Tehnologija elektrotehničkih materijala

Prikazani su podaci za akademsku godinu: 2023./2024.

Nositelji

Prof. dr. sc.
Viktor Šunde
Prof. dr. sc.
Mario Vražić
Doc. dr. sc.
Vjeran Gomzi

Opis predmeta

Sadržaj predmeta su osnovna inženjerska znanja o materijalima koji se ugrađuju u elektrotehničke, elektroničke i komunikacijske proizvode te u proizvode iz područja računarstva. Unutar predmeta opisuju se osnovne strukture i unutarnje veze kod vodljivih, izolacijskih i magnetskih materijala. Naglasak je na osnovnim fizikalnim, električnim, magnetskim, tehnološkim, toplinskim i kemijskim svojstvima materijala. Objašnjavaju se uzroci konačne strujne, naponske i mehaničke opteretivosti materijala. Upoznaju se tipični predstavnici materijala za izradu vodljivih, izolacijskih i magnetskih dijelova elektrotehničkih proizvoda. Sadržaj predmeta su također i osnovne karakteristike poluvodiča, kompozitnih i nano-materijala. Objašnjavaju se mehanizmi djelovanja tehno-klimatskih prilika na trajnost i pouzdanost elektrotehničkih proizvoda. Uče se osnovni postupci izbora i ispitivanja materijala te zbrinjavanje odbačenih proizvoda i zaštite okoliša.

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
[FER3-HR] Audiotehnologije i elektroakustika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Automatika i robotika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektroenergetika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektroničko i računalno inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektronika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektrostrojarstvo i automatizacija - profil
Izborni predmeti (3. semestar)
Izborni predmeti profila (3. semestar)
[FER3-HR] Informacijsko i komunikacijsko inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Komunikacijske i svemirske tehnologije - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Računalno inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Računalno modeliranje u inženjerstvu - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Računarska znanost - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Znanost o mrežama - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Znanost o podacima - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER2-HR] Elektrotehnički sustavi i tehnologija - profil
preporučeni izborni predmeti (3. semestar)

Ishodi učenja

  1. Identificirati osnovne vrste materijala koji se koriste u elektrotehničkim proizvodima.
  2. Poznavati osnovna mehanička, električna i magnetska svojstva elektrotehničkih materijala.
  3. Opisati osnovne metode ispitivanja mehaničkih, električnih i magnetskih karakteristika elektrotehničkih materijala.
  4. Razumjeti osnovne strukture i veze unutar materijala koji se koriste u elektrotehničkim proizvodima.
  5. Poznavati osnovne primjene vodljivih, poluvodičkih, izolacijskih i magnetskih materijala.
  6. Procijeniti naponsku i strujnu opteretivost, te djelotvornost elektrotehničkog proizvoda ovisno o upotrijebljenim materijalima.
  7. Izračunati osnovne parametre vodljivih, izolacijskih i magnetskih materijala potrebnih za realizaciju elektrotehničkog proizvoda.
  8. Klasificirati materijale elektrotehničkog proizvoda sa stanovišta djelovanja na okoliš, odlaganja i recikliranja.

Oblici nastave

Predavanja

Predavanja su interaktivna uz primjenu suvremenih nastavnih metoda i alata

Laboratorij

Laboratorijske vježbe na jednostavnim fizičkim modelima demonstriraju osnovna mehanička, električna, izolacijska i magnetska svojstva materijala

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 50 % 30 % 50 % 30 %
Međuispit: Pismeni 50 % 25 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 50 % 25 %
Završni ispit: Usmeni 20 %
Ispit: Pismeni 50 % 40 %
Ispit: Usmeni 30 %

Tjedni plan nastave

  1. Sistematizacija elektrotehničkih materijala, Električna svojstva materijala, Toplinska svojstva materijala, Kemijska svojstva materijala
  2. Standardni model atoma, Ionska veza, Kovalentna veza, Metalna veza, Van der Waalsova veza, Kristalne strukture
  3. Osnovna svojstva vodljivih i specijalnih vodljivih materijala, Električna otpornost i temperaturni koeficijent vodljivih materijala i metalnih legura, Vodljivi slojevi i premazi na nevodljivim podlogama, Svjetlovodni kabeli
  4. Materijali za električne kontakte i četkice, Materijali za električne otpornike, Materijali za termoelemente, Materijali za električne osigurače
  5. Sistematizacija magnetskih materijala, Krivulja magnetiziranja i temperaturna ovisnost, Gubitci magnetiziranja, Meki magnetski materijali, Ferosilicijske i feronikalne legure
  6. Tvrdi magnetski materijali, Trajni magneti, Ugljični čelici kao magnetski materijali, AlNiCo legure. spojevi i legure rijetkih zemalja
  7. Procesi i metode proizvodnje elektrotehničkih materijala, Sistematizacija organskih izolacijskih materijala, Polarizacija, Dielektrična konstanta i dielektrični gubitci, Parcijalno izbijanje
  8. Međuispit
  9. Sistematizacija anorganskih izolacijskih materijala, Dielektrična čvrstoća i probojni napon, Električno naprezanje uslijed vanjskih utjecaja, Povišenje temperature i toplinsko starenje izolacijskih materijala, Mehaničko naprezanje izolacijskih materijala
  10. Osnovni koncept fizike čvrstog stanja i poluvodičkih materijala, PN prijelaz, Teorija poluvodičke diode, Vanjski utjecaji na karakteristike diode
  11. Hallov efekt, Fotoelektrični efekt, Piezoelektrični efekt, Peltierov efekt, Sunčane ćelije
  12. Supravodljivost, Osnove BCS teorije, Teorija i primjene supravodljivosti visokih temperatura
  13. Uvod u nanoznanost i nanotehnologiju, Osnovne nanostrukture, Nanostrukture s ugljikom i njihova primjena u elektrotehnici, Primjene biomaterijala i high-tech materijala
  14. Zaštita od korozije, Katodna zaštita, Odlaganje istrošenih elektrotehničkih proizvoda i zaštita okoliša, Recikliranje elektrotehničkih materijala
  15. Završni ispit

Literatura

W. D. Callister (2019.), Fundamentals of Materials Science and Engineering, John Wiley & Sons
S. O. Kasap (2000.), Principles of Electrical Engineering Materials nad Devices, McGraw-Hill
T. Filetin, F. Kovačiček, J. Indof (2002.), Svojstva i primjena materijala,, Sveučilište u Zagrebu Fakultet strojarstva i brodogradnje
G. Gottstein (2004.), Physical Foundations of Materials Science, Springer
R. E. Hummel (2004.), Understanding Materials Science, Springer

Za studente

Izvedba

ID 223087
  Zimski semestar
5 ECTS
R1 Engleski jezik
R1 E-učenje
30 Predavanja
0 Seminar
0 Auditorne vježbe
13 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe

Ocjenjivanje

87 izvrstan
75 vrlo dobar
62 dobar
50 dovoljan

Sličan predmet