Перечень вопросов к рубежному контролю
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Некоммерческое АО «Алматинский университет энергетики и связи»
Электроэнергетический факультет
Кафедра «Электрические станции, сети и системы»
«Утверждаю»
Декан ЭЭФ __________В.И. Денисенко
27.06.2012г.
Программа дисциплины (Syllabus)
Электротехническое материаловедение
для специальности 5В071800 – «Электроэнергетика»
Курс 2
Семестр 4
Всего 2 кредита
Общее количество часов – 90
Лекций – 1 кредит
Лабораторные занятия – 0,5 кредита
Практические занятия – 0,5 кредита
СРО – 52 часа
В том числе СРСП – 15 часов
РГР – 2
Экзамен
Алматы 2012
Программу составили: профессор, к.т.н. Бекмагамбетова К.Х., доцент Кузембаева Р.Мна основании типовой программы дисциплины, приказ МОН РК № 779 от 23.12.2005 г.
Программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры «Электрические станции, сети и системы» 29.05.2012 г. протокол № 9
Заведующий кафедрой _____________С.Е. Соколов
Рабочая программа рассмотрена и утверждена на заседании учебно-методической комиссии электроэнергетического факультета (протокол № 4 от 27.06.2012 г.).
Дисциплина: Электротехническое материаловедение
Преподаватели: Кузембаева Р.М. , Бекмагамбетова К.Х.
АУЭС, электроэнергетический факультет,
Кафедра «Электрические станции, сети и системы», каб. Б. 231, лаборатория «Электротехническое материаловедение» ауд. 232
Консультативное время – в соответствии с расписанием СРС, размещенном на кафедре и в деканате.
Время и место проведения аудиторных занятий курса:
Соответствует расписанию занятий
Пререквизиты:Преподавание дисциплины базируется на математической и электротехнической подготовке студентов в предшествующих семестрах и на знаниях, полученных при изучении следующих дисциплин: математика 1,2, физика 1,2, теоретические основы электротехники 1,2.
Постреквизиты: знания, полученные студентами при изучении данной дисциплины помогут им в дальнейшем в освоении таких дисциплин как: химия, электрические машины, электрические станции и подстанции, техника высоких напряжений, режимы работы синхронных генераторов, проектирование электрических станций, электромеханика и электромеханическое оборудование, электроэнергетика, электрические сети и системы, передача электрической энергии.
Описание дисциплины: В данной дисциплине изучаются физические явления, происходящие в электротехнических материалах под действием электромагнитных полей. Дается классификация материалов, изучаются их свойства и некоторые технологические процессы производства. Электротехнические материалы имеют существенное значение в конструкциях самых разнообразных электротехнических устройств и аппаратов. Учитывая тенденцию в современной электротехнике к увеличению напряжений и мощностей, уменьшению габаритов и веса машин и аппаратов и повышению надежности, роль электроматериалов становится значительной.
Цель дисциплины:Изучение физических явлений, которые происходят в материалах при внесении их в электромагнитное поле, а также изучение свойств материалов, областей применения в электротехнических конструкциях и технологии производства.
Содержание и график занятий
Лекции:
| Лек./ нед. | Тема | Номер источника |
| 1/1 | Основные понятия. Классификация электротехнических материалов. | Л. , 2,5,6,7 |
| 2/2 | Физические процессы в диэлектриках. Поляризация и электропроводность диэлектриков. | Л. 1,2,5,6,7 |
| 3/3 | Физические процессы в диэлектриках. Диэлектрические потери и пробой диэлектриков. | Л. 1,2,5,6,7 |
| 4/4 | Физико-механические свойства электроизляционных материалов. Диэлектрические материалы. | Л. 1,2,5,6,7 |
| 5/5 | Проводниковые материалы. | Л. 1,2,5,6,7 |
| 6/6 | Полупроводники. | Л.1,2,5,6,7 |
| 7/7 | Магнитные материалы. | Л. 1,2,5,6,7 |
Лабораторные занятия:
| Лаб. раб./ нед. | Тема | Номер и раздел источника |
| 1/8 | Определение тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости. | Л. 1, 9 |
| 2/10 | Определение электрической прочности диэлектриков. | Л. 1, 9 |
| 3/12 | Определение удельного сопротивления и температурного коэффициента удельного сопротивления проводников. | Л. 1,7,9 |
| 4/14 | Исследование свойств магнитных материалов. | Л. 1,9 |
Практические занятия:
| Зан./нед | Тема | Номер и раздел источника |
| 1/8 | Расчет диэлектрической проницаемости, диэлектрических потерь, смещения, ёмкости, удельных электрических сопротивлений, электрической прочности диэлектриков | Л. 1, 2, 6 |
| 2/10 | Расчет температурных коэффициентов, теплового расширения, теплоемкости, механических и физических характеристик. | Л. 1, 2, 6 |
| 3/12 | Расчет сопротивлений, веса, размера проводников. Расчет ТЭДС, температурного коэффициента сопротивлений, мощности электронагревательных элементов. Определение сопротивления ЛЭП. | Л. 1, 2, 6 |
| 4/14 | Вычисление удельных сопротивлений и проводимостей собственных и примесных полупроводников. Расчет подвижностей электронов и дырок, коэффициента Холла. Определение концентрации носителей. Расчет значений магнитных проницаемостей от напряженности магнитного поля. Определение величины энергии магнитного зазора. | Л. 1, 2, 6 |
Примерная тематика заданий самостоятельной работы студента:
1. Смолы, их характеристики и области применения;
2. Керамика. Технология производства, области применения;
3. Передача изображения с помощью световодов;
4. Сверхпроводники. Современное состояние.
