Контрольная работа по дисциплине «Материалы и компоненты электронной техники»

Готовое решение для студентов технических специальностей!

Что входит в работу:

Полные решения задач по диэлектрикам, проводникам, полупроводникам и магнитным материалам.

Подробные расчеты с исходными данными и пояснениями.

Теоретические обоснования процессов и явлений.

Графики и таблицы для наглядного представления зависимостей.

Готовые выводы по каждому заданию.

Темы, которые разобраны в работе:

1. Диэлектрики – ток утечки, диэлектрические потери, электрическая прочность.
2. Проводники – свойства, характеристики, применение железа и вольфрама.
3. Полупроводники – классификация, электропроводность, особенности мышьяка.
4. Магнитные материалы – ферриты, мартенситная сталь, расчет магнитных характеристик.

Вариант 1

Условия задач:

Задание 2.1.1

К образцу прямоугольной формы из диэлектрического материала размерами , толщиной приложено постоянное напряжение к противоположным граням образца, покрытым слоем металла.

Заданы значения: удельного объемного сопротивления , удельного поверхностного сопротивления , диэлектрической проницаемости , тангенса угла диэлектрических потерь.

Требуется определить: ток утечки, мощность диэлектрических потерь, удельные диэлектрические потери, удельные диэлектрические потери при включении образца на переменное напряжение с действующим значением при частотах.

Задание 2.1.2

Дать полную характеристику диэлектрикам, приведенным в таблице 2.2, по следующим процессам:

• по виду поляризации. Привести и объяснить зависимости диэлектрической проницаемости от частоты и температуры;
• по виду электропроводимости. Привести зависимость токов, протекающих по диэлектрику от времени приложения напряжения, векторную диаграмму для данных диэлектриков с указанием углов между токами и напряжением;
• по виду диэлектрических потерь;
• по электрической прочности.

Вариант 1: Трансформаторное масло.

Задание 2.1.3

У образца диэлектрика круглого сечения диаметром и толщиной известна емкость и тангенс диэлектрических потерь .

Определить величину абсолютной и относительной диэлектрической проницаемости, мощность диэлектрических потерь при напряжении и частоте , объёмное сопротивление при напряжении и токе сквозной проводимости , электрическую прочность при напряжении пробоя , напряжение теплового пробоя.

Задание 2.1.4

Дать описание электрического пробоя газообразных диэлектриков (воздуха) в однородных и неоднородных электрических полях. Привести основные зависимости. Описать, какие физические процессы происходят при пробое воздушных промежутков.

Задание 2.2.1

Дать определение проводника, назвать их основные параметры и пояснить их физический смысл. Для заданных в таблице 2.4 двух различных проводников привести числовые значения этих параметров. Дать краткую характеристику и область их применения.

Вариант 1: Железо и Вольфрам.

Задание 2.2.2

По данным таблицы 2.5 необходимо привести классификацию полупроводниковых материалов, определить, к какой группе относится полупроводник. Указать, какой электропроводностью обладают полупроводники, и от каких факторов она изменяется. Дать краткую характеристику материала и области применения.

Вариант 1: Мышьяк.

Задание 2.2.3

Для каждого варианта дать краткую характеристику магнитных свойств и описать магнитные характеристики. Рассчитать и построить зависимости магнитной проницаемости от напряжённости по таблице 2.6 и зависимость магнитной индукции от магнитной энергии по данным таблицы 2.7. Назвать области применения магнитных материалов.

Вариант 1: Феррит 200НН.