace pro plošné spoje. Terminologie, třídy přesnosti, provedení, náležitosti základních dokumentů. Druhy základních grafických dokumentů.
6) Textové dokumenty (ČSN ISO 5966), požadavky na uspořádání, zpracování a úpravu. Diagramy a jejich tvorba. Informační databáze - základy, rešerše.
7) Materiály pro elektrotechniku a elektroniku. Složení, struktura a řízení vlastností materiálů. Látky krystalické, amorfní a reálně nekrystalické. Pásový model vodivosti.
8) Vodivé materiály. Materiály elektrovodné a odporové. Pájky, materiály na doteky, termočlánky, pojistky. Supravodiče.
9) Polovodičové materiály. Elementární a sloučeninové polovodiče, organické polovodiče.
10) Polovodiče vlastní a příměsové. Termodynamická rovnováha v polovodičích. Konduktivita polovodičů.
11) Organické a anorganické izolační materiály. Dielektrická polarizace a elektrická vodivost. Dielektrické materiály. Piezoelektrika, elektrety.
12) Materiály magneticky měkké a magneticky tvrdé. Fero a ferimagnetické materiály, práškové materiály. Materiály pro záznamová media. Kovová skla.
13) Materiály pro optoelektroniku. Optická vlákna, tekuté krystaly. Displeje a zobrazovače. Kompozity a plátované materiály. Materiály pro výrobu plošných spojů.
2) Prostředky počítačové podpory (MS Word, MS Excel, OrCAD/SDT, AutoCAD).
3) Metody zobrazování na výkresové dokumentaci, metoda E a A. Náležitosti výkresů součástí (zobrazení, udávání rozměrů a jejich přesnosti předpisy stavu povrchů, geometrické tolerance). Výkresy sestavení, výkresy s elektrickou montáží.
4) Elektrotechnická schémata - značky komponent (součástí), složené značky (ČSN IEC 617). Zobrazování spojů a vazeb. Písmeno-číslicové označování předmětů v elektrotechnice. Způsoby a metody znázornění na schématech. Druhy elektrotechnických schémat.
5) Základní dokumentace pro plošné spoje. Terminologie, třídy přesnosti, provedení, náležitosti základních dokumentů. Druhy základních grafických dokumentů.
6) Textové dokumenty (ČSN ISO 5966), požadavky na uspořádání, zpracování a úpravu. Diagramy a jejich tvorba. Informační databáze - základy, rešerše.
7) Materiály pro elektrotechniku a elektroniku. Složení, struktura a řízení vlastností materiálů. Látky krystalické, amorfní a reálně nekrystalické. Pásový model vodivosti.
8) Vodivé materiály. Materiály elektrovodné a odporové. Pájky, materiály na doteky, termočlánky, pojistky. Supravodiče.
9) Polovodičové materiály. Elementární a sloučeninové polovodiče, organické polovodiče.
10) Polovodiče vlastní a příměsové. Termodynamická rovnováha v polovodičích. Konduktivita polovodičů.
11) Organické a anorganické izolační materiály. Dielektrická polarizace a elektrická vodivost. Dielektrické materiály. Piezoelektrika, elektrety.
12) Materiály magneticky měkké a magneticky tvrdé. Fero a ferimagnetické materiály, práškové materiály. Materiály pro záznamová media. Kovová skla.
13) Materiály pro optoelektroniku. Optická vlákna, tekuté krystaly. Displeje a zobrazovače. Kompozity a plátované materiály. Materiály pro výrobu plošných spojů.
Cvičení odborného základu
9 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Řešení příkladů z oblastí
Stavba atomů, molekul, látek
Polovodičové materiály
Vodivé a odporové materiály
Magnetické materiály
Dielektrické materiály
Výklad k jednotlivým příkladům, vztahy pro výpočty a vlastní řešení příkladů jednotlivých skupin materiálů.
Stavba atomů, molekul, látek
Polovodičové materiály
Vodivé a odporové materiály
Magnetické materiály
Dielektrické materiály
Výklad k jednotlivým příkladům, vztahy pro výpočty a vlastní řešení příkladů jednotlivých skupin materiálů.
Cvičení na počítači
12 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Microsoft Office. MS Excel.
