Detail předmětu

Elektrotechnické materiály

FP-BelmPAk. rok: 2024/2025

Předmět poskytuje základní znalosti v oblasti materiálů pro elektrotechniku a elektroniku. Seznámí studenty se základními pojmi, klasifikací a rozdělením látek. Hlavní pozornost je věnována kovovým vodičům, polovodičům, dielektrikám a magnetikám.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Jiří Vaněk, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav elektrotechnologie (UETE)

Vstupní znalosti

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

až 40 bodů za cvičení - podmínka udělení zápočtu: min. 80 % účast na laboratorních cvičení , splnění vstupních testů do cvičení a odevzdání hodnocených laboratorních zpráv
až 60 bodů za závěrečnou zkoušku.
Zkouška je zaměřena na problematiku probíranou na přednáškách i cvičeních. 

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu upřesňuje každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.
Výuka ve všech cvičeních je povinná. Řádně omluvená cvičení, lze po domluvě s vyučujícím nahradit.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Cílem předmětu "Elektrotechnické materiály" 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.
Po absolvování předmětu je student schopen:
- orientovat se v materiálech pro elektrotechniku a elektroniku,
- klasifikovat elektrotechnické materiály z hlediska elektrické vodivosti a chování v elektrických a magnetických polích,
- popsat typické vlastnosti a parametry jednotlivých skupin elektrotechnických materiálů, souvislosti těchto vlastností s vnitřní strukturou a složením.

Základní literatura

Drápala L., Kursa M., ELEKTROTECHNICKÉ MATERIÁLY, VSB, TUO, 2012 (CS)
JIRÁK, J., LIEDERMANN, K., SEDLAŘÍKOVÁ, M., AUTRATA, R., ROZSÍVALOVÁ, Z. Materiály v elektrotechnice, elektronické texty ETE004. Materiály v elektrotechnice. Brno: 2002. (CS)
KAZELLE, J., HAVLÍČEK, S., JIRÁK, J., LIEDERMANN, K., ROZSÍVALOVÁ, Z., SEDLAŘÍKOVÁ, M., VANĚK, J. Elektrotechnické materiály a výrobní procesy, elektronické texty. Brno: 2003. s. 1 ( s.) (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BAK-PM bakalářský 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Vaněk, Ph.D.

Osnova

1. Vztah struktury a vlastností látek
2. Klasifikace materiálů a jejich základní vlastnosti
3. Konstrukční materiály pro elektrotechniku
4. Elektrické vodiče, supravodiče, odporové, kontaktové materiály, uhlík
5. Základy magnetismu
6. Materiály pro magnetické obvody
7. Základy dielektrických a izolačních materiálů
8. Plynné a kapalné izolanty, kapalné krystaly
9. Pevné anorganické a organické izolanty, speciální dielektrika
10. Plasty v elektrotechnice, elastomery, kompozitní materiály
11. Polovodičové vlastnosti materiálů a jejich souvislost s technologií. Základní polovodičové materiály.
12. Příprava polovodičových materiálů
13. Fyziologické vlastnosti materiálů, recyklace materiálů

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Vaněk, Ph.D.

Osnova

Úloha č. 1:
Měření hysterezních ztrát a ztrát vířivými proudy feromagnetických materiálů
Úloha č. 2:
Měření elementárního náboje pomocí Millikanova přístroje
Úloha č. 3:
Vliv osvětlení na vodivost polovodičových materiálů
Úloha č. 4:
Měření a vyhodnocení teplotní závislosti odporu termistorů
Úloha č. 5:
Měření vnitřního a povrchového odporu izolantů
Úloha č. 6:
Měření měrných ztrát feromagnetických materiálů osciloskopickou metodou
Úloha č. 7:
Měření teplotní závislosti rezistivity vodivých a odporových materiálů
Úloha č. 8:
Měření teplotní závislosti počáteční permeability feritů
Úloha č. 9:
Měření šířky zakázaného pásu polovodičového materiálu
Úloha č. 10:
Sledování vlivu teploty a kmitočtu na složky komplexní permitivity izolačních materiálů
Úloha č. 11:
Měření termoelektrického napětí kovů
Úloha č. 12:
Stanovení komplexní permitivity izolačních materiálů pomocí Scheringova mostu