5. Проводники. Применения в электроэнергетике. Современное состояние.
6. Полупроводники, применяемые в электроэнергетике. Технология производства.
7. Изоляция электрических машин.
8. Изоляция электрических аппаратов.
9. Технология производства нефтяных изоляционных масел.
10. Волокнистая изоляция. Области применения. Технологии производства.
11. Активные диэлектрики.
12. Решения задач по всем разделам курса.
13. Описать кратко конструкцию заданного электрического аппарата и охарактеризовать все материалы, применяемые для его исполнения.
График самостоятельной работы студентов:
| № п/п | Виды занятий | Темы СРС | Сроки сдачи тем СРС, РГР | Номер и раздел источника |
| Лекции Лаборатория Практические занятия Расчетно- графические работы | Работа с материалами предыдущих лекций Подготовка и ознакомление с материалами проведения будущего лабораторного занятия Подготовка и ознакомление с материалами проведения будущего практического занятия №1 Выбор оборудования или изделия для определения состава электротехнических материалов. Описать свойства материалов для данного оборудования. №2 Решение задач по ЭТМ | Каждую неделю Через неделю Через неделю 2-6 недели 7-14 недели | Л. 1- 9 Л. 9 Л. 1-9 Л. 1- 9 Л. 1- 9 |
Литература
Учебники основные:
1. Богородицкий Л.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М, Электротехнические материалы. 2-е изд. – Л.: Энергоатомиздат, 1985. -304 с.
2. Алиев И.И., Колганова С.Г. Электротехнические материалы и изделия: Справочник. – М.: Academia, 2005 – 270 с.
Учебники дополнительные:
3. Бекмагамбетова К.Х. Электротехническое материаловедение. –Алматы: «ылым», 2000.-256 с
4. Пасынков В.В., Сорокин В.С. Материалы электронной техники. –М.: Высшая школа, 1990.-306 с.
5. Антипов Б.Л., Сорокин В.С., Терехов В.А. Материалы электронной техники. Задачи и вопросы, -М.: Высшая школа, 1990.-208 с.
6. Серебряков А.С. Электротехническое материаловедение. Электроизоляционные материалы. – М.: Маршрут, 2005. – 280 с.
Методические материалы:
7. Бекмагамбетова К.Х., Кузембаева Р.М. Электротехническое материаловедение. Конспект лекций. (Для студентов всех форм обучения специальности 050718 – Электроэнергетика. Алматы: АИЭС, 2006.
8. Бекмагамбетова К.Х., Кузембаева Р.М. Электротехническое материаловедение. Методические указания к выполнению расчетно-графических работ для студентов очной формы обучения специальности 050718 – Электроэнергетика. Алматы: АИЭС, 2007.
9 Бекмагамбетова К.Х., Кузембаева Р.М. Электротехническое материаловедение. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов специальности 050718 – Электроэнергетика. Алматы: АИЭС, 2002.
Информация по оценке знаний:
Уровень Ваших достижений по программе курса оценивается на основании общей системы итоговых оценок, принятой в АУЭС (см. табл. 1).
Таблица 1.
| Оценка по буквенной системе | Баллы | Баллы | %-ное содержание | Оценка по традиционной системе |
| А | 4,0 | 95- 100 | Отлично | |
| А- | 3,67 | 90-94 | Отлично | |
| В+ | 3,33 | 85-89 | Хорошо | |
| В | 3,0 | 80-84 | Хорошо | |
| В- | 2,67 | 75-79 | Хорошо | |
| С+ | 2,33 | 70-74 | Удовлетворительно | |
| С | 2,0 | 65-69 | Удовлетворительно | |
| С- | 1,67 | 60-64 | Удовлетворительно | |
| Д+ | 1,33 | 55-59 | Удовлетворительно | |
| Д | 1.0 | 50-54 | Удовлетворительно | |
| F | - | 0-49 | Неудовлетворительно |
Таблица 2. Рейтинг допуска. Значимость каждого вида работ и рубежный контроль
| Семестр | Рейтинг допуск (10 неделя) | |||||||
| 1-7 неделя | 8-15 неделя | |||||||
| Лекции | Лаб. занятия | РГР 1 | РК №1(7 нед.) | Лекции | Лаб. занятия | РГР 2 | РК №2( 15 нед.) | |
| 20% | 20% | 10% | 20% | 20% | 10% | 100 % |
Итоговая оценка накапливается Вами за семестр по следующей схеме:
Таблица 3.
