1. Kryteria zaliczenia materiału do dielektryków.
rezystywność izolacji elektrycznej w temp pokojowej >= 10^7Ω, szerokość pasma zabronionego >=2eV
2. Współczynniki materiałowe dielektryków.
Przenikalność elektryczna wzgledna i zespolona, temp wsp przenikalności, WSP stratności, rezystywność skrosna i powierzchniowa, wytrzymałość dielektryczna, zastepcza konduktywnosc
3. Mechanizmy polaryzacji: elektronowa, jonowa, orientacyjna, makroskopowa. Wpływ
mechanizmów polaryzacji na właściwości materiałów i ich charakterystyki
częstotliwościowe.
1. ELEKTRONOWA przesuwanie się środków ciężkości powłok elektronowych pod wpływem pola elektrycznego; bezinercyjna, niskie straty, czas relaksacji 10-15s, słaba zależność od temperatury, występuje we wszystkich materiałach do pasma optycznego zakresie nadfioletu.
2. JONOWA przesuwanie się jonów pod wpływem pola elektrycznego; małe straty, czas relaksacji 10-13s, niewielka zależność od temperatury, występuje w materiałach o budowie jonowej (szkła, ceramika I rodzaju) do zakresu podczerwieni
3. ORIENTACYJNA (DIPOLOWA) obracanie się i orientacja istniejących w materiale trwałych dipoli elektrycznych pod wpływem pola elektrycznego; znaczne straty, czasem relaksacji 10-8 s, silna zależność od temperatury; występuje w dielektrykach biegunowych lub paraelektrykach w zakresie do częstotliwości radiowych
SPONTANICZNA (SAMORZUTNA) pociaga za soba tworzenie sie domen, obroty domen elektrycznych i przesuwanie sie scian takich domen charakteryzuja sie duzymi stratami, nieliniowoscia, duzym czasem relaksacji 10-6 s, silna zaleznoscia od temperatury. W materialach ferroelektrycznych, piezoelektrycznych, elektretach, piroelektrykach
4. PRZESTRZENNA (MAKROSKOPOWA) przemieszczanie sie niezwiazanych ladunków elektrycznych w dielektryku, charakteryzuje sie b. duzymi stratami i b. duzym czasem relaksacji. W materialach niejednorodnych
4. Dielektryki specjalne: piezoelektryki, piroelektryki, ferroelektryki, elektrety.
Piezo: kwarc, topaz, turmalin, blenda cynkowa, tytanian baru; Piro: Efekt piroelektryczny polega na powstaniu polaryzacji (ładunków elektrycznych na powierzchni kryształu) wskutek zmiany temperatury. Jedna powierzchnia uzyskuje podczas ogrzewania ładunek dodatni, a podczas chłodzenia - ujemny, a druga powierzchnia - odwrotnie. Ferro: W polu elektrycznym materiał wykazuje polaryzację różną od zera. Przebieg
wypadkowego wektora polaryzacji w materiale od natężenia pola elektrycznego ma postać pętli histerezy. Przenikalność elektryczna ferroelektryków zależy od natężenia pola elektrycznego i temperatury. Ponadto przenikalność jest funkcją czasu. Elektrety - dielektryki zachowujące prze długi czas stan naelektryzowania i wytwarzające pole elektryczne w otaczającej przestrzeni (wosk, parafina, naftalen)
5. Podstawowe cechy dielektryków nieorganicznych i organicznych.
Nieorg: duża odporność cieplna, stabilność w czasie, odporność na warunki klimatyczne i na oddziaływania chemiczne, mala stratność; Org: niska stratność, duza rezystywność skrosna, elastycznosc
6. Klasyfikacja kondensatorów.
Organiczne, nieorganiczne, tlenkowe(elektrolityczne), gazowe
7. Schemat zastępczy i podstawowe parametry kondensatorów.
-|C,Ri|-Rs-Ls- ; pojemność znamionowa, tolerancja pojemności, współczynnik stratności, impedancja, napiecie znamionowe, napiecie proby, napiecie przebicia, prad upływowy, zakres częstotliwości pracy, szumy, kategoria klimatyczna.
8. Budowa, zalety, wady i zastosowania kondensatorów z podstawowych grup:
polimerowych, ceramicznych, elektrolitycznych.
