- Stahuj zápisky z přednášek a ostatní studijní materiály
- Zapisuj si jen kvalitní vyučující (obsáhlá databáze referencí)
- Nastav si své předměty a buď stále v obraze
- Zapoj se svojí aktivitou do soutěže o ceny
- Založ si svůj profil, aby tě tví spolužáci mohli najít
- Najdi své přátele podle místa kde bydlíš nebo školy kterou studuješ
- Diskutuj ve skupinách o tématech, které tě zajímají
Studijní materiály
Hromadně přidat materiály
Vypracované otázky Pilarčíková
X12UEM - Úvod do elektrotechnických materiálů
Hodnocení materiálu:
Zjednodušená ukázka:
Stáhnout celý tento materiála vysokých teplot se chovají jako vodiče.
Proud vzniká: 1)Pohybem elektronů ve vodivostním pásu proti směru pole. 2)Pohybem děr ve
valenčním pásu ve smětu působení vnějšího pole => vlastní polovodiče.
Pokud nepůsobí stálý zdoj vzniku volných e- (teplo) tak elektron a díra rekombinují (splynou). Za
nízkých teplot zvyšujeme vodivost příměsemi => příměsové vodiče => nevlastní vodiče.
Typy příměsí:
Prvky z 5. skupiny periodické tabulky (dusík, fosfor, arzen) - DONORY
Prvky z 3. skupiny periodické tabulky (hliník, galium, indium) - AKCEPTORY
Střední driftová rychlost nosičů:
vdn=bnE (driftová rychlost elektronů)
vdp=bpE (driftová rychlost děr)
E-intenzita pole
bx-pohyblivost
Poloha Fermiho hladiny (Fermiho energie):
U klasických polovodičů je Fermiho hladina vždy uprostřed zakázaného pásu.
EF=1/2(Ec+Ev)+4/3kT * ln(mp*/mn*)
Ec-energie vodivostního pásu
Ev-energie valenčního pásu
mp*/mn*-efektivní hmotnost díry/elektronu
k-Boltzmanova konstanta
Polovodiče – vodivost N, P.
Nemám....
Polovodiče – Ohmův zákon.
Předpoklady:
- konstantní teplota, aby se s teplotou nezměnila koncentrace a pohyblivost nosičů.
- intenzita pole E použití do 400K. Je rozšířen ve formě sloučenin,
čistý se nevyskytuje.
Použití: usměrňovací diody, varikapů, tunelových diod, tranzistorů, integrovaných obvodů.
Sloučeniny AIIIBV:GaAs: krystalizuje ve struktuře sfaleritu. Šířka zak. pásu umožňuje použití do
400K, možnost vzinku Gunnova jevu. Použití: optoelektronika, příprava diod, polem řízenych
tranzistorů, mikrovlných integrovaných obvodů.
Sloučeniny AIIBVI:mají přímou pásovou strukturu,obsahují strukturální poruchy(vakance).
Největšího rozšíření dosáhl roztok HgTe a CdTe pro konstrukci laserů a detekčních zařízení.
Dielektrika a izolanty – charakteristika, struktura.
Mají R doba
návratu je také delší.
Polarizace ve střídavém elektrickém poli (dielektrické ztráty).
Střídavé elektrické pole na dielektriku způsobí, že se náboje budou snažit sledovat svým posunem
vnější pole aby zaujmuli polohu s nejmenší energií. Budou zpožděny, protože polarizace sleduje
elektrické pole s určitým spožděním. Po připojení napětí protéká dielektrikem maximální proud,
protože vazbové síly jsou slabé. S rostoucí výchylkou se ale síla zvětšuje a proud se zmenšuje až na
nulu, protože kinetická energie se transformuje na potenciální energii a polaryzace s napětím jsou
maximální.
Dielektrické ztráty:
Ztrátový činitel tgδ= 1/ωCR [rad]
Ztrátový úhel je možno vzít jako míru energie přeměněné na teplo. Ve ideálním dielektriku je
ztrátový úhel roven nule.
Ztrátový výkon PZ=U2/R [W]
Množství energie přeměnené na teplo v jednotkovém objemu dielektrika za 1 sekundu v důsledku
polarizačních ztrát.
Materiály dielektrik a izolantů.
Plynná: látky s nejmenší elektrickou pevností, vyplňůjí rovnoměrně celý objem, mají zanedbatelné
ztráty, po průrazu rychle obnoví izolační vlastnosti.
