Pa Materiale Electrotehnice - Anul Ii Ie-2018-2019.doc

UNIVERSITATEA "DUNĂREA DE JOS" din GALAȚI Adresa: Adresa: Galati 800008, Str. Domneasca nr. 47 Nr. telefon / fax: 0236470905 E-mail: [email protected]; [email protected]

PROGRAMA ANALITICĂ Disciplina: Materiale electrotehnice Anul universitar 2018/2019 Denumirea programului de studiu: Inginerie electrica

A. Locul disciplinei în planul de învățământ: Anul de studiu II

Sem. I C L 2 2

Anul Sem. II C L

Total ore C 2

L 2

Forme de verificare Sem. I E

Sem. II

Nr. credite Sem. I 5

Cod disciplină

Sem. II OB

B. Obiectivele disciplinei: Industria electrotehnică, ramură de vârf a tehnicii, are o serie de particularități care implică pentru specialistii in domeniu înțelegerea profundă a unor proprietăți si fenomene ale materialelor electrotehnice, ale comportării acestora în funcționare, în timp şi în condiții concrete de serviciu. Disciplina de față are un caracter interdisciplinar și aprofundează probleme fundamentale din electrotehnică prin îmbinarea principiilor teoretice cu rezultatele practice. Această disciplină asigură dobândirea unui sistem de cunoştințe specifice disciplinei, cuprinzând: concepte, principii, fenomene, teorii, metode, care să stimuleze curiozitatea ştiințifică, spiritul de observație şi formarea unei gândiri tehnice pentru viitorul specialist. Prin conținutul său, disciplina îşi propune să asigure studentului prin activitățile de curs şi laborator următoarele cunoştințe şi abilități: - înțelegerea fenomenelor care au loc in structura interna a materialelor; - însuşirea tehnicilor de investigare cele mai recente şi cunoaşterea procedurilor standardizate de determinare a caracteristicilor electrice ale materialelor; - formarea la student a unor capacități intelectuale de analiză, sinteză şi comparație care să-i asigure ulterior, ca inginer, posibilitatea identificarii, alegerii si utilizarii celor mai potrivite materiale in functie de specificul aplicatiilor reale. C. Metode de predare – învățare: Sunt utilizate ca tehnici de predare: prelegerea, conversația euristică, explicația, dezbaterea, studiul de caz, metode de lucru în grup si individual, metode de dezvoltare a gândirii critice, portofoliul, studiul documentelor curriculare şi al bibliografiei. D. Forme şi metode de evaluare: a) În timpul semestrului studentul va avea de efectuat un numar total de 12 lucrari de laborator. Lucrarile se intind pe doua ore. La fiecare laborator studentul are obligatia sa se prezinte cu notiunile teoretice cunoscute. In functie de modul de pregatire anticipata a lucrarii, participarea efectiva la desfasurarea activitatilor specifice lucrarilor programate si rezultatele obtinute studentul este notat pe parcursul semestrului. b) La ultima sedinta studentul sustine un colocviu care consta in: recunosterea tuturor materialelor utilizate in laborator, cunosterea standurilor si celulelor utilizate, modul de lucru cu aparatele folosite in sedintele de laborator de pe parcursul semestrului.

Prezentarea la colocviul final de laborator este conditionata de efectuarea tuturor lucrarilor de laborator. Acest colocviu este notat, iar nota finala la activitatea de laborator este media notelor obtinute pe parcurs si la colocviu. Nota obtinuta la colocviu reprezinta 40% din nota finala. Prezentarea la examenul final este conditionata de promovarea colocviului final de laborator. c) Evaluarea finală constă în examinarea orala, la care studentul are de răspuns la două chestiuni teoretice. Fiecare din cele doua subiecte de pe biletul de examen reprezinta cate 20% din nota finala. In timpul semestrului se organizeaza un examen partial scris din prima jumatate de materie. Promovarea acestui examen partial este luata in considerare in sesiuni, cu pondere de 20% din nota finala. 20% din nota finala va fi reprezentata de frecvența la activitățile programate în orar. E. Conținutul cursului / număr de ore pentru fiecare temă: Partea I (14 ore) CAP. I. NOȚIUNI DE FIZICA MATERIALELOR (4,5 ore) Ipoteze ale teoriei electronilor. Definirea mărimilor microscopice în teoria electronilor. Ecuațiile lui Maxwell-Lorentz în teoria electronilor. Interpretarea macroscopică a mărimilor microscopice în teoria clasică a electronilor. Noțiuni de teorie structurală a corpurilor (modelul clasic și modelul cuantic al atomului). Forțe de legătură chimică în materialele electrotehnice. Micromoleculele și macromoleculele. Materiale gazoase. Materiale condensate (Materiale lichide; Materiale cristaline; Materiale amorfe; Defecte ale rețelei cristaline; Oscilațiile particulelor din nodurile rețelei cristaline; Difuziunea în cristale) Teoria benzilor de energie. Clasificarea materialelor in teoria benzilor de energie. CAP. II. CONDUCȚIA ELECTRICĂ (4 ore) Interpreatarea microscopica a fenomenului de conductie intr-un material. Teoria clasică a conducției electrice la metale conductoare. Durata de relaxare si dependenta de temperatura a conductivitatii. Teoria cuantică a conducției. Supraconductibilitatea. Conducția electrică a materialelor dielectrice (clasele conductiei electrice; conductia electronica a dielectricilor solizi; conductia ionica a dielectricilor solizi; conductivitatea totala a dielectricilor solizi; conductia dielectricilor gazosi). Conducţia semiconductoarelor (conductia intrinseca; conductia extrinseca). CAP. III. POLARIZAREA ELECTRICĂ (3 ore) Relatii fundamentale ce stau la baza fenomenului de polarizare. Clase de polarizare electrică. Polarizarea electronică. Polarizarea ionică. Polarizarea de orientare. Polarizarea de neomogenitate (interfacială, de relaxare). Ecuația polarizatiei totale (CLAUSIUS-MOSOTTI). Permitivitatea dielectricilor in campuri variabile. Pierderi în dielectrici. CAP. IV. STRĂPUNGEREA MATERIALELOR DIELECTRICE (2,5 ore) Descărcări parţiale în dielectrici (DP). Străpungerea MEI. Partea a II-a (14 ore) CAP. V. MATERIALE DIELECTRICE (2 ore) Influenţa diverşilor factori asupra caracteristicilor materialelor dielectrice. Clasificarea materialelor dielectrice. CAP. VI. MATERIALE CONDUCTOARE (2,5 ore) Caracteristicile materialelor conductoare. Rezistivitatea materialor conductoare. Influenţa diverşilor factori asupra proprietăţilor materialelor conductoare. Coroziunea metalelor conductoare. Clasificarea materialelor conductoare în funcţie de utilizare. CAP. VII. MATERIALE SEMICONDUCTOARE (3 ore) Caracteristici generale. Influenţa diverşilor factori asupra proprietăţilor materialelor semiconductoare. Clasificarea materialelor semiconductoare.

