Критерии выставления оценки дифференцированного зачёта.

I. Студент получает оценку зачтено (отлично):

1. Все виды работ (РГЗ, лабораторные работы, контрольные работы) выполнены:

– сданы в указанный преподавателем срок;

– выполнены с малым числом замечаний;

– замечания устранены в указанный преподавателем срок;

2. К зачёту все виды работ (РГЗ, лабораторные работы, контрольные работы) зачтены, окончательная (после исправлений) оценка за любой вид работ должна быть «4» или «5» (с преобладанием «5»).

II.Студент получает оценку зачтено (хорошо):

1. Все виды работ (РГЗ, лабораторные работы, контрольные работы) выполнены:

– сданы в указанный преподавателем срок;

– выполнены со средним числом замечаний;

– замечания устранены в указанный преподавателем срок;

2. К зачёту все виды работ (РГЗ, лабораторные работы, контрольные работы) зачтены, оценка за любой вид работ (после исправления) может быть «3», «4» или «5» (с преобладанием «4» или «5»).

III.Студент получает оценку зачтено (удовлетворительно).

1. Все виды работ, или какие-либо из перечисленных (РГЗ, лабораторные работы, контрольные работы):

– не выполнены в сроки, указанные преподавателем;

– выполнены с большим числом замечаний;

– замечания не устранены в указанный преподавателем срок и вплоть до зачёта;

2. Если студент успевает устранить замечания во время проведения зачёта, то он получает оценку «удовлетворительно». При этом оценка за любой вид работ должна быть не менее «3^–».

IV.Студент получает оценку не зачтено (не удовлетворительно).

Все виды учебных работ, или какие-либо из перечисленных (РГЗ, лабораторные работы, контрольные работы):

– не выполнены в сроки, указанные преподавателем, и/или не выполнены к моменту сдачи зачёта;

– выполнены с огромным числом замечаний, и замечания не устранены на зачёте.

Критерии выставления оценки экзамена

1. Студент, допущенный к экзамену, должен выполнить все требования, предъявляемые для получения дифференцированного зачёта по дисциплине с оценкой «3», «4» или «5» (см. пункт 6.1. приложения 6).

2. Дополнительно на экзамене проверяются умения студента с той или иной степени глубины осваивать теоретический материал, как выносимый на лекции, так и изучаемый самостоятельно.

I. Студент получает оценку «отлично», если (в дополнении к п.1.):

он владеет знаниями и умениями дисциплины в полном объеме рабочей программы, достаточно глубоко осмысливает изучаемый материал; самостоятельно, в логической последовательности и исчерпывающе отвечает на все вопросы экзаменационного билета, умеет анализировать, сравнивать, классифицировать, обобщать, конкретизировать, и систематизировать изученный материал, выделять в нем главное; устанавливать причинно-следственные связи; четко формирует ответы; проявляет умение собирать, систематизировать, анализировать и грамотно использовать информацию из теоретических источников; материал для самостоятельного изучения проработан достаточно глубоко и в полном объёме.

I. Студент получает оценку «хорошо», если (в дополнении к п.1.):

он владеет знаниями и умениями дисциплины почти в полном объеме программы (имеются пробелы знаний только в некоторых, особенно сложных разделах); самостоятельно и отчасти при наводящих вопросах дает полноценные ответы на вопросы билета; не всегда выделяет наиболее существенное, не допускает вместе с тем серьезных ошибок в ответах; проявляет умение собирать и использовать информацию из теоретических источников, однако при этом имеются некоторые пробелы в понимании и (или) объяснении изученного материала; материал для самостоятельного изучения проработан не в полном объёме (и/или недостаточно глубоко).

III.Студент получает оценку удовлетворительно, если (в дополнении к п.1.):

он владеет обязательным объемом знаний по дисциплине; проявляет затруднения в самостоятельных ответах, оперирует неточными формулировками; в процессе ответов допускаются ошибки по существу вопросов; материал для самостоятельного изучения проработан в незначительном объёме и недостаточно глубоко.

IV.Студент получает оценку «неудовлетворительно, если

все виды работ, или какие-либо из перечисленных (РГЗ, лабораторные работы, контрольные работы):

– не выполнены в сроки, указанные преподавателем, и/или не выполнены к моменту сдачи экзамена;

– выполнены с огромным числом замечаний, и замечания не устранены к экзамену.

Если студент устранил все ошибки в обязательных видах учебной работы (внесённых в рабочую программу дисциплины) к моменту сдачи экзамена, но не освоил обязательного минимума знаний по дисциплине, не способен ответить на вопросы билета даже при дополнительных наводящих вопросах экзаменатора.

