TEHNIČKO VELEUČILIŠTE U ZAGREBU

STRUČNI STUDIJ ELEKTROTEHNIKE

Materijali u elektrotehnici Skripta za auditorne vježbe

dr. sc. Ljubivoj Cvitaš, pred.

Tanja Horvat, struč. spec. ing. el

Ime i prezime: Grupa: Datum:

1 Žig/paraf:

Auditorne vježbe 1: Vrste kabela i vodi ča

Priprema za vježbu

Koji su osnovni zahtjevi na materijale za vodiče?

Skicirajte koaksijalni kabel i označite pojedine dijelove.

Gdje se koristi koaksijalni kabel?

Koliko je vodiča u koaksijalnom kabelu?

Skicirajte UTP kabel.

Gdje se koristi UTP kabel?

Koliko je parica u UTP kabelu?

Kolika je maksimalna duljina ovog kabela u Ethernet mrežama?

Ime i prezime: Grupa: Datum:

2 Žig/paraf:

Rad na vježbama

Skicirajte laki vod za prijenosna električna trošila, označite pojedine dijelove te navedite područje korištenja nacrtanog kabela.

Skicirajte neki od komunikacijskih kabela, označite pojedine dijelove te navedite područje korištenja nacrtanog kabela.

Skicirajte neki od energetskih kabela, označite pojedine dijelove te navedite područje korištenja nacrtanog kabela.

Ime i prezime: Grupa: Datum:

3 Žig/paraf:

Auditorne vježbe 2: Ispitivanje vodljivosti materij ala

Priprema za vježbu

Koji su osnovni zahtjevi na materijale za vodiče?

O čemu ovisi specifična električna vodljivost metalnih materijala?

Kakva je veza specifične električne vodljivosti i specifičnog električnog otpora?

Kako se mogu podijeliti materijali prema specifičnom električnom otporu?

Koji faktori utječu na električnu vodljivost?

Navedite osnovne karakteristike bakra.

Ime i prezime: Grupa: Datum:

4 Žig/paraf:

Navedite osnovne karakteristike aluminija.

Navedite osnovne karakteristike željeza.

Rad na vježbama

Nacrtajte shemu mjerenja.

Nacrtajte tablicu, upišite parametre i rezultate mjerenja.

Vodič od _______ najbolje provodi, dok vodič od ________ najlošije provodi. (Odnosi se samo na vodiče na kojima su izvršena mjerenja)

Ime i prezime: Grupa: Datum:

5 Žig/paraf:

Auditorne vježbe 3: Ispitivanje pojava na elektri čnim kontaktima

Priprema za vježbu

Koji su zahtjevi na materijale za kontakte?

Do čega može doći prilikom erozije?

Do čega može doći pri velikim iznosima električne struje?

O čemu ovise efektivna kontaktna površina i otpor kontakta?

Gdje se koriste kontakti za mala opterećenja?

Gdje se koriste kontakti za srednja opterećenja?

Do kojih pojava dolazi pri većim strujama kod ovih kontakata?

Što je bitno kod kontakata za velika opterećenja, pri kojim strujama se oni koriste?

Ime i prezime: Grupa: Datum:

6 Žig/paraf:

Rad na vježbama

Nacrtajte shemu mjerenja

Do koje pojave dolazi prilikom uklapanja / isklapanja kontakata?

Skicirajte pojavu prema slici sa osciloskopa

Gdje takva pojava može stvarati probleme?

Koji element može spriječiti iskrenje na sklopki i objasnite kako?

Ime i prezime: Grupa: Datum:

7 Žig/paraf:

Auditorne vježbe 4: Ispitivanje senzora temperature i temperaturne vodljivosti materijala

Priprema za vježbu

Na bazi kojeg materijala se izrađuju najprecizniji otporni senzori (za mjerenje temperature) i zbog čega?

Koji efekt se koristi kod mjerenja termoelementima? Objasnite taj efekt.

Koji su zahtjevi na materijale za izradu termoelemenata?

Ime i prezime: Grupa: Datum:

8 Žig/paraf:

Rad na vježbama

Skicirajte model zagrijavanja i označite pojedine dijelove.

Skicirajte karakteristiku zagrijavanja bakrene i aluminijske pločice u ovisnosti o vremenu.

Koliko iznosi otpor PT100 otporničkog senzora pri 0°C, a koliko pri 100°C?

Ime i prezime: Grupa: Datum:

9 Žig/paraf:

Auditorne vježbe 5: Ispitivanja poluvodi ča: LED, diode, tranzistori, sunčane ćelije

Priprema za vježbu

U kojem području se nalazi specifični otpor poluvodiča?

Zabranjena zona između vodljive i valentne vrpce iznosi ___________.

Generiranje mobilnih nosioca naboja posljedica je ____________________ ____________________________________________________________.

Navedite nekoliko primjera elementarnih poluvodiča.

Navedite nekoliko primjera poluvodičkih spojeva.

Što je dotiranje i zašto se ono izvodi?

Silicij i germanij su ____________valentni.

N-tip poluvodiča dobivamo dodavanjem _______valentnih atoma čistom poluvodiču (npr. siliciju), a P-tip poluvodiča dobivamo dodavanjem _______valentnih atoma čistom poluvodiču.

U N –tipu poluvodiča, većinski nositelji naboja su _____________, a manjinski nositelji naboja su______________.

U P –tipu poluvodiča, većinski nositelji naboja su _____________, a manjinski nositelji naboja su______________.

Ime i prezime: Grupa: Datum:

10 Žig/paraf:

Što se događa kada se PN spoj priključi na izvor napajanja? Što kada je P- sloj spojen na plus pol napajanja, a što kada je P - sloj spojen na minus pol napajanja?

