МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»



Согласовано

Утверждаю

___________________

Руководитель ООП

по направлению 140404

зав. кафедрой ЭЭЭ

проф.


____________________

Зав. кафедрой ЭЭЭ

проф.



ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ И КОНСТРУКТОРСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»

Направление подготовки: 140404 Электроэнергетика и электротехника

Профиль подготовки: Электропривод и автоматика

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

Составитель: доцент каф. ЭЭЭ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

Цели и задачи освоения дисциплины

Целью изучения является ознакомление со свойствами материалов, применяемых при конструировании и эксплуатации электротехнических устройств.

Задачей дисциплины является обучение студента осознанному подходу к вопросам выбора материалов при конструировании электротехнических устройств.

Место дисциплины в структуре ООП ВПО по направлениям подготовки 140404 «Электроэнергетика и электротехника»

Дисциплина «Электротехническое и конструкторское материаловедение» относится к базовой (общепрофессиональной) части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы бакалавриата и предназначена для получения базовых знаний и представлений в области строения материалов и их свойств, при конструировании электротехнических устройств на их основе, эксплуатации электрооборудования, оценке эксплуатационных качеств изделий и систем использующихся в электроэнергетике.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Изучение дисциплины базируется на знаниях, полученных при изучении дисциплин естественнонаучного циклов, а знания, умения и навыки, полученные при её изучении, будут использованы в процессе освоения специальных дисциплин, при курсовом и дипломном проектировании, в практической профессиональной деятельности.

Изучение и успешная аттестация по данной дисциплине, наряду с другими дисциплинами, являются необходимыми для освоения специальных дисциплин, прохождения учебной и производственной практик. 

3. Требования к результатам освоения дисциплины

В результате освоения данной дисциплины, выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):

способностью демонстрировать базовые знания в области естественнонаучных дисциплин и готовностью использовать основные законы в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-2);

способностью и готовностью анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-6);

способностью оценивать механическую прочность разрабатываемых конструкций (ПК-13);

готовностью обосновывать принятие конкретного технического решения при создании электроэнергетического и электротехнического оборудования (ПК-14);

способностью рассчитывать схемы и элементы основного оборудования, вторичных цепей, устройств защиты и автоматики электроэнергетических объектов (ПК-15);

способностью рассчитывать режимы работы электроэнергетических установок различного назначения, определять состав оборудования и его параметры, схемы электроэнергетических объектов (ПК-16);

готовностью разрабатывать технологические узлы электроэнергетического оборудования (ПК-17);

способностью использовать нормативные документы по качеству, стандартизации и сертификации электроэнергетических и электротехнических объектов, элементы экономического анализа в практической деятельности (ПК-20);

готовностью обосновывать технические решения при разработке технологических процессов и выбирать технические средства и технологии с учетом экологических последствий их применения (ПК-21);

способностью контролировать режимы работы оборудования объектов электроэнергетики (ПК-24);

способностью составлять и оформлять оперативную документацию, предусмотренную правилами эксплуатации оборудования и организации работы (ПК-26);

готовностью участвовать в монтажных, наладочных, ремонтных и профилактических работах на объектах электроэнергетики (ПК-27);

способностью определять стоимостную оценку основных производственных ресурсов (ПК-29);

готовностью участвовать в исследовании объектов и систем электроэнергетики и электротехники (ПК-38);

готовностью понимать существо задач анализа и синтеза объектов в технической среде (ПК-41);

способностью применять методы испытаний электрооборудования и объектов электроэнергетики и электротехники (ПК-43);

способностью выполнять экспериментальные исследования по заданной методике, обрабатывать результаты экспериментов (ПК-44);

готовностью использовать технические средства испытаний технологических процессов и изделий (ПК-45);

готовностью к наладке и опытной проверке электроэнергетического и электротехнического оборудования (ПК-47);

готовностью к проверке технического состояния и остаточного ресурса оборудования и организации профилактических осмотров и текущего ремонта (ПК-48);

готовностью к приемке и освоению нового оборудования (ПК-49);

готовностью к составлению заявок на оборудование и запасные части и подготовке технической документации на ремонт (ПК-50);

готовностью к составлению инструкций по эксплуатации оборудования и программ испытаний (ПК-51).

В результате освоения дисциплины «Электротехническое и конструкторское материаловедение» студент должен:

знать физическую сущность явлений, происходящих в материалах в условиях
производства и эксплуатации, их взаимосвязь со свойствами, основные свойства
современных электротехнических материалов;

уметь оценить поведение материалов при воздействии на них различных
эксплуатационных фактов, выбрать материал с соответствующими заданным условиям
физическими свойствами, например, при курсовом проектировании;

владеть методами контроля и анализа динамики изменения свойств материалов в том числе и при неразрушающих видах диагностики электротехнических комплексов.

4. Объём дисциплины и виды учебной работы



Вид учебной работы

Всего часов / зачётных единиц

Семестры

3

4

Аудиторные занятия (всего)

70

35

35

В том числе:

Лекции

35

18

17

Практические занятия (ПЗ)

-

-

Семинары (С)

17

17

Лабораторные работы (ЛР)

18

18

Самостоятельная работа  (всего)

146

76

70

В том числе:

-

-

Курсовой проект (работа)

-

-

Расчетно-графические работы

76

-

Реферат

-

-

70

Другие виды самостоятельной работы

-

-

Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)

Зач/Экз

2

2

Общая трудоёмкость  часы

  зачётные единицы

216

6

108

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1

Общая характеристика материалов

Содержание и задачи дисциплины. Общая характеристика и основные требования к электротехническим материалам.

