Detail předmětu

Materiály a technická dokumentace

FEKT-BMTDAk. rok: 2010/2011

Materiály pro elektrotechniku a elektroniku, klasifikace. Elektricky vodivé a odporové materiály. Supravodivost. Feromagnetické a ferimagnetické materiály. Dielektrické a izolační materiály. Polovodičové materiály. Materiály pro optoelektroniku. Kompozitní materiály.
Normalizace dokumentů (ISO, EN, IEC, ETS, ČSN). Výkresy součástí a sestavení. Schémata v elektrotechnice. Dokumentace pro DPS. Diagramy. Textové dokumenty. Informační databáze. Počítačové podpory pro tvorbu dokumentace.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Josef Jirák, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav elektrotechnologie (UETE)

Výsledky učení předmětu

Student získá přehled o materiálech elektrotechniky a
elektroniky. Na základě informací o jejich vlastnostech
je schopen vhodně aplikovat materiály v návrzích
konstrukcí přístrojů a zařízení. Student bude schopen tvořit a číst technické dokumenty v elektrotechnice.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky zápočtu:
Zpracování a odevzdání protokolů z laboratorních cvičení. Odevzdání výkresové dokumentace. Zvládnutí práce se systémem AutoCAD 2000 pro práci ve 2D.

Osnovy výuky

Účel a význam dokumentace, třídění a druhy dokumentů, normalizace technických dokumentů (ISO, EN, IEC, ETS, ČSN). Způsoby a metody zpracování. Význam grafické informace. Základní normalizace pro grafické dokumenty (výkresy, schémata).
Prostředky počítačové podpory (MS Word, MS Excel, OrCAD/SDT, AutoCAD).
Metody zobrazování na výkresové dokumentaci, metoda E a A,názorné zobrazení. Náležitosti výkresů součástí (zobrazení, udávání rozměrů a jejich přesnosti předpisy stavu povrchů, geometrické tolerance). Výkresy sestavení, výkresy s elektrickou montáží.
Elektrotechnická schémata - značky všeobecné, doplňkové, komponent (součástí), složené značky (ČSN IEC 617). Zobrazování spojů a vazeb. Označování přípojných míst, spojů a vazeb. Písmeno- číslicové označování předmětů v elektrotechnice. Způsoby a metody znázornění na schématech (vícepólové, jednopólové, nerozložené, rozložené, polorozložené, opakované, skupinové). Druhy elektrotechnických schémat.
Základní dokumentace pro plošné spoje. Terminologie, třídy přesnosti, provedení (pájecí plošky, izolační mezery, vedení spojů), náležitosti základních dokumentů (značky, kontrolní, výchozí bod, atd.). Druhy základních grafických dokumentů.
Textové dokumenty (ČSN ISO 5966), požadavky na uspořádání, zpracování a úpravu (členění, zápis veličin, jednotek, značek a rovnic, odkazy). Diagramy a jejich tvorba. Informační databáze -základy, rešerše (literární, patentové, atd.).
Materiály pro elektrotechniku a elektroniku. Složení, struktura a řízení vlastností materiálů. Látky krystalické, amorfní a reálně nekrystalické. Pásový model vodivosti.
Vodivé materiály. Materiály elektrovodné a odporové. Pájky, materiály na doteky, termočlánky, pojistky. Materiály pro zátavy a soubory vývodů. Supravodiče.
Polovodičové materiály. Elementární a sloučeninové polovodiče. Polovodiče vlastní a příměsové. Organické polovodiče. Termodynamická rovnováha v polovodičích.
Organické a anorganické izolační materiály. Dielektrické materiály. Piezoelektrika, elektrety. Laky, lepidla, tmely.
Materiály magneticky měkké a magneticky tvrdé. Fero a ferimagnetické materiály, práškové materiály. Materiály pro záznamová media. Kovová skla.
Materiály pro optoelektroniku. Optická vlákna, tekuté krystaly. Displeje a zobrazovače.
Kompozity a plátované materiály. Materiály pro výrobu plošných spojů. Materiály a ekologie z pohledu ISO 14000.

