PIM-ŚCIĄGA, Automatyka i robotyka air pwr, III SEMESTR, Podstawy Inżynierii Materiałowej


  1. Warstwa w diodzie LED, w której występuje rekombinacja promienista, wykonana jest z materiału o szerokości przerwy zabronionej WG=1.3eV dioda będzie emitować promieniowanie:

Czerwone

  1. Dioda luminescencyjna wytwarza promieniowanie przy polaryzacji złącza p-n w kierunku:

Przewodzenia

  1. Dielektryki posiadają w temperaturze pokojowej rezystywność skrośną

  1. P>10do8 Ωm

  1. Ładunek związany

Może się przemieszczać na odległość małe w porównaniu z odległościami międzyatomowymi

  1. Polaryzacja elektronowa:

Występuje we wszystkich dielektrykach

  1. Względna przenikalność elektryczna dielektryków z polaryzacją jonową jest

Większa

  1. Polaryzacja dipolowa polega na

Porządkowaniu dipoli trwałych przez pole elektryczne

  1. Przenikalność elektryczna dielektryków stałych jest funkcją częstotliwości:

Nierosnącą

  1. Przenikalność elektryczna dielektryków z polaryzacją czysto elektronową

Maleje

  1. Przenikalność elektryczna dielektryków z polaryzacją jonową:

Rośnie

  1. Przenikalność elektryczna dielektryków z polaryzacją dipolową:

Wykazuje ekstrema przy wzroście temperatury

  1. Jeżeli na okładkach kondensatorów c1 i c2 gdzie c1=10c2 występuje to samo napięcie U to zgromadzone na nich ładunki Q1 i Q2 są:

  1. Q1=10Q2

  2. Q1=1/10Q2

  3. Q1=Q2

  1. Zmniejszenie odległości pomiędzy elektrodami kondensatora płaskiego:

Prowadzi do wzrostu jego pojemności

  1. Zwiększenie przenikalności elektrycznej dielektryka wypełniającego kondensator bez zmiany jego wymiarów prowadzi do

Zwiększenia jego pojemności

  1. Jednostką pojemności elektrycznej jest:

F

  1. W dielektrykach liniowych

P=a1E

  1. Zależność D=€ €0E jest słuszna dla dielektryków

Liniowych i izotropowych

  1. Zjawisko polaryzacji elektronowej nie występuje przy pobudzaniu dielektryka polem elektrycznym przemiennym o częstotliwości f:

F>10 do 14Hz

  1. Zjawisko polaryzacji jonowej nie występuje przy pobudzaniu dielektryka polem elektrycznym o częstotliwości f:

F>10 do 12Hz

  1. Miano przenikalności elektrycznej próżni (stałej fizycznej) to

F/m

  1. Współczynnik stratności tgδ dla kondensatorów niskostratnych jest na poziomie

0,01

  1. Względna przenikalność elektryczna dielektryków stałych € jest

  1. €>1

  1. Jeżeli kondensator powietrzny przyłączony do źródła napięcia stałego zostanie wypełniony dielektrykiem o przenikalności elektrycznej € energia w nim zgromadzona

Wzrośnie € razy

  1. Jeżeli współczynnik stratności tgδ=0,1 to stosunek energii gromadzonej do traconej w polu przemiennym będzie równy

10

  1. Dla kondensatora rzeczywistego można zastosować równoległy układ zastępczy. Dla wymienionego kondensatora zmierzono tgδ=0,1 przy częstotl. 1000Hz. Przy częstotl. 100Hz tgδ będzie

1

  1. Dla kondensatora rzeczywistego można zastosować szeregowy układ zastępczy. Dla wymienionego kondensatora tgδ=0,1 przy częstotl. 1000Hz. Przy częstotl. 100Hz tgδ będzie:

0,01

  1. Ferroelektryki to

Dielektryki nieliniowe o wysokiej przenikalności elektrycznej

  1. Typowy nieorganiczny materiał ferroelektryczny o szerokim zastosowaniu technicznym to

BaTiO3

  1. Współczynnik stratności tg dla ferroelektryków jest

Większy

  1. Efekt piezoelektryczny to

Zmiana polaryzacji pod wpływem zew. nacisku

  1. Jednostką współczynnika piezoelektrycznego d jest

C/N

  1. Efekt piezoelektryczny występuje

W dielektrykach z polaryzacją spontaniczną

  1. Efekt piroelektryczny to

.Zmiana gęstości ładunku powierzchniowego pod wpływem temp.