| Параметр | %-ное содержание |
| Рейтинг допуска | 100.0,6 |
| Финальный экзамен | 100.0,4 |
| Итого: 0,6допуск+0,4экз. |
Политика выставления баллов:
Все указанные в таблицах 2,3 оценочные баллы являются максимальными. Они проставляются при условии ритмичного выполнения и высокого качества работы. Оценочные баллы тестирования и посещения лекционных занятий проставляются в зависимости от числа правильных ответов и числа пропущенных лекций.
Политика курса:
- не опаздывать и не пропускать занятия;
- внимательно отслеживать предлагаемый преподавателем сценарий
занятия, активно участвуя в нем;
- отрабатывать лабораторные занятия, пропущенные по уважительным причинам (при наличии допуска из деканата);
- расчетно-графические работы для защиты представлять в соответствии с графиком приема РГР:
- самостоятельно заниматься в библиотеке и дома.
Нормы академической этики:
-дисциплинированность;
- воспитанность;
- доброжелательность;
- честность;
- ответственность;
- работать в аудитории с отключенными сотовыми телефонами.
Конфликтные ситуации должны открыто обсуждаться в учебных группах
с преподавателем, эдвайзером, а при неразрешимости конфликта доводиться до сотрудников деканата.
Экзаменационные вопросы
1. Классификация ЭТМ.
2. Типы химической связи. Её влияние на свойства материалов. Строение вещества.
3. Электрические характеристики диэлектриков.
4. Поляризация диэлектриков. Схема замещения диэлектриков в электрическом поле.
5. Методы измерения 
и tg .
6. Электропроводность диэлектриков. Дать определение 
и 
твердых диэлектриков.
7. Векторная диаграмма токов в диэлектриков. Вывод формулы мощности диэлектрических потерь и цельных потерь.
8. Диэлектрические потери. Эквивалентные схемы замещения и векторная диаграмма токов в диэлектриках.
9. Механизмы пробоя в газах.
10. Пробой диэлектриков. Виды пробоя в твердых диэлектриков.
11. Методы измерения Епр.
12. Тепловые характеристики диэлектриков. Классы нагревостойкости.
13. Механические характеристики диэлектриков.
14. Влажностные характеристики диэлектриков.
15. Трансформаторные масло, его свойства и области применения.
16. Водород, его свойства и области применения.
17. Волокнистые изоляционные материалы. Свойства, области применения.
18. Электротехническая керамика. Технология керамических изделий. Области применения.
19. Назовите достоинства и недостатки органической и неорганической изоляции.
20. Газообразные диэлектрики. Области применения.
21. Слоистые пластики и пластмассы. Свойства, области применения.
22. Неорганическая изоляция: слюда, стекло.
23. Основные характеристики проводников.
24. Проводниковая медь, ее свойства и области применения.
25. Проводниковые материалы высокой проводимости. Свойства и области применения.
26. Контактная разность потенциалов и термо э.д.с. Применения термопар.
27. Проводниковые материалы высокого сопротивления. Области применения.
28. Сверхпроводники и криопроводники. Области применения.
29. Основные характеристики полупроводников.
30. Простые полупроводники Ge и Si. Свойства и области применения.
31. Электропроводность полупроводников. Зонная теория.
32. Использование карбида кремния для изготовления резисторов вентильных разрядников.
33. Эффект выпрямления полупроводников (р-п-переход).
34. Причина магнитных свойств материалов. Процесс намагничивания.
35. Классификация магнитных материалов.
36. Магнитная текстура. Магнитострикция.
37. Основные характеристики магнитомягких материалов.
38. Основные характеристики магнитотвердых материалов.
39. Листовая электротехническая сталь, свойства области применения.
40. Магнитотвердые материалы, свойства и области применения.
41. Потери на перемагничивание и вихревые токи. Кривая намагничивания и гистерезисная петля.
Перечень вопросов к рубежному контролю
I Рубежный контроль
1. Привести классификацию ЭТМ
2. Перечислите электрические характеристики диэлектриков
3. Каков физический смысл относительной диэлектрической проницаемости?
4. Схемы замещения диэлектрика
5. Какой характеристикой задается нагревостойкость диэлектриков?
II Рубежный контроль
1. Перечислите проводниковые материалы высокой проводимости
2. Назначение термопары
3. Виды электропроводности в полупроводниках
4. Как классифицируют магнитные материалы
5. Какие магнитные материалы применяют в трансформаторах?