ПРОГРАММА КУРСА «ПРИКЛАДНАЯ ФИЗИКА»

(вопросы для подготовки к экзамену)

Тема 1. Общие сведения об электротехнических материалах. Роль электротехнических материалов в современной электротехнике, электроэнергетике, автомобилестроении. Классификация материалов по применению. Функции, которые выполняют материалы. Электротехнические материалы: проводники, диэлектрики, полупроводники, магнитные материалы (магнитомягкие и магнитотвёрдые). Удельная электрическая проводимость электротехнических материалов. Закон Ома(в дифференциальной форме). Удельное электрическое сопротивление материала ρ, его связь с удельной электрической проводимостью материала и значение, характерное для проводников, полупроводников, диэлектриков.

Вопросы для самоконтроля (тема 1).

1. Приведите классификацию электротехнических материалов по применению. Назовите 4 основные функции, которые выполняют материалы.

2. Назовите 4 основные группы электротехнических материалов. Укажите, где они применяются.

3. Назовите основную характеристику электротехнических материалов. Как она связана с удельным электрическим сопротивлением материала. Запишите закон Ома в дифференциальной форме.

4. Охарактеризуйте области применения материалов с особыми физическими свойствами (высокие упругие свойства, сплавы с особыми свойствами теплового расширения, сплавы с особыми свойствами малого линейного расширения).

Тема 2. Поляризация диэлектриков. Диполь, плечо диполя. Электрический дипольный момент. Напряжённость электрического поля на продолжении оси диполя и на перпендикуляре, восстановленном из середины плеча диполя. Типы диэлектриков: неполярные, полярные и ионные кристаллы. Три вида поляризации диэлектриков: электронная, ионная, дипольная. Время релаксации. Величины, описывающие электрическое поле в диэлектриках: вектор напряженности электрического поля, вектор электрического смещения и вектор поляризуемости, их взаимосвязь. Относительная диэлектрическая проницаемость ε и восприимчивость ᴂ вещества, их взаимосвязь. Вектор электрического смещения , его связь с вектором напряжённости электрического поля и вектором поляризованности . Сторонние и связанные заряды, связь вектора и поверхностной плотности сторонних зарядов. Температурный коэффициент диэлектрической проницаемости вещества ТК_𝓔. Зависимость ε диэлектриков от различных факторов: температуры и напряжённости электрического поля.

Вопросы для самоконтроля (тема 2).

1. Дайте определение диполя и электрического дипольного момента.

2. Покажите, чему равна напряжённость электрического поля на продолжении оси диполя.

3. Покажите, чему равна напряжённость электрического поля на перпендикуляре, восстановленном из середины плеча диполя.

3. Какая характерная особенность неполярных диэлектриков, и как они ведут себя при внесении в электрическое поле?

4. Какая характерная особенность полярных диэлектриков, и как они ведут себя при внесении в электрическое поле?

5. Что такое ионные кристаллы и как они ведут себя при внесении в электрическое поле?

6. Что такое поляризация? Охарактеризуйте следующие виды поляризации: электронную, дипольную, ионную и спонтанную. Укажите классы веществ, для которых характерны эти виды поляризации.

7. Что такое время релаксации?

8. Дайте определение вектора поляризованности и покажите, в каких единицах он измеряется.

9. Как зависит вектор поляризованности от напряжённости электрического поля в диэлектрике?

10. Объясните механизм образования связанных зарядов на границе диэлектрика и поясните, как влияет электрическое поле связанных зарядов на напряжённость поля в диэлектрике.

11. Покажите, как связана поляризованность диэлектрика и поверхностная плотность связанных зарядов на его границе.

12. Относительная диэлектрическая проницаемость и восприимчивость, их взаимосвязь.

13. Как можно рассчитать величину связанного заряда на всей поверхности диэлектрике, зная величину вектора поляризованности. Получите формулу для величины заряда.

14. Определите относительную диэлектрическую проницаемость вещества. Установите связь между относительной диэлектрической проницаемостью и диэлектрической восприимчивостью вещества.

15. Дайте определение вектора электрического смещения и установите его связь с векторами напряжённости электрического поля и поляризованности.

16. Какие заряды называются сторонними. А какие связанными. Запишите формулу, устанавливающую связь вектора электрического смещения и поверхностной плотности сторонних зарядов.

17. Сформулируйте и докажите теорему Гаусса для вектора электрического смещения.