  1. Jednostką współczynnika piroelektrycznego p jest

C/m2K

  1. Typowy materiał piroelektryczny polimerowy to

PVDF polifluorek winylidenu

  1. Jednostką rezystywności skrośnej jest

Ωm

  1. Jednostką rezystywności powierzchniowej jest

  1. Rezystywność skrośna zależy od

Temperatury

  1. Przy pomiarze rezystywności skrośnej układ trójelektronowy stosuje się w celu

Wyeliminowania wpływu prądu powierzchniowego na pomiar prądu skrośnego

  1. Odczyt rezystancji skrośnej dielektryka z polaryzacją wolnorelaksacyjną po upływie czasu t1 daje wartość R1. Rezystancja R2 odczytana dla tego samego dielektryka po czasie t2>t1 będzie:

R2<R1

  1. Kolejność w zakresie wytrzymałości elektrycznej gazów od najmniejszej do największej będzie

Hel, powietrze SF6

  1. Wzrost ciśnienia gazu przy stałej temperaturze prowadzi do

Zwiększenie wytrzymałości elektrycznej

  1. Minimalne napięcie przebicia pomiędzy elektronami umieszczonymi w powietrzu (min Paschena) jest:

300V

  1. Jak zmienia się napięcie przebicia jeżeli odległość pomiędzy elektrodami wzrośnie dwukrotnie ale ciśnienie gazu zmaleje również dwukrotnie

Pozostanie bez zmian

  1. Wytrzymałość elektryczna mierzona dla gazu w układzie elektrod płaskich jest Ep a w układzie elektrod ostrzowych Eo. Dla pomiarów w tych samych warunkach (odległość elektrod, ciśnienie) otrzymuje się

Ep>Eo

  1. Wytrzymałość elektryczna powietrza pod normalnym ciśnieniem jest

3MV/m

  1. Wytrzymałość elektryczna oleju transformatorowego jest

Wksza

  1. Typowym tworzywem termoutwardzalnym jest

  1. Polipropylen (PP)

  2. Polichlorek winylu (PCV)

  3. Żywica fenylowo-formaldehydowa

  1. Możliwość wielokrotnego przetwarzania posiada

Polistyren

  1. Największą dopuszczalną temperaturę pracy posiada:

Polimed

  1. Rezystywność skrośna szkieł

Maleje ze wzrostem temperatury

  1. Rezystywność powierzchniowa szkieł twardych jest

Większa w porównaniu do…

Przewodnictwo elektryczne metali:

Srebro>miedż>złoto>aluminium>wolfram>cynk>kobalt>nikiel>żelazo>platyna>cyna

Przewodnictow cieplne metali:

Srebro>Miedź>złoto >aluminium>żelazo>platyna>stal>

Rezystywność:

0x01 graphic
, gdzie d-grubość próbki (odległość między elektrodami), s- powierzchnia elektrod

Rezystywność:

0x01 graphic

Konduktywność:

0x01 graphic
, gdzie 0x01 graphic
-ruchliwość nośników, e-ładunek elektronu, n-koncentracja nośników ładunku

Konduktywność:

0x01 graphic
, gdzie 0x01 graphic
- średni czas między zderzeniami

Ruchliwość nośników:

0x01 graphic
, gdzie 0x01 graphic
- średnia prędkość dryftu elektronów, E-wartość pola elektrycznego, w którym elektrony uzyskują tą prędkość

*Prawo Widemann'a Franz'a:

stosunek przewodnictwa cieplnego i przewodnictwa elektrycznego w dowolnym metalu jest wprost proporcjonalny do temperatury

0x01 graphic
, gdzie K - przewodnictwo cieplne, σ - przewodnictwo elektryczne, T - temperatura wyrażona w kelwinach, L - stała Lorentza

*Prędkość elektronu w polu elektrycznym:

0x01 graphic

u- współczynnik proporcjonalności [m2/V*s] (ruchliwość elektronów)

eE- siła od pola elektrycznego

*Gęstość prądu przepływającego przez przewodnik:

0x01 graphic
, gdzie n-koncentracja elektronów (liczba elektronów zawarta w jednostce objętości), e- ładunek elektronu, v-prędkość unoszenia

*Dryf- powolny, uporządkowany ruch elektronów, wywołany polem elektrycznym

*Zmiana rezystywności metalu ma jednostkę temperatury jest proporcjonalna do wartości rezystywności:

0x01 graphic
, gdzie 0x01 graphic
-współczynnik proporcjonalności (współczynnik temperaturowy rezystywności)

*Nadprzewodnictwo- skokowy zanik rezystywności niektórych przewodników (w przypadku bardzo niskich temp.)

