4.4 Лабораторный практикум

Цикл лабораторных работ по дисциплине «Электротехническое и конструкционное материаловедение» реализуется в рамках аудиторных занятий, выделенных под эти цели. Каждая лабораторная работа выполняется самостоятельно студентом во время аудиторного занятия в присутствии преподавателя. Снятые показания или реализованные задания лабораторной работы каждый студент должен самостоятельно представить преподавателю для проверки правильности выполнения.

Замечания по ходу выполнения и оформлению лабораторной работы, а также выявленные ошибки устраняются каждым студентом самостоятельно.

Перечень лабораторных работ по разделам представлен в таблице 4.

Таблица 4

№ п/п	№ семестра	Наименование раздела учебной дисциплины	Наименование лабораторных работ	Всего часов
1	2	3	4	5
	3	Проводниковые материалы	Методы измерений электрических величин проводниковых материалов и сплавов.	4
	3	Диэлектрические материалы	Изучение электрической прочности твердых диэлектриков. Изучение диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь в твердых диэлектриках. Электрическая прочность воздуха при постоянном напряжении в неравномерном электрическом поле. Исследование трансформаторного масла. Определение вязкости жидких диэлектриков.	8
	3	Магнитные материалы	Исследование свойств магнитных материалов.	2
		ИТОГО:		14

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

В преподавании курса «Электротехническое и конструкционное материаловедение» используются следующие формы:

●  лекции, на которых обсуждаются вопросы лекционных и расчетно-графических работ, доклады, лабораторные исследования, устное реферирование предложенной преподавателем литературы, контрольные работы;

●  тестирование по отдельным темам дисциплины;

● самостоятельная работа студентов, включающая усвоение теоретического материала, подготовку к проведению и защите отчетов по лабораторным занятиям, выполнение и подготовка к защите расчетно-графических работ, написание рефератов, тезисов, статей, выполнение презентаций реферата и подготовка к его докладу, подготовка к текущему контролю знаний и к промежуточным аттестациям, экзамену;

● НИРС, включающая занятия студентов в студенческом научном обществе, участие в конференциях, олимпиадах;

● рейтинговая технология контроля учебной деятельности студентов для обеспечения их ритмичной работы в течение семестра;

● консультирование студентов по вопросам учебного материала, решения задач, выполнения реферативных заданий, написания тезисов, статей, докладов на конференции.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Оценочные средства для текущего контроля успеваемости включают в себя вопросы к лабораторным занятиям, а также темы рефератов, тесты по отдельным темам и модулям (разделам) программы в связи с промежуточными аттестациями, контрольные вопросы к зачету. По дисциплине предусматривается входной, текущий и промежуточный контроль. Входной контроль предшествует началу изучения теоретического материала, при этом вопросы входного контроля направлены на определение уровня знаний и компетенций, полученных студентами на предыдущих курсах обучения.

Текущий и промежуточный контроль знаний организуется с использованием набора тестовых заданий. Студенты в рамках самостоятельной работы выполняют в 3-м семестре расчетно-графическую работу, реферативное задание, осуществляют подготовку к проведению и защите лабораторных работ. Защита каждого вида задания осуществляется на консультациях. Прием итогового зачета проводится по контрольным вопросам лектором потока в форме беседы. Студенты допускаются к сдаче зачета только после выполнения всех видов самостоятельной и аудиторной работы. Разнообразные оценочные средства направлены на выявление качества усвоенных знаний, умений оперирования понятийным составом электроматериаловедения, владения методикой выбора при конструировании, изготовлении и эксплуатации изделий из электротехнических материалов. Указанные оценочные средства, литература к каждому лабораторному занятию, по темам докладов и рефератов, тесты по модулям программы представлены отдельно в виде «Методических указаний и рекомендаций к лабораторным и контрольным занятиям по дисциплине», а также «Тестов» по электротехническому и конструкционному материаловедению.

В течение семестра до начала сессии возможна организация консультаций или дополнительных занятий.

6.1. Темы рефератов (примерные)

1. Параметры, характеризующие электротехнические свойства материала.

2. Виды химической связи «энергия связи».

3. Композиционные порошковые материалы.

4. Характерные температурные точки материалов.

5. Неметаллические включения. Каучук.

6. Кремнийорганические жидкости.

7. Стеклопласты. Стеклотекстолиты. Стекловолокниты.

8. Структура и физические свойства металлов и сплавов.

9. Диэлектрики как конструктивные материалы, их основные физико-химические характеристики.

10. Керамические композиционные материалы.

11. Классификация и основные свойства проводниковых металлов.

12. Электротехнические стали. Кривая намагничивания. Свойства. Применения. 13. Бронзы литейные и деформируемые. Применение. Маркировка. Свойства.