Vzduch, dusík, vzácné plyny,
Kapalná: dobře vyplňují danný prostor, odvádějí přebytečné teplo, usnadňují zhašení výboje.
Rostlinné a minerální oleje(použití elektroizolační laky), syntetické kapaliny.
Pevná: zahrnují velké množství látek.
Organické látky přírodní: vosky, priskiřice.
Organické látky syntetické: elastomery, termoplasty, reaktoplasty.
Anorganické látky amorfní: skla(křemenné, olovnaté).
Anorganické látky krystalické: slída, keramika.
Specialní: pyroelektrika (spontání polarizace, která klesá s rostoucí teplotou), piezoelektrika
(možnost vyvolat polarizaci pružnou deformací).
Magnetika – zdroje magnetických momentů.
Magnetické vlastnosti atomů jsou dány charakterem elektronového obalu. Elektrony při pohybu na
orbitalech představují proudové smyčky, které jsou zdrojem magnetických momentů. Celkový
magnetický moment atomu je roven součtu dráhového, spinového a jaderného momentu, které své
učinky vektorově skládají. Při kompenzaci může být celkový moment i nulový, takovéto atomy
mají dovolené stavy obsazené dvojicí atomu s opačným spinem - diamagnetické.
Atomy s kladným výsledným magnetickým momentem jsou paramagnetické.
Paramagnetika, diamagnetika.
Vektor magnetizace: M=κmH
κm- magnetická susceptibilita. Vyjadřuje chování magnetika v magnetickém poli.
κm>0 paramagnetické látky
κm 1 paramagnetické). Jsou však látky železo, kobalt, nikl, které mají μr = 103 - 105 z
důvodu schopnosti uspořádat působením vnějšího magnetického pole spin svých elektronů. Tyto látky se
nazývají feromagnetické a dělají se z nich jádra cívek. Mají schopnost výrazně zesilovat magnetické účinky
proudu.
Domény: malé objemy látek s usměrněnými magnetickými momenty. Vznikají protože magnetika
snižují vlastní magnetickou energii. Doménová struktura vede k uzavření siločar uvnitř magnetika.
Jednotlivé domény jsou posunuty o 90o nebo 180o a jsou odděleny doménovými stěnami.
Vnější magnetické pole způsobuje: pohyb doménových stěn a natáčení vektorů vektorů
magnetizace v jednotlivých doménách do jednoho směru. Vždy se dějě děj který stojí nejméně
energie: ve slabých polích se pohybují stěn a v silných polích se natáčejí vektory.
Křivka prvotní magnetizace, hysterezní smyčka.
Nahoře je B[T] magnetická indukce a dole je H[A/m] intenzita magnetického pole.
maximální hodnota Bs - domény jsou již uspořádány a došlo k přesicení materiálu. Cesta zpět se
dělá opačným magnetickým polem.
Ztráty při střídavé magnetizaci, doprovodné jevy při magnetování.
Doprovodné jevy při magnetování:
Magnetostrikce: působením magnetického pole na spin elektronů se mění rovnovážné vzdálenosti
atomů v mřížce. Při pružné deformaci dochází ke změnám magnetizace. Oba jevy jsou spojeny se
spotřebou energie a tím nepříznivě ovlivňují ztráty při magnetování.
Magnetická anizotropie: Ve feromagnetickách existují směry ve kterých se snadněji magnetuje.
Energii nutnou ke zmagnetování v určitém směru můžeme nazvat energií anizotropie. Velikost
anizotropie je váznamná pro energetickou náročnost magnetování. Krystalová anizotropie: příčinou
je různá vzdálenost atomů v odlišných směrech mřížky. Tvarová anizotropie: je způsobena mezerou
nebo nehomogenitou v magnetickém obvou. Napěťová anizotropie: může být vyvolána umístěním
cizích atomů a její následnou pružnou deformací.
Ztráty střídavé magentizace: ztráty vířivými proudy: Výřivé proudy vznikají ve vodivém prostřední
magnetika v důsledku indukce napětí. Pro zamezení je nutné používat co nejtenčí elektricky
izolované plechy nebo materiály vyrobené práškovou metalurgií.
Ztráty hysterezní: při magnetování dochází k nevratnému posunu doménových stěn a natáčení
vektorů magentizace. Při střídavé přemagnetizaci dochází ke ztrátě energie.
Ztráty zbytkové: jeji příčinou jsou existence doménových stěn, jejich posun, vznik a zánik. Jsou
významné u průmyslových frekvencí.
