Проводниковые материалы в соответствии с их свойствами и областями применения делятся на ряд групп. По указанной литературе следует ознакомиться с основными свойствами проводниковых материалов и уяснить, что главным отличием проводников от остальных электротехнических материалов является их повышенная электропроводность.
При описании конкретного материала надо указать к какой группе он относится. Свойства проводниковых материалов изложены в [1, 5, 8]
Задача №3
В табл. 3 для каждого варианта приведены наименования полупроводникового материала и полупроводникового прибора.
Дайте определение полупроводника. Приведите классификацию полупроводниковых материалов, Укажите, какие факторы влияют на электропроводность полупроводников. Кратко опишите заданный материал, укажите область применения. Поясните назначение полупроводникового прибора, опишите принцип его действия. Укажите, какие полупроводниковые материалы используются в данном приборе.
Табл. 3
| Номер варианта | Наименование полупроводникового материала | Наименование прибора |
| по предпоследней цифре | по последней цифре | |
| Германий | Транзистор | |
| Кремний | Фоторезистор | |
| Селен | Терморезистор | |
| Карбид кремния | Датчик Холла | |
| Арсенид галлия | Стабилитрон | |
| Германий | Фотодиод | |
| Кремний | Диод | |
| Селен | Тиристор | |
| Карбид кремния | Светодиод | |
| Арсенид галлия | Оптрон |
Методические указания к решению задачи № 3
Разнообразные свойства полупроводников обусловили широкое применение полупроводниковых приборов в электротехнике Полупроводниковые приборы отличаются простотой и надежностью конструкции, малыми габаритами и весом большим сроком службы. Большинство современных устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи используют разнообразные полупроводниковые приборы
По указанной литературе следует ознакомиться с классификацией и основными характеристиками полупроводниковых материалов и зависимостью их характеристик от внешних воздействий.
При описании конфетного полупроводника необходимо указывать, к какой группе по приведенной классификации он относится.
При описании полупроводникового прибора необходимо указать, в каких устройствах на железнодорожном транспорте он применяется Полупроводниковые материалы и приборы описаны в [1, 5 8].
Задача №4
Дайте определение магнитного материала. Приведите классификацию магнитных материалов. Назовите основные параметры магнитных материалов и кратко опишите сами материалы, определите их место по приведенной классификации. Назовите области использования заданных материалов.
Рассчитайте и постройте зависимость магнитной проницаемости μ от напряжения магнитного поля Н (для магнитомягкого материала).
Исходные данные для расчета представлены в табл. 4 (вариант выбирается по предпоследней цифре шифра).
Табл. 4
| Вариант | Наименование магнитомягкого материала | Параметры | Значения Н (кА/м), И (Тл) | |||||
| Феррит 200НН | Н | 0,1 | 0,3 | 0,5 | 2,5 | |||
| В | 0,04 | 0,095 | 0,11 | 0,14 | 0,16 | 0,165 | ||
| Электротехническая сталь Э44 | Н | 0,1 | 0,3 | 0,5 | 2,5 | |||
| В | 0,65 | 1,07 | 1,21 | 1,3 | 1,41 | 1,44 | ||
| Пермаллой 50НХС | Н | 0,01 | 0,03 | 0,05 | 0,1 | 0,3 | 0,5 | |
| В | 0,2 | 0,65 | 0,75 | 1,05 | 1,24 | 1,28 | ||
| Пермаллой 79 НМ | Н | 0,01 | 0,03 | 0,05 | 0,1 | 0,3 | 0,5 | |
| В | 0,53 | 0,66 | 0,69 | 0,73 | 0,77 | 0,78 | ||
| Феррит 2000НН | Н | 0,01 | 0,03 | 0,05 | 0,1 | 0,3 | 0,5 | |
| В | 0,07 | 0,15 | 0,18 | 0,2 | 0,225 | 0,23 | ||
| Железо особо чистое | Н | 0,01 | 0,02 | 0,03 | 0,05 | 0,07 | 0,1 | |
| В | 1,18 | 1,3 | 1,38 | 1,48 | 1,55 | 1,6 | ||
| Железо технически чистое | Н | 0,5 | 1,0 | 2,5 | 5,0 | |||
| В | 1,38 | 1,5 | 1,62 | 1,71 | 1,81 | 2,05 | ||
| Электротехническая сталь Э11 | Н | 0,5 | 1,0 | 2,5 | 5,0 | |||
| В | 13,7 | 15,3 | 16,3 | 17,6 | ||||
| Электротехническая сталь Э330 | Н | 0,5 | 1,0 | 2,5 | 5,0 | |||
| В | 18,5 | 19,5 | ||||||
| Альсифер | Н | 0,01 | 0,02 | 0,03 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | |
| В | 1,44 | 1,5 | 2,1 | 2,6 | 3,0 | 3,4 |
Рассчитайте и постройте зависимость объемной плотности магнитной энергии в воздушном зазоре магнитотвердого материала W = f(B) и кривую размагничивания В = f(-H). Исходные данные для расчета представлены в табл. 5 (вариант выбирается по последней цифре шифра).
Табл. 5
| Вариант | Наименование магнитотвердого материала | Параметры | Значения Н (кА/м), И (Тл) | ||||||
| Сплав ЮНД4 | Н | - | - | ||||||
| В | 0,5 | 0,43 | 0,34 | 0,21 | - | - | |||
| Сплав ЮНДК15 | Н | - | |||||||
| В | 0,75 | 0,67 | 0,56 | 0,42 | 0,2 | - | |||
| Сплав ЮНДК24 | Н | - | |||||||
| В | 1,23 | 1,22 | 1,17 | 1,03 | 0,8 | - | |||
| Феррит 07БИ | Н | - | - | ||||||
| В | 0,18 | 0,15 | 0,09 | 0,02 | - | - | |||
| Феррит 1БИ | Н | - | - | ||||||
| В | 0,22 | 0,18 | 0,125 | 0,07 | - | - | |||
| Феррит 3БА | Н | - | |||||||
| В | 0,3 | 0,25 | 0,2 | 0,125 | 0,05 | - | |||
| Викалой 11 | Н | - | |||||||
| В | 1,02 | 1,01 | 1,0 | 0,9 | 0,7 | - | |||
| Мартенситная сталь ЕХ | Н | 5,2 | |||||||
| В | 1,05 | 1,0 | 0,92 | 0,84 | 0,65 | 0,18 | |||
| Мартенситная сталь Е7В6 | Н | 5,5 | |||||||
| В | 1,1 | 1,05 | 0,98 | 0,9 | 0,75 | 0,35 | |||
| Металлокерамика (сплав магнико) | Н | - | |||||||
| В | 1,0 | 0,99 | 0,95 | 0,87 | 0,7 | - |