Koja je osnovna namjena diode?

Izvorni napon fotoelementa iznosi najviše _______.

Kod LED dioda fotoni nastaju kao posljedica čega?

O čemu ovisi frekvencija emitirajućeg svjetla LED diode?

Ime i prezime: Grupa: Datum:

11 Žig/paraf:

Rad na vježbama

Nacrtajte shemu spoja ispitnog modela.

Nacrtajte tablicu, upišite parametre i rezultate mjerenja.

Ime i prezime: Grupa: Datum:

12 Žig/paraf:

Pad napona na silicijskoj diodi iznosi _______, dok pad napona na germanijskoj diodi iznosi ________.

Objasnite ukratko princip rada opto kaplera.

Skicirajte fotootpornik. Što se događa s otporom fotootpornika pri povećanju intenziteta ulazne svjetlosti?

Što je solarna ćelija? Objasnite ukratko princip rada solarne ćelije.

Ime i prezime: Grupa: Datum:

13 Žig/paraf:

Auditorne vježbe 6: Izrada i ispitivanje na plo častim i folijskim kondenzatorima

Priprema za vježbu

Za što se koriste izolacijski i dielektrični materijali?

Koliko iznosi specifični električni otpor izolacijskih i dielektričnih materijala?

Koje dvije grupe dielektrika razlikujemo prema primjeni i za što se pojedina grupa koristi?

Što je proboj?

Što probojna čvrstoća?

Koliko iznosi probojna čvrstoća zraka?

Koliko iznosi dielektrična permitivnost vakuuma?

Za što se u elektrotehnici upotrebljavaju kondenzatori?

Ime i prezime: Grupa: Datum:

14 Žig/paraf:

Napišite formulu za izračunavanje kapaciteta pločastog kondenzatora je, uz oznaku pojedinih veličina.

Što se događa s kapacitetom ako se povećava razmak između ploča kondenzatora?

Što se događa s kapacitetom ako se smanjuje površina ploča kondenzatora?

Što se događa s kapacitetom ako se između ploča kondenzatora ubaci dielektrik?

Što folijski kondenzatori imaju za dielektrik?

Što keramički kondenzatori imaju za dielektrik?

Što elektrolitski kondenzatori imaju za dielektrik?

Koji kondenzatori imaju svojstvo samoizlječenja?

Ime i prezime: Grupa: Datum:

15 Žig/paraf:

Rad na vježbama

U tablicu upišite parametre i rezultate mjerenja te izračuna. Po potrebi proširite tablicu.

Dielektrik Dielektrična konstanta

Površina ploča [mm2]

Razmak između

ploča [mm]

Izmjereni kapacitet

[nF]

Izračunati kapacitet

[nF]

Zrak

Papir

Vitroplast

Vitroplast

Voda

Ime i prezime: Grupa: Datum:

16 Žig/paraf:

Auditorne vježbe 7: Ispitivanja pojava na dielektri cima

Priprema za vježbu

Što je elektrostrikcija?

Što su piezoelektrici?

Što su piroelektrici?

Što su feroelektrici?

Iz čega proizlazi efekt piezoelektriciteta?

Jesu li svi feroelektrični kristali i piezoelektrični?

Jesu li svi piezoelektrični kristali i feroelektrični?

Ime i prezime: Grupa: Datum:

17 Žig/paraf:

Koje vrste tehničkih kondenzatora poznajete?

Koji su kriteriji prilikom izbora kondenzatora?

Rad na vježbama

Tip kondenzatora Kondenzator

Mjerena vrijednost

kapaciteta [nF]

Srednja vrijednost

kapaciteta [nF]

Nazivna vrijednost

kapaciteta [nF]

Folijski

C1

C2

C3

Keramički

Ž1

Ž2

Ž3

Skicirajte i opišite na koji način je provedeno zagrijavanje kondenzatora.

Ime i prezime: Grupa: Datum:

18 Žig/paraf:

Tip kondenzatora Kondenzator

Mjerena vrijednost pri sobnoj

temperaturi [nF]

Mjerena vrijednost pri povišenoj

temperaturi [nF]

Nazivna vrijednost

[nF]

Folijski C1

C2

Keramički P

Ž

Skicirajte i opišite pokus sa piezo zujalicama. Koliko iznosi rezonantna frekvencija?

Skicirajte sliku dobivenu na osciloskopu prilikom pokusa sa piezo senzorima.

Ime i prezime: Grupa: Datum:

19 Žig/paraf:

Auditorne vježbe 8: Ispitivanja magnetske histereze materijala

Priprema za vježbu

Uzroci magnetskog momenta su:

Što je magnetska indukcija B i u kojim mjernim jedinicama se izražava?

Koliko iznosi magnetska permeabilnost vakuuma, µ0?

Struja kroz zavojnicu stvara magnetsko polje H sa gustoćom toka B. Kako se može povećati gustoća toka?

Što su Weissove domene?

Ime i prezime: Grupa: Datum:

20 Žig/paraf:

Skicirajte B/H karakteristiku ( krivulju magnetiziranja) za fero-, para- i diamagnetične materijale te za zrak

Što su meki, a što tvrdi magnetski materijali?

Gdje se koriste meke magnetske jezgre?

Gdje se koriste tvrde magnetske jezgre?

Kako se dobiva petlja histereze?

Ime i prezime: Grupa: Datum:

21 Žig/paraf:

Skicirajte petlju histereze za meke, tvrde magnetske materijale te za materijale za memorije.

Rad na vježbama

Nacrtajte shemu spoja za mjerenje petlje histereze.