14. Неметаллические материалы и классификация полимеров. 15. Пластические массы. Классификация и свойства пластмасс. Термопластичные пластмассы.

16. Свойства стекла и применение технических стекол.

17. Основные механические характеристики материалов.

18. Пластические массы: гетинакс.

19. Аморфные материалы.

20. Электропроводность металлов. Свойства проводников.

21. Материалы высокой проводимости, Сверхпроводники и криопроводники.

22. Резиновые материалы.

23. Стекла, фарфор.

24. Виды электрохимической коррозии металла в электроустановках.

25. Электрическая прочность и пробой диэлектриков.

2. Задания к контрольной работе

Требования к выполнению, контрольные задания и примеры их выполнения приведены в учебно-методической литературе. Задания, необходимые для выполнения расчетно-графической работы (РГР) выдает преподаватель, осуществляющий проведение теоретических занятий с указанием рекомендуемых литературных источников. Расчетно-графическая работа (РГР) выполняется с целью практической проработки разделов дисциплины, что способствует закреплению, углублению и обобщению теоретических знаний, развивает творческую инициативу и самостоятельность, повышает интерес к изучению дисциплины и прививает навыки научно-исследовательской работы. Расчетно-графическая работа (РГР) выполняется каждым студентов в рамках самостоятельной работы, оформляется и защищается студентом самостоятельно.

Подготовка к защите домашнего семестрового задания осуществляется самостоятельно каждым студентом с проработкой разделов лекционного материала, охватывающего тематику заданий, включает в себя выполнение РГР и оформление пояснительной записки в соответствии с требованиями. Пояснительная записка оформляется на листах белой бумаги форматом А4 и включает следующие разделы: титульный лист, задание, реферат, решение задач и пояснения к ним, выполнение графических заданий, выводы соответствующих зависимостей. В конце пояснительной записки приводится список литературных источников, используемых студентом при выполнении РГР, в том числе дается библиография методических указаний и пособий.

Защита расчетно-графических работ проводится преподавателем, осуществляющим проведение лекционных занятий, в форме беседы или тестирования. Защита предусматривает решение практических задач или тестовых заданий и призвана выявить уровень знаний студента по теме дисциплины.

1. Вопросы для подготовки к экзамену

1. Классификация и основные свойства проводниковых материалов.

2. Удельное сопротивление и удельная проводимость, теплопроводность, температурный коэффициент линейного расширения и механические свойства.

3.Металлы и сплавы высокой проводимости, их основные характеристики.

4. Сплавы высокого сопротивления и их основные характеристики. 5. Сверхпроводники и криопроводники.

6. Неметаллические проводниковые материалы.

7. Нелинейные сопротивления. Проводящие материалы на основе углерода.

8. Элементы зонной теории твердого тела.

9. Контактные явления в полупроводниках.

10. Поляризация диэлектриков.

11. Зависимости диэлектрической проницаемости от различных факторов.

12. Потери энергии в диэлектриках. Схемы замещения диэлектриков.

13. Тангенс угла потерь. Контроль изоляции по величине тангенса угла потерь. 14. Газообразные, твердые и жидкие диэлектрики, их основные виды и свойства.

15. Основные характеристики изоляционных и конструкционных материалов.

16. Электропроводность диэлектриков. Поверхностная электропроводность диэлектриков.

17. Самостоятельный и несамостоятельный газовый разряд.

18. Закономерности развития газового разряда в однородном и неоднородном электрических полях.

19. Электропроводность жидких диэлектриков.

20. Температурная зависимость электропроводности.

21. Пробой диэлектриков.

22. Пробой твердых диэлектриков. Основные механизмы пробоя.

23. Электрический пробой жидких диэлектриков.

24. Нефтяные масла.

25. Электроизоляционные полимеры.

26. Лаки и компаунды.

27. Волокнистые материалы.

28. Электроизоляционные стекла и керамика

29. Слюда, неорганические электроизоляционные пленки.

30.Активные диэлектрики.

31. Магнитные свойства вещества. Намагниченность. Магнитная проницаемость. Магнитомеханические явления.

32. Определение и основные характеристики магнитных материалов. Индукция и напряженность магнитного поля. Петля гистерезиса.

33. Виды магнитной проницаемости. Потери энергии в магнитных материалах.

34. Диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетизм.

35. Магнитомягкие материалы: технически чистое железо, электротехнические кремнистые стали, пермаллои. Их основные виды и характеристики.

36. Магнитные материалы с прямоугольной петлей гистерезиса.

37. Магнитотвердые материалы: классификация и требования, сплавы на основе железо-никель-алюминий, магниты из порошков.

38. Основные виды и характеристики магнитотвердых материалов

39. Технология конструкционных материалов. Общие требования, предъявляемые к конструкционным материалам.

40. Классификация конструкционных сталей. Неметаллические материалы.