Učební cíle

Cílem předmětu v části "Materiály v elektrotechnice" je seznámit studenty s materiály pro elektrotechniku a elektroniku, s jejich klasifikací a s jejich významnými vlastnostmi. Získané informace umožní studentům základní orientaci při volbě
materiálů pro konstrukce elektrických a elektronických
zařízení.
V části " Technická dokumentace" je cílem seznámit studenty s normalizací technické dokumentace v oblasti elektrotechniky, způsoby a nároky na její zpracování. Na praktických příkladech seznamit studenty se základy tvorby technických dokumentů. Naučit studenty základy uživatelského ovládání CAD systémů, MS Word a Excel.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Povinná účast ve výuce.

Základní literatura

Jirák, J., Autrata, R., Liedermann, K., Rozsívalová, Z., Sedlaříková, M.: Materiály a technická dokumentace, část Materiály v elektrotechnice. Elektronické texty, Brno 2002. (CS)
Procházka, P., Rozsívalová, Z.: Materiály a technická dokumentace, část Technická dokumentace. Elektronické texty, Brno 2002. (CS)

Doporučená literatura

Hassdenteufel, J. a ost.: Elektrotechnické materiály, Alfa-SNTL Bratislava 1978. (CS)
Giesecke,F., a další: Technical Drawing,Prentice Hall, USA (EN)
Askeland, D. R.: The science and engineering of materials. PWS Publishing Company, Boston (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

    obor B-AMT , 1. ročník, zimní semestr, povinný
    obor B-EST , 1. ročník, zimní semestr, povinný
    obor B-MET , 1. ročník, zimní semestr, povinný
    obor B-SEE , 1. ročník, zimní semestr, povinný
    obor B-TLI , 1. ročník, zimní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Martin Frk, Ph.D.
doc. Ing. Josef Jirák, CSc.
doc. Ing. Jiří Maxa, Ph.D.
Ing. Helena Polsterová, CSc.
doc. Ing. Marie Sedlaříková, CSc.

Osnova

Účel a význam dokumentace, třídění a druhy dokumentů, normalizace technických dokumentů (ISO, EN, IEC, ETS, ČSN). Způsoby a metody zpracování. Význam grafické informace. Základní normalizace pro grafické dokumenty (výkresy, schémata).
Prostředky počítačové podpory (MS Word, MS Excel, OrCAD/SDT, AutoCAD).
Metody zobrazování na výkresové dokumentaci, metoda E a A,názorné zobrazení. Náležitosti výkresů součástí (zobrazení, udávání rozměrů a jejich přesnosti předpisy stavu povrchů, geometrické tolerance). Výkresy sestavení, výkresy s elektrickou montáží.
Elektrotechnická schémata - značky všeobecné, doplňkové, komponent (součástí), složené značky (ČSN IEC 617). Zobrazování spojů a vazeb. Označování přípojných míst, spojů a vazeb. Písmeno- číslicové označování předmětů v elektrotechnice. Způsoby a metody znázornění na schématech (vícepólové, jednopólové, nerozložené, rozložené, polorozložené, opakované, skupinové). Druhy elektrotechnických schémat.
Základní dokumentace pro plošné spoje. Terminologie, třídy přesnosti, provedení (pájecí plošky, izolační mezery, vedení spojů), náležitosti základních dokumentů (síť, značky, kontrolní, výchozí bod, atd.). Druhy základních grafických dokumentů.
Textové dokumenty (ČSN ISO 5966), požadavky na uspořádání, zpracování a úpravu (členění, zápis veličin, jednotek, značek a rovnic, odkazy). Diagramy a jejich tvorba. Informační databáze -základy, rešerše (literární, patentové, atd.).
Materiály pro elektrotechniku a elektroniku. Složení, struktura a řízení vlastností materiálů. Látky krystalické, amorfní a reálně nekrystalické. Pásový model vodivosti.
Vodivé materiály. Materiály elektrovodné a odporové. Pájky, materiály na doteky, termočlánky, pojistky. Materiály pro zátavy a soubory vývodů. Supravodiče.
Polovodičové materiály. Elementární a sloučeninové polovodiče. Polovodiče vlastní a příměsové. Organické polovodiče. Termodynamická rovnováha v polovodičích.
Organické a anorganické izolační materiály. Dielektrické materiály. Piezoelektrika, elektrety. Laky, lepidla, tmely.
Materiály magneticky měkké a magneticky tvrdé. Fero a ferimagnetické materiály, práškové materiály. Materiály pro záznamová media. Kovová skla.
Materiály pro optoelektroniku. Optická vlákna, tekuté krystaly. Displeje a zobrazovače.
Kompozity a plátované materiály. Materiály pro výrobu plošných spojů. Materiály a ekologie z pohledu ISO 14000.