2

Диэлектрики

Основные свойства диэлектриков. Поляризация
диэлектриков и её сущность. Виды поляризации. Диэлектрическая проницаемость и влияние на неё различных факторов. Электропроводимость диэлектриков. Поверхностная электропроводность твёрдых диэлектриков. Старение диэлектриков. Виды диэлектрических потерь. Влияние различных факторов на электрическую прочность диэлектриков.  Физико-механические свойства  диэлектриков.  Классификация диэлектриков. Газообразные диэлектрики. Жидкие диэлектрики: природные и синтетические. Неорганические твёрдые диэлектрики. Слюда. Кварц. Стёкла и металлы. Органические твёрдые диэлектрики. Общие сведения о полимерах. Пластмассы. Пресс-порошки. Волокнистые материалы. Слоистые пластики. Эластомеры. Лаки и компаунды. Изоляционные материалы в электрических машинах и аппаратах.

3

Проводниковые материалы

Основные электрические свойства проводников. Электрические свойства металлических сплавов. Материалы высокой проводимости. Материалы для электрических контактов. Электротехническая медь и алюминий. Латуни и бронзы. Сплавы высокого сопротивления. Сплавы для нагревательных элементов. Тугоплавкие металлы.

4

Сверхпроводники

Явление сверхпроводимости. Свойства сверхпроводников. Способы достижения сверхпроводимости.

5

Полупроводниковые материалы

Общие сведения о полупроводниках. Основные электрические свойства полупроводников. Собственная и примесная электропроводимость полупроводников. Доноры и акцепторы. Влияние различных факторов на электропроводимость полупроводников. Основные полупроводниковые материалы. Элементы, обладающие свойствами полупроводников. Способы получения полупроводниковых материалов высокой чистоты.

6

Магнитные материалы

Общие сведения о магнитных свойствах материалов. Магнитомягкие материалы. Низкочастотные магнитомягкие материалы; железо, электротехнические стали, пермаллои, альсиферы. Сплавы с постоянной магнитной проницаемостью. Магнитострикционные материалы. Сплавы с высокой индукцией насыщения. Магнитотвёрдые материалы. Магнитотвёрдые ферриты.

5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми

  (последующими) дисциплинами






№

п/п

Наименование обеспечиваемых

(последующих) дисциплин

№ разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1

2

3

4

5

6

7

8

  1

Электрические и электронные аппараты

+

2

Эксплуатация систем электроснабжения

+

+

3

Проектирование систем электроснабжения

+

+

4

Безопасность жизнедеятельности

+

5

Силовая электроника

+

6

Эксплуатация систем электропривода

+

+

7

Проектирование систем электропривода

+

+

5.3. Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Практ.

зан.

Лаб.

зан.

Се-

мин.

СРС

Всего часов

1

Общая характеристика материалов

3

-

-

2

-

5

2

Диэлектрики

8

-

4

2

-

14

3

Проводниковые материалы

6

-

4

4

-

14

4

Сверхпроводники

6

-

4

4

-

14

5

Полупроводниковые материалы

6

-

4

2

-

12

6

Магнитные материалы

6

-

2

3

-

11

6. Лабораторный практикум

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

Трудо-емкость

(час.)

1.

2

Изучение материала кабельной продукции

4

2.

3

Изучение голых и изолированных проводов

4

  3.

5

Изучение основных характеристик полупроводниковых приборов

4

  4.

6

Изучение характеристик электротехнической стали

2

  5.

6

Изучение ферритов

2

  6.

6

Изучение магнитострикционных материалов

2

7. Практические занятия (семинары)

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

Трудо-емкость

(час.)

1.

1

Диэлектрические материалы – свойства, характерные представители, использование в технике, перспективные направления исследований 

4

2.

2

Проводниковые материалы– свойства, характерные представители, использование в технике, перспективные направления исследований 

4

  3.

3

Сверхпроводники– свойства, характерные представители, использование в технике, перспективные направления исследований 

4

  4.

4

Полупроводниковые материалы– свойства, характерные представители, использование в технике, перспективные направления исследований 

3

  5.

5

Магнитные материалы– свойства, характерные представители, использование в технике, перспективные направления исследований 

2

8. Примерная тематика курсовых проектов (работ)

Не предусмотрены.

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

1.  , Колесов и технология конструкционных материалов. М.: Высшая школа, 2006 г.

2.  , , Керженцева и технология конструкционных материалов. Минск.: Новое знание, 2009 г.

  б) дополнительная литература

Богородицкий  Н. П.  Электротехнические  материалы  /, , . Л.: Энергоиздат, 1985. Материалы в приборостроении и автоматике. Справочник / Под ред. . М.: Машиностроение, 1982.

3.  Справочник по электротехническим материалам / Под ред. . М:

  Энергоатомиздат, 1986. Т.1.

Справочник по электротехническим материалам / Под ред. . М:  Энергоатомиздат, 1986. Т.2. Справочник по электротехническим материалам / Под ред. . М.: Энергоиздат, 1986. справочник / Под ред. . М: Энергоиздат, 1985. Т.1. Электротехнический справочник / Под ред. . М.: Энергоиздат, 1980.

в) программное обеспечение

Не предусмотрено.

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

       Не предусмотрены.

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины

При выполнении лабораторных работ предполагается использование  аудитории № 000, в которой имеются плакаты по данной дисциплине, макеты, образцы материалов и их использование в электротехнике.

11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

Примерная программа предусматривает возможность обучения в рамках традиционной поточно-групповой системы обучения.

Разработчик:

Горный Университет  ______доцент_______  ______

  (место работы)  (занимаемая должность)  (инициалы, фамилия)

Эксперты:

Горный Университет  __зав. кафедрой ЭЭЭ  _______

  (место работы)  (занимаемая должность)  (инициалы, фамилия)

Горный Университет  ______доцент  _______

  (место работы)  (занимаемая должность)  (инициалы, фамилия)