Порядок виконання курсової роботи

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

 

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО курсової роботи З ДИСЦИПЛІНИ

"матеріалознавство РАДІОапаратів"

для студентів напряму 6.050902 – „Радіоелектронні апарати”

денної форми навчання

Одеса ОНПУ 2012

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО курсової роботи З ДИСЦИПЛІНИ

"матеріалознавство РАДІОапаратів"

для студентів напряму 6.050902 – „Радіоелектронні апарати”

денної форми навчання

 

 

Затверджено на засіданні

кафедри інформаційних технологій

проектування в електроніці

та телекомунікаціях,

протокол № 8 від 07.12.2011

 

 

Одеса ОНПУ 2012

           Методичні вказівки до курсової роботи з дисципліни “Матеріалознавство радіоапаратів” для студентів напряму 6.050902 – „Радіоелектронні апарати” денної форми навчання / Укл.: О.В.Андріянов, В.А.Мокрицький. Одеса: ОНПУ, 2012. - 27 с.

 

Укладачі: О.В. Андріянов, канд. фіз.-мат. наук, доцент

             В.А.Мокрицький, доктор техн. наук, професор

 

 

Зміст

стор

 

 

Загалні  методичні вказівки

Теоретичні відомості

Курсову роботу студенти виконують для закріплення отриманих теоретичних знань і придбання практичних навичок у галузі матеріалознавства радіоапаратів.

Завдання на проектування

Провести необхідні розрахунки параметрів діелектричних, напівпровідникових, провідникових та магнітних матеріалів.

Зміст курсової роботи

Курсову роботу необхідно виконувати в складі розрахунково-пояснювальної записки (РПЗ) обсягом 25-30 сторінок рукописного тексту формату А4 і графічного матеріалу обсягом один аркуш формату А3.

Пояснювальна записка, як правило, повинна містити такі розділи:

¾ титульний аркуш (приклад оформлення дивись у додатку);

¾ завдання з курсової роботи, підписане викладачем;

¾ зміст (приклад оформлення дивись у доватку);

¾ вступ;

¾ аналіз діелектричних властивостей матеріалу за індивідуальним завданням;

¾ діелектричні та електричні характеристики діелектриків в задачах матеріалознавства;

¾ визначення параметрів деяких напівпровідників;

¾ розрахунки біметалічного

¾ висновки;

¾ список використаної літератури.

       У додатку розміщують графічні побудови, які необхідні за змістом завдань, які виконуються.

Оформлення курсової роботи

Розрахунково-пояснювальну записку варто виконувати відповідно до ДСТ 2.105-79. Її друкують або пишуть від руки темно-синім або чорним чорнилом (або кульковою ручкою) на одній стороні аркуша білого паперу формату А4 із вмістом основного напису і додаткових граф за формою 2 ДСТ 2.104-68 для заголовного аркуша і за формою 2а для наступних аркушів.

Розрахунково-пояснювальна записка повинна складатися з розрахунків із необхідними обґрунтуваннями і поясненнями прийнятих рішень, бути стислою і відбивати сутність аналізованих питань.

Формули варто нумерувати арабськими цифрами, розташовуючи їх у круглих дужках із правої сторони аркуша на рівні формули. При розрахунках варто спочатку наводити формули, потім - числові значення всіх розмірів, що входять у формулу, і далі вказувати кінцевий результат. У якості символів і найменувань у формулах варто застосовувати встановлені стандартні позначення. Розшифровування формули варто наводити безпосередньо після її написання. Перший рядок розшифровування символів і числових коефіцієнтів, що входять у формулу, повинні починатися зі слова "де" без двокрапки після нього. Значення кожного символу потрібно давати з нового рядка в тій послідовності, у якій вони приведені у формулі.

При використанні ЕОМ потрібно наводити вихідні дані, розрахункові формули і результаті розрахунку. У РПЗ варто проаналізувати обов'язково декілька варіантів машинного розрахунку, а в додатку представити надруковані результати рахунку.