18. Что такоетемпературный коэффициент диэлектрической проницаемости ТК_𝓔? Как зависит относительная диэлектрическая проницаемость различных типов диэлектриков от температуры?

19. Как зависит относительная диэлектрическая проницаемость различных типов диэлектриков от напряжённости электрического поля?

Тема 3. Электропроводность диэлектриков. Величины удельной электрической проводимости γ и удельного электрического сопротивления ρ, характерные для ряда диэлектриков. Ток смещения, ток абсорбции, ток сквозной проводимости, ток утечки в диэлектрике. Зависимость тока утечки от времени. Расчёт удельного электрического сопротивления материала диэлектрика ρ по экспериментальным данным. Влияние температуры и влажности на ρ диэлектриков. Зависимость удельной электрической проводимости γ от величины заряда носителей тока, их концентрации и подвижности. Механизмы переноса заряда, характерные для диэлектриков. Зависимость удельного электрического сопротивления диэлектрика от температуры и влажности.

Вопросы для самоконтроля (тема 3).

1. Что такое электропроводность материала, какими физическими величинами оценивают уровень электропроводности?

2. Какие величины удельной электрической проводимости и удельного электрического сопротивления характерны для диэлектриков? Приведите примеры.

3. Что мы называем током утечки, током смещения абсорбционным током?

4. Как зависит ток утечки от времени, прошедшего с момента подачи напряжения на образец?

5. Как рассчитать сопротивление образца изоляции и величину его удельного электрического сопротивления на основе экспериментальных данных?

6. От каких физических величин зависит удельная электрическая проводимость материалов?

7. Как зависит удельное электрическое сопротивление образца диэлектрика от температуры и влажности?

8. Какие механизмы переноса заряда характерны для диэлектриков?

Тема 4. Диэлектрические потери. Диэлектрические потери и удельные диэлектрические потери. Векторные диаграммы токов и напряжений для разных элементов: проводника, конденсатора, индуктивности (идеальные случаи). Угол диэлектрических потерь. Активная мощность, рассеиваемая в диэлектрике, для последовательной и параллельной схем замещения. Связь тангенса угла диэлектрических потерь c мощностью, а также с удельной мощностью, рассеиваемой в диэлектрике. Методы измерения тангенса угла диэлектрических потерь и относительной диэлектрической проницаемости диэлектрика. Диэлектрические потери диэлектриков и области применения некоторых широко используемых диэлектриков.

Вопросы для самоконтроля (тема 4).

1. Что такое диэлектрические потери, удельные диэлектрические потери?

2. Как рассчитываются диэлектрические потери при постоянном напряжении?

3. Диэлектрические потери, наблюдаемые в изоляции, выше (или ниже) в переменном электрическом поле по сравнению с постоянным электрическим полем?

4. Какими факторами обусловлены диэлектрические потери в переменном электрическом поле?

5. Что такое угол диэлектрических потерь δ?

6. Какой угол сдвига фаз φ между током и напряжением наблюдается при приложении переменного напряжения к идеальному конденсатору? Какова величина диэлектрических потерь в этом случае?

7. Как выбираются параметры схемы замещения (сопротивление и ёмкость) для расчёта диэлектрических потерь в реальном диэлектрике?

8. Покажите, почему может характеризовать диэлектрические потери диэлектрика, работающего в переменном электрическом поле (установите связь между диэлектрическими потерями и .

9. Удельные диэлектрические потери для диэлектрика, работающего на переменном напряжении, фактор диэлектрических потерь.

10. Закон Джоуля-Ленца (в дифференциальной форме) и получение зависимости, устанавливающей взаимосвязь диэлектрика с фактором диэлектрических потерь и удельной (активной) электрической проводимостью диэлектрика на переменном напряжении.

11. Анализ диэлектрических потерь в неполярных и полярных диэлектриках и объяснение зависимостей этих диэлектриков от температуры и частоты приложенного электрического поля.

Тема 5. Пробой диэлектриков. Механизм возникновения пробоя. Определение пробоя. Э лектрическая прочность и единицы её измерения. Виды пробоя в диэлектриках: электрический, электротепловой, электрохимический, ионизационный пробой. Особенности пробоя газообразных диэлектриков на примере воздуха: влияние давления, неоднородности электрического поля и его частоты, расстояния между электродами. Особенности пробоя жидких диэлектриков. Механизм пробоя для очень чистых и технически чистых жидких диэлектриков. Влияние на величину электрической прочности степени очистки жидкого диэлектрика (на примере влияния влаги). Электротехнические характеристики некоторых жидких диэлектриков, используемых в электротехнике и электроэнергетике. Особенности пробоя твёрдых диэлектриков: механизм пробоя при разных условиях испытаний, зависимость электрической прочности от природы материала и условий испытаний, интервал изменения электрической прочности и её зависимость от температуры. Электротехнические характеристики некоторых твёрдых диэлектриков, используемых в электротехнике и электроэнергетике.