Poli: Dielektrykiem jest cienka folia polimerowa, Male straty, duza wytrzymałość dielektryczna, duza pojemność; Cera: 1-rodzaju prawie liniowa, przewidywalna charakterystyka temperaturowa materialu o przenikalności e=500; 2-rodz Wysoka przenikalność względna ε (średnia 600 - 4000, wysoka 4000- 18000), zależność ε od temperatury, natężenia pola elektrycznego (pętla histerezy), częstotliwości i czasu.
9. Kryteria doboru materiałów dielektrycznych do wybranych aplikacji np.:
kondensatorów, filtrów, elementów konstrukcyjnych, falowodów.
10. Zależność rezystywności od temperatury dla podstawowych grup materiałów.
Metal T/-r/, półprzewodnik T/-r\, dielektryk T/r\.
11. Właściwości materiałów rezystywnych i ich zastosowania.
Konduktywność, temp współczynnik Rezystywnosci, zjawiska magnetorezystancyjne, piezorezystancyjne, fotoelektryczne.
12. Rezystancja a rezystywność.
13. Efekt naskórkowości.
ograniczona głębokość wnikania prądu wysokiej częstotliwości w przewodnik
14. Kryteria doboru materiałów na przewody, rezystory liniowe i nieliniowe oraz termopary.
Przew: • elektryczne - wysoka konduktywność; • mechaniczne - wytrzymałość na rozciąganie, giętkość,
brak skłonności do „płynięcia”; • termiczne - wysoka przewodność cieplna, wysoka dopuszczalna temperatura pracy, wysoka temperatura topnienia, łatwa lutowalność i spawalność; • chemiczna - mała aktywność chemiczna, odporność na korozję; • ekonomiczne - niski koszt.
Rez Lin: • duża rezystywność -> małe rozmiary rezystorów o dużej rezystancji • mała i stała wartość temperaturowego współczynnika rezystancji -> dobra stabilność temperaturowa parametrów • słaba zależność rezystywności i wymiarów od natężenia pola E -> mała wartość napięciowego współczynnika rezystancji • znikoma siła termoelektryczna SEM w połączeniu z miedzią • stałość paramentów w czasie • odporność na działanie podwyższonych temperatur • odporność na narażenia zewnętrzne: mechaniczne, klimatyczne • odpowiednie własności technologiczne
15. Rezystory liniowe i nieliniowe: termorezystory, termistory, magnetorezystory,
warystory, fotorezystory, piezorezystory.
Opornik, rezystor element rezystancyjny, element bierny obwodu elektrycznego, najczęściej dwójnik; w podstawowym wykonaniu jest elementem liniowym: spadek napięcia wprost proporcjonalny do prądu płynącego przez opornik; przy przepływie prądu zamienia energię w ciepło ; W obwodzie służy do ograniczenia prądu w nim płynącego, wytwarzania określonych spadków napięcia lub sterowania rozpływem prądów. -|R-L,C|-; rezystancja znamionowa, tolerancja, temperaturowy współczynnik rezystancji, napięciowy WR, moc znamionowa, napiecie graniczne, stabilność, szumy.
Warystory: •zabezpieczanie urządzeń przed przepięciami •ochronnikami przepięciowymi i wysokonapięciowymi •ochrona linii wysokiego napięcia • w liniach telefonicznych do zabezpieczania telefonów, modemów i innych urządzeń podłączonych do linii telefonicznej •odgromniki • zabezpieczenie transformatorów
Termistor: opornik półprzewodnikowy, którego rezystancja zależy od temperatury. Wykonuje się je z tlenków:
manganu, niklu, kobaltu, miedzi, glinu, wanadu, krzemu, bizmutu, tytanu, baru i litu.
Termorezystory: są bardzo powszechnie stosowanymi czujnikami temperatury. Wykorzystują one zjawisko zmian rezystancji jednorodnego przewodnika pod wpływem temperatury. Charakterystyki termorezystorów podawane są zwykle w postaci tabelarycznej lub poprzez podanie zaleŜności R(T), zwykle w postaci
wielomianu stopnia trzeciego lub czwartego. Najczęściej spotykanym typem termorezystora pomiarowego jest
termorezystor platynowy Pt100. Oprócz niego są stosowane inne termorezystory: niklowe Ni100 i miedziane Cu. Liczba podana po oznaczeniu materiału podaje rezystancję elementu przy temperaturze 0°C (rezystancję nominalną).