Cvičení odborného základu

9 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Ladislav Chladil, Ph.D.
doc. Ing. Josef Jirák, CSc.
doc. Ing. Petr Křivík, Ph.D.
Ing. Helena Polsterová, CSc.
Ing. Zdenka Rozsívalová
doc. Ing. Jiří Vaněk, Ph.D.

Osnova

Základní vztahy pro výpočet vlastností jednotlivých materiálových skupin.

Cvičení na počítači

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Ondřej Čech, Ph.D.
Ing. Pavel Čudek, Ph.D.
doc. Ing. Petr Křivík, Ph.D.
doc. Ing. Jiří Maxa, Ph.D.
Ing. Eva Tihlaříková, Ph.D.
Ing. Karel Tonar
Ing. Pavel Tošer

Osnova

AutoCAD 2000. Obrazovka v grafickém režimu, souřadnice, kreslicí pomůcky, hladiny, kreslicí meze. Jednotky. Kreslicí a editační příkazy. Příkazy: ORTO, SNAP, Polární trasování, ZOOM, PAN. Textové styly, Kótovací styly. Psaní řádkového a odstavcového textu. Kótování. Úloha A.
OrCAD/SDT. Program DRAFT. Jednolistové schéma. Vícelistová struktura. Úloha B.
Microsoft Office. MS Word, MS Excel.Úloha C a D.

Laboratorní cvičení

18 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Petr Dvořák, Ph.D.
Ing. Martin Frk, Ph.D.
Ing. Kristýna Jandová, Ph.D.
doc. Ing. Josef Jirák, CSc.
doc. Ing. Petr Křivík, Ph.D.
doc. Ing. Jiří Maxa, Ph.D.
Ing. Michal Musil
Ing. David Pléha, Ph.D.
Ing. Helena Polsterová, CSc.
Ing. Zdenka Rozsívalová
doc. Ing. Marie Sedlaříková, CSc.
Ing. Martin Smetana
Ing. et Ing. Marek Solčanský
Ing. Radek Stojan, Ph.D.
Ing. Jiří Špinka
doc. Ing. Jiří Vaněk, Ph.D.
Ing. Aleš Veselý

Osnova

Měření teplotní závislosti rezistivity vodivých a odporových materiálů
Měření V/A charakteristiky žárovky, variátoru a varistoru
Měření relativní permitivity a ztrátového činitele izolantů rezonanční metodou na Q - metru
Měření vnitřního a povrchového odporu izolantů
a) metodou napěťového děliče (Megaohmmetrem IM5e)
b) metodou voltampérovou
Měření měrných ztrát feromagnetických materiálů osciloskopickou metodou
Měření a vyhodnocení teplotní závislosti odporu termistorů
Automatizované měření termoelektrického napětí termočlánků pomocí měřící ústředny HP 34970A
Měření relativní permitivity a ztrátového činitele izolantů na přesném RLCG-metru
Měření relativní permitivity a ztrátového činitele izolantů na Scheringově mostě
Měření teplotní závislosti počáteční permeability feritů
Měření vnitřního a povrchového odporu izolantů pomocí megaohmmetru HP 4339B
Měření šířky zakázaného pásma polovodičových materiálů
a) Měření měrných ztrát feromagnetických materiálů kalorimetrickou metodou
b) Práce s databázemi elektrotechnických materiálů