Detail předmětu

Materiály a technická dokumentace

FEKT-HMTDAk. rok: 2013/2014

Materiály pro elektrotechniku a elektroniku, klasifikace. Elektricky vodivé a odporové materiály. Supravodivost. Feromagnetické a ferimagnetické materiály. Polovodičové materiály. Dielektrické a izolační materiály.
Normalizace dokumentů (ISO, EN, IEC, ETS, ČSN). Výkresy součástí a sestavení. Schémata v elektrotechnice. Dokumentace pro desky plošných spojů (DPS). Textové dokumenty a grafické prvky. Počítačové podpory pro tvorbu dokumentace. Řízení a správa podnikových dat.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Garant předmětu

doc. Ing. Josef Jirák, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav elektrotechnologie (UETE)

Výsledky učení předmětu

Student získá přehled o materiálech používaných v elektrotechnice a elektronice. Na základě informací o jejich složení, struktuře a vlastnostech je schopen pochopit problematiku aplikací elektrotechnických materiálů. Student je schopen porozumět výkresové technické dokumentaci v elektrotechnice a orientovat se v systémech počítačové podpory inženýrských prací používaných v podnicích a možnostmi vzájemného sdílení dat. Zvládnutá odborná terminologie v dané oblasti v anglickém jazyce umožní studentovi vést komunikaci na technické úrovni.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia a mírně pokročilá znalost angličtiny.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Přednášky jsou vedeny s použitím PowerPointové prezentace, krátkých videoklipů a filmů a diskuzí se studenty. Cvičení jsou rozdělena na laboratorní cvičení a výpočtová cvičení.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky zápočtu:
Zpracování a odevzdání protokolu z laboratorní úlohy. Minimálně 80% ní účast na počítačových cvičeních.
Závěrečná zkouška.

Osnovy výuky

Účel a význam dokumentace, třídění a druhy dokumentů, normalizace technických dokumentů (ISO, EN, IEC, ETS, ČSN). Základní normalizace pro grafické dokumenty (výkresy, schémata).
Prostředky počítačové podpory tvorby inženýrských prací (CAD, CAM, CAE, PDM).
Metody zobrazování na výkresové dokumentaci, metoda E a A, názorná zobrazení. Náležitosti výkresů součástí (zobrazení, udávání rozměrů a jejich přesnosti, předpisy stavu povrchů, geometrické tolerance). Výkresy sestavení, výkresy s elektrickou montáží.
Elektrotechnická schémata, značky pro elektrotechnická schémata (ČSN IEC 617). Způsoby a metody znázornění na schématech. Druhy elektrotechnických schémat.
Základní dokumentace pro desky plošných spojů. Terminologie, třídy přesnosti, provedení a náležitosti základních dokumentů. Druhy základních grafických dokumentů.
Textové dokumenty (ČSN ISO 5966), požadavky na uspořádání, zpracování a úpravu (členění, zápis veličin, jednotek, značek a rovnic, odkazy a náležitosti grafů). Informační databáze - základy, rešerše (literární, patentové atd.).
Materiály pro elektrotechniku a elektroniku. Složení, struktura a řízení vlastností materiálů. Látky krystalické, amorfní a reálně nekrystalické. Pásový model vodivosti.
Vodivé materiály. Materiály elektrovodné a odporové. Pájky, materiály na doteky, termočlánky, pojistky. Supravodiče.
Fero a ferimagnetické materiály. Materiály magneticky měkké a magneticky tvrdé. Materiály pro záznamová media. Kovová skla.
Polovodičové materiály. Elementární, sloučeninové a organické polovodiče. Polovodiče vlastní a příměsové. Termodynamická rovnováha v polovodičích. Koncentrace nosičů a jejich pohyblivost, konduktivita polovodičů.
Klasifikace dielektrických materiálů. Organické a anorganické izolační materiály. Chování dielektrických materiálů v elektrickém poli. Základní fyzikální jevy v dielektrických materiálech - polarizace, vodivost, ztráty. Piezoelektrika, elektrety.

Učební cíle

Cílem předmětu v části "Materiály v elektrotechnice" je seznámit studenty s materiály pro elektrotechniku a elektroniku, s jejich klasifikací a významnými vlastnostmi. Získané informace umožní studentům základní orientaci v materiálech používaných při výrobě elektrických a elektronických zařízení. Současně student zvládne základy odborné terminologie používané v daných oblastech v anglickém jazyce.
V části "Technická dokumentace" je cílem seznámit studenty s normalizací technické dokumentace v oblasti elektrotechniky, způsoby a nároky na její zpracování. Na praktických příkladech se studenti seznámí se základy tvorby technických dokumentů a získají přehled v oblasti počítačové podpory inženýrských prací (CAD, CAM, CAE, PDM). Zvládnou základy užití MS Word a Excel a seznámí se se základním prostředím a ovládáním CAD systémů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

Askeland, R. D. The Science and Engineering of Materiále, PWS Publishing Copany Park Plaza, Boston, MA 02116-4324, 1994 (3. vydání), ISBN 0-534-93423-4. (EN)
Bouda, V., Hampl. J., Lipták,J.: Materials for electrotechnics. Vydavatelství ČVUT, Praha, 2000, 207 s. ISBN 80-01-02233-1. (EN)
Frank, H.: Fyzika a technika polovodičů. SNTL, Praha, 1990, 283 s. ISBN 80-03-00401-2. (CS)
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)

Doporučená literatura

John Stark, Van Norstrand Reinhold, Engineering Information Management Systems: Beyond CAD/CAM to Concurrent Engineering Support, New York, NY, 1992, ISBN 0-442-01075-3. (EN)
MAXA, J. Řízení a správa dat. Brno : VUT FEKT, 2006 (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program AJEI-H bakalářský

    obor H-AEI , 1 ročník, letní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Martin Frk, Ph.D.
doc. Ing. Jiří Vaněk, Ph.D.
doc. Ing. Josef Jirák, CSc.
doc. Ing. Jiří Maxa, Ph.D.

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.

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Petr Křivík, Ph.D.
doc. Ing. Jiří Maxa, Ph.D.
doc. Ing. Jiří Vaněk, Ph.D.
doc. Ing. Petr Vyroubal, Ph.D.
Ing. Petr Dvořák, Ph.D.
Ing. Ondřej Čech, Ph.D.

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.