16. Termopary.
1. Kryteria zaliczenia materiału do dielektryków.
rezystywność izolacji elektrycznej w temp pokojowej >= 10^7Ω, szerokość pasma zabronionego >=2eV
2. Współczynniki materiałowe dielektryków.
Przenikalność elektryczna wzgledna i zespolona, temp wsp przenikalności, WSP stratności, rezystywność skrosna i powierzchniowa, wytrzymałość dielektryczna, zastepcza konduktywnosc
3. Mechanizmy polaryzacji: elektronowa, jonowa, orientacyjna, makroskopowa. Wpływ
mechanizmów polaryzacji na właściwości materiałów i ich charakterystyki
częstotliwościowe.
1. ELEKTRONOWA przesuwanie się środków ciężkości powłok elektronowych pod wpływem pola elektrycznego; bezinercyjna, niskie straty, czas relaksacji 10-15s, słaba zależność od temperatury, występuje we wszystkich materiałach do pasma optycznego zakresie nadfioletu.
2. JONOWA przesuwanie się jonów pod wpływem pola elektrycznego; małe straty, czas relaksacji 10-13s, niewielka zależność od temperatury, występuje w materiałach o budowie jonowej (szkła, ceramika I rodzaju) do zakresu podczerwieni
3. ORIENTACYJNA (DIPOLOWA) obracanie się i orientacja istniejących w materiale trwałych dipoli elektrycznych pod wpływem pola elektrycznego; znaczne straty, czasem relaksacji 10-8 s, silna zależność od temperatury; występuje w dielektrykach biegunowych lub paraelektrykach w zakresie do częstotliwości radiowych
SPONTANICZNA (SAMORZUTNA) pociaga za soba tworzenie sie domen, obroty domen elektrycznych i przesuwanie sie scian takich domen charakteryzuja sie duzymi stratami, nieliniowoscia, duzym czasem relaksacji 10-6 s, silna zaleznoscia od temperatury. W materialach ferroelektrycznych, piezoelektrycznych, elektretach, piroelektrykach
4. PRZESTRZENNA (MAKROSKOPOWA) przemieszczanie sie niezwiazanych ladunków elektrycznych w dielektryku, charakteryzuje sie b. duzymi stratami i b. duzym czasem relaksacji. W materialach niejednorodnych
4. Dielektryki specjalne: piezoelektryki, piroelektryki, ferroelektryki, elektrety.
Piezo: kwarc, topaz, turmalin, blenda cynkowa, tytanian baru; Piro: Efekt piroelektryczny polega na powstaniu polaryzacji (ładunków elektrycznych na powierzchni kryształu) wskutek zmiany temperatury. Jedna powierzchnia uzyskuje podczas ogrzewania ładunek dodatni, a podczas chłodzenia - ujemny, a druga powierzchnia - odwrotnie. Ferro: W polu elektrycznym materiał wykazuje polaryzację różną od zera. Przebieg
wypadkowego wektora polaryzacji w materiale od natężenia pola elektrycznego ma postać pętli histerezy. Przenikalność elektryczna ferroelektryków zależy od natężenia pola elektrycznego i temperatury. Ponadto przenikalność jest funkcją czasu. Elektrety - dielektryki zachowujące prze długi czas stan naelektryzowania i wytwarzające pole elektryczne w otaczającej przestrzeni (wosk, parafina, naftalen)
5. Podstawowe cechy dielektryków nieorganicznych i organicznych.
Nieorg: duża odporność cieplna, stabilność w czasie, odporność na warunki klimatyczne i na oddziaływania chemiczne, mala stratność; Org: niska stratność, duza rezystywność skrosna, elastycznosc
6. Klasyfikacja kondensatorów.
Organiczne, nieorganiczne, tlenkowe(elektrolityczne), gazowe
7. Schemat zastępczy i podstawowe parametry kondensatorów.
-|C,Ri|-Rs-Ls- ; pojemność znamionowa, tolerancja pojemności, współczynnik stratności, impedancja, napiecie znamionowe, napiecie proby, napiecie przebicia, prad upływowy, zakres częstotliwości pracy, szumy, kategoria klimatyczna.
8. Budowa, zalety, wady i zastosowania kondensatorów z podstawowych grup:
polimerowych, ceramicznych, elektrolitycznych.