CAP. VIII. MAGNETIZAŢIA (4,5 ore) Probleme generale. Ecuatii fundamentale ale campului electromagnetic. Campul magnetic activ. Originea atomica a campului magnetic. Clasificarea materialelor din punct de vedere al magnetizării. Diamagnetismul. Paramagnetismul. Feromagnetismul (domeniile Weiss, peretii Bloch si deplasarea lor, curba de magnetizare si ciclul de histerezis magnetic). Antiferomagnetismul. Ferimagnetismul. Pierderi în materiale magnetice. CAP. IX. MATERIALE MAGNETICE (2 ore) Generalităţi. Materiale magnetice moi. Materiale magnetice dure. Dependenţa proprietăţilor materialelor magnetice de diverşi factori. F. Conținutul lucrarilor de laborator/număr de ore pentru fiecare temă (Y101): 1. Protecția muncii. Prezentarea laboratorului (2 ore). 2. Determinarea V ,  S (2 ore). 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

Determinarea Riz (2 ore). Determinarea  , tg (2 ore). Determinarea rigiditații dielectrice a MEI solide si lichide (2 ore). Incercari electrice ale sistemelor de izolație (2 ore). Evaluarea prizelor de pamant si a centurilor de impamantare (2 ore) Studiul periilor colectoare ale masinilor electrice (2 ore). Studiul materialelor semiconductoare – caracteristici tehnice, rezisitvitate, influenta campului electric (2 ore). Studiul materialelor semiconductoare – fotosensibilitate, influenta temperaturii (2 ore). Studiul materialelor magnetice – cadrul Epstein (2 ore). Studiul materialelor magnetice – ciclul de histerezis (2 ore). Colocviu de laborator (2 ore).

14. Bibliografie de elaborare a cursului 1. IFRIM,A., NOTINGHER,P - Materiale electrotehnice, EDP Bucureşti 1979 şi 1989. 2. FIUCIUC,N. - În lumea atomului, Ed. Albatros, Bucureşti 1983. 3. ENACHE,R. - Aspecte statice ale coordonării izolației, ET Bucureşti 1983. 4. CEDIGHIAN,S. - Ferite, ET Bucureşti 1966. 5. POPESCU,C. s.a. - Materiale electrotehnice, proprietăți şi utilizări, ET Bucureşti 1976. 6. BUNGET,I. s.a. - Fizica dielectricilor solizi, ESE 1978. 7. CĂTUNEANU,V s.a. -Materiale pentru electronică, EDP Bucureşti 1982. 8. CEDIGHIAN,S. - Materiale magnetice, ET Bucureşti 1974. 9. NICULA,A. s.a. - Dielectrici şi feroelectricitate, ET Bucureşti 1985. 10. MUNTEANU,T. s.a. - Materiale electrotehnice, Îndrumar de laborator,Galați 1993. 11. CRUCERU C., MUNTEANU T. - Materiale electrotehnice - Note de curs - Litografia Universității din Galați- 1995. 12. Note de curs predate 13. GURGUIATU G., MUNTEANU T., BĂLĂNUȚĂ C. D, DUȘA A. - MATERIALE ELECTROTEHNICE – NOTE DE CURS, Galați University Press, 2017, ISBN: 978-606-696-1035 15. Bibliografie minimală de studiu pentru studenți 1. CRUCERU C., MUNTEANU T. - Materiale electrotehnice - Note de curs - Litografia Universității din Galați - 1995. 2. MUNTEANU,T. s.a. - Materiale electrotehnice, Îndrumar de laborator, Galați 1993. 3. IFRIM,A., NOTINGHER, P - Materiale electrotehnice, EDP Bucureşti 1979 şi 1989.

Titulari disciplina: Prof. dr. ing. Toader MUNTEANU; As. dr. ing. Elena Răducan