Antiferomagnetika, ferity, metamagnetika.
Nemám....
Magnetické materiály.
Používají se pro konstrukci magentických obvodů ve sdělovací technice, elektrických motorech,
generátorech, transformátorech. Jsou to látky kovové či nekovové se spontání magnetizací.
Magneticky měkké materiály: vysoké hodnoty počáteční a maximální permeability. Požadavkem je
nízky ztrátový výkon => vysoká rezistivita. Chceme malý součinitel tvarové magnetostrikce,
dobrou struktutu bez poruch. Příklad: Železo a jeho slitiny a nízkouhlíkové oceli.
Magneticky tvrdé materiály: Špatně se magnetují a demagnetují, používají se tam, kde chceme
vytvořit stacionární magnetické pole. Příklad: ferity a magnety ze vzácných zemin.
Supravodiče – supravodivost (podmínky), dělení supravodičů.
Látky, které přecházejí ze stavu normální vodivosti do supravodivého stavy při dostatečně nízkých
teplotách. Supravodivé fáze jsou diamagnetické. Po ochlazení bude magnetický tok z látky
vytlačen.
Typy:
U 1. typu je charakteristický náhlý zánik supravodivého stavu při kritické intenzitě magnetického
pole. U typu 2. typu se při kritické intenzitě začne magnetický tok pomalu pronikat vzorkem a do
určité míry intenzity je materiál stále supravodivý. Velikost kritických bodů je závislá na teplotě.
Supravodiče – supraproudy (v typu I a II), dosahování nízkých teplot.
Materiály supravodičů a jejich aplikace.
Konstrukční materiály – statická zkouška tahem, zkoušky tvrdosti.
Konstrukční materiály – zkouška vrubové houževnatosti, lom materiálu, koroze.
Vloženo: 23.04.2009
Velikost: 157,57 kB
Komentáře
Tento materiál neobsahuje žádné komentáře.
Mohlo by tě zajímat:
Skupina předmětu X12UEM - Úvod do elektrotechnických materiálů
Reference vyučujících předmětu X12UEM - Úvod do elektrotechnických materiálů
Podobné materiály
- X02FY1 - Fyzika 1 - Vypracované otázky
- X31EO2 - Elektrické obvody 2 - Vypracované příklady
- X34ELE - Elektronika - Vypracované otázky
- X31EO1 - Elektrické obvody 1 - vypracovane otazky z teorie na skusku
- X38EMB - Elektrická měření B - nove varianty skuskovych testov - vypracovane
- X31EO3 - Elektrické obvody 3 - vypracovane otazky z teorie na skusku
- X37CAD - CAD ve sdělovací technice - vypracovane otazky z teorie na zapoctovy test
- X34ESS - Elektronické součástky a struktury - vypracovane otazky z teorie na skusku
- X34ESS - Elektronické součástky a struktury - vypracovane otazky z teorie na skusku
- X38EMB - Elektrická měření B - vypracovane zapoctove meranie varianta A13
- 02F2 - Fyzika 2 - vypracovane otazky z teorie na skusku
- X31EO2 - Elektrické obvody 2 - vypracovane otazky z teorie na skusku
- A3B02FY1 - Fyzika 1 pro KyR - Vypracované otázky na zkoušku
- A1M16JAK - Řízení jakosti - Vypracovane ukoly 1-6 (pro inspiraci)
- X01ALG - Úvod do algebry - Teoreticke otazky
- X31EO1 - Elektrické obvody 1 - Teoretické otázky ke zkoušce
- X31EO1 - Elektrické obvody 1 - Teoretické otázky
- Y16PAP - Právní aspekty podnikání - Otázky ke zkoušce
- 34EL - Elektronika - Řešené otázky
- X02FY1 - Fyzika 1 - Otázky ke zkoušce Bednařík
- X36PJV - Programování v jazyku Java - Odpovedi na otazky
- XD36AVT - Aplikace výpočetní techniky - Zodpovezeny otazky
- X34ESS - Elektronické součástky a struktury - oblubene otazky
- X12UEM - Úvod do elektrotechnických materiálů - Zadání zkoušky 5.2.08 Pilarcikova
- X12UEM - Úvod do elektrotechnických materiálů - Zadání zkoušky 6.2.08 Pilarcikova
- X12UEM - Úvod do elektrotechnických materiálů - Zadání zkoušky předtermín 8.2.07 Pilarcikova
Copyright 2024 unium.cz