AutoCAD. Obrazovka v grafickém režimu, souřadnice, kreslicí pomůcky, hladiny, kreslicí meze. Jednotky. Šablony. Kreslicí a editační příkazy. Příkazy: ORTO, SNAP, Polární trasování, ZOOM, PAN. Textové styly, Kótovací styly. Psaní řádkového a odstavcového textu. Kótování.
Kreslení značek a elektrotechnických schémat v návrhovém systému PADS.
AutoCAD. Obrazovka v grafickém režimu, souřadnice, kreslicí pomůcky, hladiny, kreslicí meze. Jednotky. Šablony. Kreslicí a editační příkazy. Příkazy: ORTO, SNAP, Polární trasování, ZOOM, PAN. Textové styly, Kótovací styly. Psaní řádkového a odstavcového textu. Kótování.
Kreslení značek a elektrotechnických schémat v návrhovém systému PADS.
Laboratorní cvičení
18 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Ing. Helena Polsterová, CSc.
Ing. Zuzana Štichová
Ing. Aleš Veselý
Ing. et Ing. Marek Solčanský
Ing. Jiří Špinka
doc. Ing. Petr Křivík, Ph.D.
doc. Ing. Petr Vyroubal, Ph.D.
Ing. Martin Frk, Ph.D.
Ing. Jiří Libich, Ph.D.
doc. Ing. Josef Jirák, CSc.
doc. Ing. Tomáš Kazda, Ph.D.
Ing. Pavel Abraham, Ph.D.
Ing. Ivan Jakubis
Ing. Josef Máca, Ph.D.
Ing. Lucie Šimonová, Ph.D.
Ing. Jiří Šubarda
Ing. Petr Dvořák, Ph.D.
Ing. Jiří Prchal
Ing. Zuzana Štichová
Ing. Aleš Veselý
Ing. et Ing. Marek Solčanský
Ing. Jiří Špinka
doc. Ing. Petr Křivík, Ph.D.
doc. Ing. Petr Vyroubal, Ph.D.
Ing. Martin Frk, Ph.D.
Ing. Jiří Libich, Ph.D.
doc. Ing. Josef Jirák, CSc.
doc. Ing. Tomáš Kazda, Ph.D.
Ing. Pavel Abraham, Ph.D.
Ing. Ivan Jakubis
Ing. Josef Máca, Ph.D.
Ing. Lucie Šimonová, Ph.D.
Ing. Jiří Šubarda
Ing. Petr Dvořák, Ph.D.
Ing. Jiří Prchal
Osnova
1) Měření termoelektrického napětí kovů
2) Měření V/A charakteristiky žárovky, variátoru a varistoru
3) Měření relativní permitivity a ztrátového činitele izolantů ve vf oblasti
4) Měření vnitřního a povrchového odporu izolantů
5) Měření měrných ztrát feromagnetických materiálů osciloskopickou metodou
6) Měření a vyhodnocení teplotní závislosti odporu termistorů
7a) Měření teplotní závislosti rezistivity vodivých a odporových materiálů
7b) Práce s databázemi elektrotechnických materiálů
8) Sledování vlivu teploty a kmitočtu na složky komplexní permitivity izolačních materiálů
9) Měření šířky zakázaného pásu polovodičového materiálu
10) Měření teplotní závislosti počáteční permeability feritů
11) Měření relativní permitivity a ztrátového činitele izolantů na Scheringově mostě
12) Stanovení základních vlastností polovodičového materiálu
2) Měření V/A charakteristiky žárovky, variátoru a varistoru
3) Měření relativní permitivity a ztrátového činitele izolantů ve vf oblasti
4) Měření vnitřního a povrchového odporu izolantů
5) Měření měrných ztrát feromagnetických materiálů osciloskopickou metodou
6) Měření a vyhodnocení teplotní závislosti odporu termistorů
7a) Měření teplotní závislosti rezistivity vodivých a odporových materiálů
7b) Práce s databázemi elektrotechnických materiálů
8) Sledování vlivu teploty a kmitočtu na složky komplexní permitivity izolačních materiálů
9) Měření šířky zakázaného pásu polovodičového materiálu
10) Měření teplotní závislosti počáteční permeability feritů
11) Měření relativní permitivity a ztrátového činitele izolantů na Scheringově mostě
12) Stanovení základních vlastností polovodičového materiálu