Poli: Dielektrykiem jest cienka folia polimerowa, Male straty, duza wytrzymałość dielektryczna, duza pojemność; Cera: 1-rodzaju prawie liniowa, przewidywalna charakterystyka temperaturowa materialu o przenikalności e=500; 2-rodz Wysoka przenikalność względna ε (średnia 600 - 4000, wysoka 4000- 18000), zależność ε od temperatury, natężenia pola elektrycznego (pętla histerezy), częstotliwości i czasu.
9. Kryteria doboru materiałów dielektrycznych do wybranych aplikacji np.:
kondensatorów, filtrów, elementów konstrukcyjnych, falowodów.
10. Zależność rezystywności od temperatury dla podstawowych grup materiałów.
Metal T/-r/, półprzewodnik T/-r\, dielektryk T/r\.
11. Właściwości materiałów rezystywnych i ich zastosowania.
Konduktywność, temp współczynnik Rezystywnosci, zjawiska magnetorezystancyjne, piezorezystancyjne, fotoelektryczne.
12. Rezystancja a rezystywność.
13. Efekt naskórkowości.
ograniczona głębokość wnikania prądu wysokiej częstotliwości w przewodnik
14. Kryteria doboru materiałów na przewody, rezystory liniowe i nieliniowe oraz termopary.
Przew: • elektryczne - wysoka konduktywność; • mechaniczne - wytrzymałość na rozciąganie, giętkość,
brak skłonności do „płynięcia”; • termiczne - wysoka przewodność cieplna, wysoka dopuszczalna temperatura pracy, wysoka temperatura topnienia, łatwa lutowalność i spawalność; • chemiczna - mała aktywność chemiczna, odporność na korozję; • ekonomiczne - niski koszt.
Rez Lin: • duża rezystywność -> małe rozmiary rezystorów o dużej rezystancji • mała i stała wartość temperaturowego współczynnika rezystancji -> dobra stabilność temperaturowa parametrów • słaba zależność rezystywności i wymiarów od natężenia pola E -> mała wartość napięciowego współczynnika rezystancji • znikoma siła termoelektryczna SEM w połączeniu z miedzią • stałość paramentów w czasie • odporność na działanie podwyższonych temperatur • odporność na narażenia zewnętrzne: mechaniczne, klimatyczne • odpowiednie własności technologiczne
15. Rezystory liniowe i nieliniowe: termorezystory, termistory, magnetorezystory,
warystory, fotorezystory, piezorezystory.
Opornik, rezystor element rezystancyjny, element bierny obwodu elektrycznego, najczęściej dwójnik; w podstawowym wykonaniu jest elementem liniowym: spadek napięcia wprost proporcjonalny do prądu płynącego przez opornik; przy przepływie prądu zamienia energię w ciepło ; W obwodzie służy do ograniczenia prądu w nim płynącego, wytwarzania określonych spadków napięcia lub sterowania rozpływem prądów. -|R-L,C|-; rezystancja znamionowa, tolerancja, temperaturowy współczynnik rezystancji, napięciowy WR, moc znamionowa, napiecie graniczne, stabilność, szumy.
Warystory: •zabezpieczanie urządzeń przed przepięciami •ochronnikami przepięciowymi i wysokonapięciowymi •ochrona linii wysokiego napięcia • w liniach telefonicznych do zabezpieczania telefonów, modemów i innych urządzeń podłączonych do linii telefonicznej •odgromniki • zabezpieczenie transformatorów
Termistor: opornik półprzewodnikowy, którego rezystancja zależy od temperatury. Wykonuje się je z tlenków:
manganu, niklu, kobaltu, miedzi, glinu, wanadu, krzemu, bizmutu, tytanu, baru i litu.
Termorezystory: są bardzo powszechnie stosowanymi czujnikami temperatury. Wykorzystują one zjawisko zmian rezystancji jednorodnego przewodnika pod wpływem temperatury. Charakterystyki termorezystorów podawane są zwykle w postaci tabelarycznej lub poprzez podanie zaleŜności R(T), zwykle w postaci
wielomianu stopnia trzeciego lub czwartego. Najczęściej spotykanym typem termorezystora pomiarowego jest
termorezystor platynowy Pt100. Oprócz niego są stosowane inne termorezystory: niklowe Ni100 i miedziane Cu. Liczba podana po oznaczeniu materiału podaje rezystancję elementu przy temperaturze 0°C (rezystancję nominalną).
16. Termopary.