*Zjawisko Halla- zjawisko polegające na powstawaniu pola elektrycznego w wyniku odchylania torów nośników ładunku elektrycznego w polu magnetycznym.

Stal topi się w 1560°

500°- 600° ciemna wiśnia

1000° pomarańcz

Ε0 = 8,85 * 10^-12 [F/m]

Ładunek elektronu 1,6 * 10^ -19 {C}

Sprawność dobrego dużego transformatora 99%

Na każdej orbicie mogą się znajdować najwyżej 2 elektrony ale o przeciwnych spinach opisane tymi samymi liczbami kwantowymi

Są 4 liczby kwantowe n (główna), m, l, s

Materiały amorficzne parafina, wosk, szkło

Ciało ciekłokrystaliczne zużywa bardzo mało energii

Defekt Frenkla - wakans i atom międzywęzłowy

Defekt Schottky'ego - przemieszczanie się atomu w miejsce sąsiedniego wakansu-powstaje nowy wakans itd..

Wzrost koncentracji defektów prowadzi do

- obniżenie konduktywności

- obniżenie przenikalności magnetycznej

- wzrost natężenia koercji

- wzrost twardości

- zmniejszenie odporności na korozje

Dyfuzja - aktywowany cieplnie ruch cząstek przez materie

Materiały z dużą przerwą zabronioną (izolatory)- Wg > 2eV

Z małą przerwą (półprzewodniki) - Wg < 2ev

Konduktywność

- przewodnik 103 ≤ σ [Ωm] -1

- półprzewodnik 10 -7 ≤σ≤ 105[1/Ω*m]

- dielektryki σ ≤ 10 -6 [Ωm]

σ = neμe

e = 1,602 * 10 ^ -19 [C]

koncentracja nośników ładunku (n) w metalach jest praktycznie stała

μe = eτ/2m*

τ - czas swobodnego przebiegu

m* - masa efektywna

rezystywność metali czystych w tem. Pokojowej 1,5-50*10^-8 [Ωm]

zakres wysokich temperatur powyżej 100K

Rezystywność w dowolnej tem.

ρ = ρRT [1 + αR (T - TR)]

ρRT - rezystywność w tem. Pokojowej

αR - względna wartość nachylenia, dla wszystkich czystych metali = 0,004 deg-1

wniosek: opornik termometryczny można zrobić z dowolnego metalu

ciężar

średnio = 8 kg/litr

tytan = 4,5 kg/litr

aluminiu = 2,7 kg/litr

platyna = 21,5 kg/litr

złoto = 19 kg/litr

Temperatura topnienia

Średnio 1000°-1500°

Cyna (231o), cynk(420o), ołów (330°)

Wolfram, molibden, tantal ok. 3000°

Żelazo- 1539oC

Rezystywność

Miedz = 1,67 * 10-8 [Ωm]

Aluminium = 2,76 * 10-8 [Ωm]

Nikiel - podstawowy składnik stopów na materiały grzejne

Cynk - pokrycia antykorozyjne, łatwo oddaje elektrony

Cyna - istotny składnik stopów (brązy)

Luty miękkie- temperatura topnienia poniżej 400oC,

Luty twarde- temp. Topn. Powyżej 500oC

Do lutów miękkich używa się spoiwa cynowo-ołowiowego o temp topnienia 209oC. Jako topnika używa się kalafonii lub chlorku cynku. Luty twarde są wytrzymalsze- używa się do nich spoiw mosiężnych (np. CuZn), srebrnych(AgCuZn) lub miedzianych. Lutowanie spoiw twardych wymaga użycia palników (acetylenowo-tlenowych)

Cechy materiałów przewodowych: wysoka konduktywność, wytrzymałość na rozciąganie, przewodność cieplna, dobra lut owalność, odporność na korozje, niska cena

Materiały stykowe właściwości: niska rezystancja, duża wytrzymałość na ściskanie, odporność na łuk

Miedz stosujemy dla dużych napięć ale jeśli nie ma niebezpieczeństwa wystąpienia łuku

Łuk nie zapali się jeśli U < 40 V

Platyna - bardzo dobry materiał stykowy, niezawodny

Srebro - do styków o średnich prądach

Brąz - do styków sprężystych

Kompozyt - materiał o strukturze niejednorodnej, złożony z dwóch lub więcej komponentów o różnych właściwościach, odporny na łuk

Materiały oporowe

Nichron - temp. topnienia 1100 (na elementy grzejne)

Nikielina α=0,2 (na oporniki wzorcowe)

Bimetale stosowane są dla zmniejszenia zużycia metali szlachetnych




Wyszukiwarka