Вопросы для самоконтроля (тема 5).

1. Что такое пробой диэлектрика, как он возникает в диэлектрике?

2. Что такое электрическая прочность, в каких единицах она измеряется?

3. Охарактеризуйте электрический пробой в диэлектриках.

4.Охарактеризуйте электротепловой пробой в диэлектриках.

5. Охарактеризуйте электрохимический пробой в диэлектриках.

6. Охарактеризуйте ионизационный пробой в диэлектриках.

7. Поясните, почему важно изучать особенности пробоя воздуха. Назовите величину электрической прочности воздуха.

8. Охарактеризуйте особенности пробоя газообразных диэлектриков на примере воздуха: влияние давления, неоднородности электрического поля и его частоты, расстояния между электродами. Объясните характер зависимости электрической прочности воздуха от давления.

9. Приведите примеры жидких диэлектриков, укажите, где они используются. Сравните величины электрической прочности газов и жидкостей.

11. Укажите, какие примеси характерны для жидких диэлектриков. Назовите интервал значений электрической прочности, характерный для очень чистых и технически чистых жидкостей.

12. Укажите, какие механизмы используются для объяснения пробоя в очень чистых и технически чистых в жидких диэлектриках.

13. Объясните влияние влаги на развитие пробоя в жидком диэлектрике на примере трансформаторного масла.

14. Назовите приблизительные значения основных электротехнических характеристик жидких диэлектриков, используемых в электротехнике и электроэнергетике.

15. Назовите особенности пробоя твёрдых диэлектриков, укажите механизм пробоя при разных условиях испытаний.

16. Объясните зависимость электрической прочности твёрдого диэлектрика от природы материала и условий испытаний

17. Назовите интервал изменения электрической прочности твёрдых диэлектриков и её зависимость от температуры.

18. Назовите приблизительные значения основных электротехнических характеристик некоторых твёрдых диэлектриков, используемых в электротехнике и электроэнергетике.

Тема 6. Магнитные свойства электротехнических материалов. Количественное описание магнитных свойств вещества. Физические величины, используемые для описания магнитных свойств вещества: вектор намагниченности, магнитной индукции, напряжённости магнитного поля, магнитная проницаемость и магнитная восприимчивость вещества. Взаимосвязь физических величин, относящихся к описанию магнитных свойств веществ. Диамагнитный эффект и диамагнетики. Парамагнетизм и парамагнетики. Ферромагнетики, антиферромагнетики, ферримагнетики. Отличительные особенности ферромагнетиков. Температура Кюри. Природа ферромагнетизма. Магнитные домены. Кривая намагничивания ферромагнетика. Техническое насыщение. Магнитный гистерезис и петля гистерезиса. Предельный цикл: коэрцитивная сила и остаточная индукция. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы.

Вопросы для самоконтроля (тема 6).

1. Какая физическая величина называется намагниченность, в каких единицах она измеряется?

2. Какими магнитные поля создают магнитное поле в веществе?

3. Как связана намагниченность с напряжённостью внешнего магнитного поля?

4. Что такое магнитная восприимчивость, в каких единицах она измеряется, как связана с магнитной проницаемостью вещества?

5. Какая взаимосвязь существует между векторами магнитной индукции в веществе , вектором намагниченности и напряжённостью магнитного поля ?

6. Как связаны вектора и ?

7. Объясните природу диамагнитного эффекта.

8. Какие вещества называются диамагнетиками? Какие значения магнитной восприимчивости характерны для них? Назовите некоторые диамагнитные вещества.

9. Какие вещества называются парамагнетики? Что такое парамагнитный эффект? Какие значения магнитной восприимчивости характерны для паромагнетиков?

10. Назовите, чем обусловлены особенности магнитных свойств ферромагнетиков. Перечислите шесть отличительных черт ферромагнетиков.

11. Что такое домены? Какие размеры они имеют?

12. Как выглядит кривая намагничивания ферромагнетика? Укажите на кривой 4 характерные области и объясните, какие процессы происходят в ферромагнетике в каждой из областей.

13. Что такое техническое насыщение, магнитный гистерезис, петля гистерезиса, остаточная индукция, коэрцитивная сила?

14. Какие материалы называются магнитомягкими, магнитотвёрдыми? Где они используются?

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