Текст РПЗ необхідно ілюструвати схемами, кресленнями, графіками, таблицями, фотографіями тощо. Ілюстрації потрібно розташовувати на окремих аркушах найближче до відповідного тексту і нумерувати арабськими цифрами. Ілюстрації повинні мати тематичну назву, що наводять під рисунком. Всі написи в таблицях і текст під рисунками варто оформляти стандартним шрифтом.

Посилання на літературні джерела потрібно наводити в міру їхнього нагадування в тексті, вказуючи в прямих дужках порядковий номер джерела за списком, розміщеному наприкінці РПЗ. У необхідних випадках (при посиланні на числові значення для розрахунків) варто вказувати в дужках номер таблиці, графіка або сторінки (наприклад, [10, с. 115]).

У списку літератури відповідно до ДСТ 7.1-76 указують: 1) для журнальних статей - прізвище й ініціали автора(-ів), точну назву статті, найменування журналу, рік, том, номер сторінки, де опублікована стаття; 2) для книг - прізвище й ініціали авторів, точну назву книги, місто і видавництво, рік випуску, кількість сторінок.

Всі додатки до РПЗ потрібно нумерувати і перераховувати в змісті. Кожний додаток варто починати з нового аркуша. У правому верхньому куту поміщають слово "Додаток" із порядковим номером, а тематичний заголовок наводять нижче.

Порядок виконання курсової роботи

Курсова робота являє собою самостійну роботу студента, що він робить у відведений для самостійних занять час. Керівник роботи доводить до студентів терміни виконання курсової роботи, що знаходяться в суворій відповідності з графіком навчального процесу. Терміни виконання роботи керівник контролює на консультаціях з курсового проектування. Студент зобов'язаний здавати керівнику результати своєї роботи не менше одного разу в два тижні.

Захист курсової роботи

Захист - форма перевірки якості виконання курсової роботи - містить у собі коротку (5-8 хвилин) доповідь студента з основних результатів курсової роботи перед комісією, що складається з двох викладачів, і відповіді на питання викладачів. Студент повинен дати пояснення по суті роботи, проявити достатній рівень теоретичної підготовки й вміння застосувати його для розв'язання конкретної задачі.

Результати захисту оцінюють оцінкою за стобальною системою. Студент, що не виконав і не здав курсову роботу у встановлений термін або не захистив її, має академічну заборгованість.

Короткі теоретичні відомості

Діелектричні матеріали

           

       Полярізованість Р більшості діелектриків пропорційна напруженості електричного поля Е:

Р=e_о(e - 1)Е,

 

де e_о= 8,85×10^-12 Ф/м – електрична стала;

e - відносна діелектрична проникність.

 

Залежність діелектричної проникності газу e  від тиску р підкоряється співвідношенню:

 

de/dp = (e - 1)/p.

       Відносна діелектрична проникність діелектричної композиції на основі двох діелектриків визначається формулою Ліхтенеккера

 

lne =Q₁ lne₁ + Q₂ lne₂,

 

де Q₁ та Q₂ – об’ємні концентрації компонентів;

e, e₁  та e₂ – відносні діелектричні проникності діелектричної композиції та компонентів 1 і 2 відповідно.

           

       Температурний коефіцієнт a_e  відносної діелектричної проникності e:

 

         

       Стала часу конденсатора

t_о= R_ізС,

де R_із – опір ізоляції, або опір діелектрика

С – ємність конденсатора.

       Значення t_о   визначається співвідношенням:

 

 

де U – напруга на електродах конденсатора після часу t з моменту відключення його від джерела напруги;

U_о – напруга, до якої був зарядженій конденсатор ( при t = 0 ).

 

       Тангенс кута діелектричних втрат при паралельної схемі заміщення діелектрика

 

де w – циклічна частота, с^-1;

С_р – ємність діелектрика при паралельної схемі заміщення, Ф;

R – опір діелектрика, Ом.

 

       Потужність розсіювання Р_а, Вт при напрузі U, В

 

Р_а=U²wC_ptgd.

 

       Тангенс кута діелектричних втрат при послідовної схемі заміщення діелектрика

 

 

де С_s – ємність діелектрика при послідовної схемі заміщення, Ом;

r – опір діелектрика, Ом.

