Detail předmětu

Materials and Technical Documentation

FEKT-CMTDAk. rok: 2010/2011

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. Kompozitní materiály.
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

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Josef Jirák, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav elektrotechnologie (UETE)

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 2000 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.

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.

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

Povinná účast ve výuce.

Základní 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)

Doporučená literatura

Hassdenteufel, J. a ost.: Elektrotechnické materiály, Alfa-SNTL Bratislava 1978. (CS)
Jirák, J., Autrata, R., Liedermann, K., Rozsívalová, Z., Sedlaříková, M.: Materiály a technická dokumentace, část Materiály v elektrotechnice. Elektronické texty, Brno 2002. (CS)
Klepš,Z., Procházka,P., a další: Tvorba technické dokumentace, Česká matice technická. (CS)
Procházka, P., Rozsívalová, Z.: Materiály a technická dokumentace, část Technická dokumentace. Elektronické texty, Brno 2002. (CS)
Simmons, C., a další: Manual of Engineering Drawing ,ARNOLD,London (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BC bakalářský

    obor BC-AMT , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor BC-SEE , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor BC-MET , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor BC-EST , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor BC-TLI , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Josef Jirák, CSc.

Osnova

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 (výkresy, schémata).
Prostředky počítačové podpory (MS Word, MS Excel, OrCAD/SDT, AutoCAD).
Metody zobrazování na výkresové dokumentaci, metoda E a A,názorné zobrazení. Náležitosti výkresů součástí (zobrazení, udávání rozměrů a jejich přesnosti předpisy stavu povrchů, geometrické tolerance). Výkresy sestavení, výkresy s elektrickou montáží.
Elektrotechnická schémata - značky všeobecné, doplňkové, komponent (součástí), složené značky (ČSN IEC 617). Zobrazování spojů a vazeb. Označování přípojných míst, spojů a vazeb. Písmeno- číslicové označování předmětů v elektrotechnice. Způsoby a metody znázornění na schématech (vícepólové, jednopólové, nerozložené, rozložené, polorozložené, opakované, skupinové). Druhy elektrotechnických schémat.
Základní dokumentace pro plošné spoje. Terminologie, třídy přesnosti, provedení (pájecí plošky, izolační mezery, vedení spojů), náležitosti základních dokumentů (síť, značky, kontrolní, výchozí bod, atd.). Druhy základních grafických dokumentů.
Textové dokumenty (ČSN ISO 5966), požadavky na uspořádání, zpracování a úpravu (členění, zápis veličin, jednotek, značek a rovnic, odkazy). Diagramy a jejich tvorba. 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. Materiály pro zátavy a soubory vývodů. Supravodiče.
Polovodičové materiály. Elementární a sloučeninové polovodiče. Polovodiče vlastní a příměsové. Organické polovodiče. Termodynamická rovnováha v polovodičích.
Organické a anorganické izolační materiály. Dielektrické materiály. Piezoelektrika, elektrety. Laky, lepidla, tmely.
Materiály magneticky měkké a magneticky tvrdé. Fero a ferimagnetické materiály, práškové materiály. Materiály pro záznamová media. Kovová skla.
Materiály pro optoelektroniku. Optická vlákna, tekuté krystaly. Displeje a zobrazovače.
Kompozity a plátované materiály. Materiály pro výrobu plošných spojů. Materiály a ekologie z pohledu ISO 14000.

Cvičení odborného základu

9 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Josef Jirák, CSc.

Osnova

Základní vztahy pro výpočet vlastností jednotlivých materiálových skupin.

Cvičení na počítači

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Josef Jirák, CSc.

Osnova

AutoCAD 2000. Obrazovka v grafickém režimu, souřadnice, kreslicí pomůcky, hladiny, kreslicí meze. Jednotky. Kreslicí a editační příkazy. Příkazy: ORTO, SNAP, Polární trasování, ZOOM, PAN. Textové styly, Kótovací styly. Psaní řádkového a odstavcového textu. Kótování. Úloha A.
OrCAD/SDT. Program DRAFT. Jednolistové schéma. Vícelistová struktura. Úloha B.
Microsoft Office. MS Word, MS Excel.Úloha C a D.

Laboratorní cvičení

18 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Josef Jirák, CSc.

Osnova

Měření teplotní závislosti rezistivity vodivých a odporových materiálů
Měření V/A charakteristiky žárovky, variátoru a varistoru
Měření relativní permitivity a ztrátového činitele izolantů rezonanční metodou na Q - metru
Měření vnitřního a povrchového odporu izolantů
a) metodou napěťového děliče (Megaohmmetrem IM5e)
b) metodou voltampérovou
Měření měrných ztrát feromagnetických materiálů osciloskopickou metodou
Měření a vyhodnocení teplotní závislosti odporu termistorů
Automatizované měření termoelektrického napětí termočlánků pomocí měřící ústředny HP 34970A
Měření relativní permitivity a ztrátového činitele izolantů na přesném RLCG-metru
Měření relativní permitivity a ztrátového činitele izolantů na Scheringově mostě
Měření teplotní závislosti počáteční permeability feritů
Měření vnitřního a povrchového odporu izolantů pomocí megaohmmetru HP 4339B
Měření šířky zakázaného pásma polovodičových materiálů
a) Měření měrných ztrát feromagnetických materiálů kalorimetrickou metodou
b) Práce s databázemi elektrotechnických materiálů