       Потужність розсіювання при напрузі U

 

       Напруга теплового пробою може бути визначена шляхом порівняння потужності, яка розсіюється у діелектрику з потужністю, яка розсіюється в навколишньому середовищі. Спрощений вираз щодо пробивної напругі U_пр, В має від:

де К=1,15×10⁵ – чисельній коефіцієнт;

s - коефіцієнт теплопередачі діелектрик – метал електродів, Вт/(м²×К);

h – товщина діелектрика, м;

f – частота, Гц;

e - відносна діелектрична проникність;

a - температурний коефіцієнт тангенса кута діелектричних втрат, К^-1;

tg d_o – тангенс кута діелектричних втрат при температурі навколишнього середовища.

 

       Напруга теплового пробою за теорією Фока визначається з наступного виразу:

 

 

де l_Т – питома теплопровідність діелектрика, Вт/(м×К);

j(с) – функція, значення якої для плоских зразків знаходять з графіка.

 

 

       Значення с обчислюється за формулою:

 

 

де l_т1 – питома теплопровідність матеріалу електродів, Вт/(м×К);

s - коефіцієнт теплопередачі діелектрик – метал електродів, Вт/(м²×К);

l – товщина електрода, м.

 

Напівпровідникові матеріали

       Положення Рівня Фермі у власному напівпровіднику визначається виразом:

 

 

де Е_і – рівень енергії, який відповідає середині забороненої зони, Дж;

 - ефективні густини станів щодо дірок валентної зони та електронів зони провідності відповідно;

m_c, m_v – ефективні маси електронів та дірок відповідно, кг;

h = 6,62×10^-34 Дж/c – стала Планка;

k =1,38×10^-23 Дж/K – стала Больцмана;

T – абсолютна температура, К.

Власна концентрація носіїв заряду:

 

 

де DЕ – ширина забороненої зони напівпровідника, Дж;

N_c, N_v - ефективні густини станів щодо електронів зони провідності та дірок валентної зони відповідно, м^-3.

 

Період кристалічної ґратки речовин кубічної сингонії можна обчислити за формулою:

 

де N_A = 6,02×10²³ моль^-1 - число Авогадро;

М – молярна маса, кг/моль,

d – густина речовини, кг/м³.

 

       Положення Рівня Фермі у домішковому напівпровіднику відносно дна зони провідності визначається виразом:

 

де n – концентрація електронів в домішковому напівпровіднику, м^-3;

N_c – ефективна густина станів щодо електронів зони провідності, м^-3.

 

Закон Ома у диференційної формі має вигляд:

J=sE = e(nm_n+pm_p)E,

де J –щільність струму, А;

е=1,6×10^-19 Кл – заряд електрону;

s - питома електропровідність, Ом^-1×м^-1;

n - концентрація електронів, м^-3;

p - концентрація дірок, м^-3;

m_n - рухомість електронів, м²/(В×с);

m_p –рухомість дірок, м²/(В×с);

Е - напруженість електричного поля, В/м.

Згідно закону „діючих мас” власна концентрація носіїв заряду у напівпровіднику

n_i² = n×p,

де  n - концентрація електронів, м^-3;

p - концентрація дірок, м^-3.

Провідникові матеріали

Енергія Фермі в металі визначається

 

 

де h = 6,62×10^-34 Дж/c – стала Планка;

N_A = 6,02×10²³ моль^-1 - число Авогадро;

d – густина речовини, кг/м³;

А – молярна маса речовини, кг/моль.

m = 9,1×10^{-31 кг} - маса вільного електрона, кг.

Магнітні матеріали

       Основна крива намагнічування - залежність індукції магнітного поля в речовині від напруженості зовнішнього магнітного поля. З основної кривої намагнічування, можна побудувати залежність статичної та динамічної магнітної проникності від напруженості магнітного поля:

                                                                                                                             

 

                                                                                                                             

де m₀=4 10^-7 Гн/м – магнітна постійна.

       Для побудови залежності m_д=f(H) необхідно провести графічне диференціювання основній кривої намагнічування для 5-6 точок.

---

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 156; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!