Учебник по Материалознание в електрониката

Сборник от сканирани изпитни материали по дисциплината Материалознание, преподавана в Техническия университет – София, Факултет по комуникационна техника и технологии, катедра „Технология и мениджмънт на електронното производство“. Материалът съдържа тридесет страници с изпитни варианти и четири страници с бланки на писмен тест. Основната ценност на сборника е в това, че страниците не са празни бланки – върху тях са нанесени решенията на студент. Верните отговори при въпросите с избор са отбелязани, формулите са разписани с обяснение на всеки елемент и неговата размерност, а графиките са начертани с необходимите означения. Така материалът показва не само какво се пита на изпита, но и какъв обем и вид отговор се очаква. Тематичният обхват следва програмата на дисциплината и е разделен на основни раздели. Първият се отнася до диелектричните материали: енергетични нива в атома, поляризуемост при електронна поляризация, тангенс на ъгъла на диелектричните загуби, влагопропускливост. Втори голям раздел обхваща проводниците и полупроводниците: разпределение на Ферми при различни температури и графичното му построяване, собствена и примесна проводимост, полупроводници от N- и P-тип, основни и неосновни токоносители, температурен коефициент на съпротивлението, ефект на Хол, контактни явления между два метала и термоелектродвижещо напрежение. Трети раздел е посветен на магнитните материали: параметър на намагнитване, доменна структура, обратимост на процесите при различен интензитет на полето, магнитна проницаемост, крива на хистерезиса с означаване на индукцията на насищане, остатъчната индукция и коерцитивния интензитет, магнитномеки и магнитнотвърди материали, ферити. Отделна част разглежда резисторите: гранично работно напрежение, токов шум, собствена индуктивност, терморезистори, варистори и фоторезистори с техните характеристики и волт-амперни зависимости. Четирите бланки на писмения тест съдържат официалното оформяне на изпита – скалата за оценяване по стобалната система, правилата за провеждане и въпроси с отворен отговор. Материалът е подходящ за студенти, които се подготвят за изпит по същата или сродна дисциплина, тъй като дава реална представа за формата на изпитването, за тежестта на отделните въпроси в точки и за начина, по който се очаква да бъдат разписани формулите и графиките.

Подготовката за изпит по материалознание е най-ефективна, когато е ясно как точно изглежда изпитният лист. Този материал представя реален писмен тест по дисциплината, разработен в катедра „Технология и мениджмънт на електронното производство“ към Факултета по комуникационна техника и технологии. Тестът съдържа 20 въпроса, всеки от които се оценява с 5 точки, при общ брой 100 точки. В началото е поместена официалната част на изпитния лист: поле за име, група и факултетен номер, таблица за формиране на оценката с точния точков диапазон за всяка оценка от слаб до отличен, място за нанасяне на резултата, както и правилата за провеждане на изпита. Основната част обхваща въпроси от целия курс. Тематичните направления включват проводникови материали и факторите, които влияят върху тяхната проводимост; енергетичната зонна теория и понятията, свързани с нея; магнитните свойства на материалите и поведението им във външно магнитно поле; видовете поляризация и температурните зависимости при диелектриците; пробивните явления; полупроводниковите технологии за пречистване на материали; свръхпроводимостта; специалните керамики и техните приложения в електрониката; стъклата за вакуумплътни спойки; слоестите пластмаси за печатни платки; феромагнитните загуби; конструкциите на кондензатори и изискванията към тях. Формàтът на въпросите е разнообразен: част от тях изискват кратко определение или обяснение на процес, други – съпоставка между два класа материали или обосновка защо даден материал е неподходящ за конкретно приложение. Включени са и задачи за начертаване на графична зависимост и на конструктивни схеми, както и въпроси с посочване на верен отговор от няколко възможности. В края е поместена таблица за нанасяне на точките по всеки въпрос. Материалът е подходящ за подготовка за изпит и за текущ контрол, за самопроверка на усвоеното по темите от курса, както и за ориентиране в изискванията, обхвата и начина на оценяване на писмения изпит.

Най-надеждната подготовка за изпит по материалознание минава през реални изпитни варианти, при това решени. Материалът събира точно такива – пет попълнени изпитни листа по дисциплината, заснети в 25 страници, включително примерни варианти 1, 2 и 3, както и два от текущите варианти на изпита. Всеки вариант следва единна структура: бланка с полета за група, име, факултетен номер и дата, таблица за отчитане на точките по раздели с максимум 100 точки за целия тест, и четири тематични раздела, всеки от които носи различна тежест в крайната оценка. Броят на въпросите варира, но всеки вариант съдържа над 30 задачи, като до всяка от тях е обозначена присъдената стойност в точки. Разделите обхващат основните направления от курса. Първият е посветен на поляризацията и загубите в диелектричните материали или на проводниковите свойства според варианта. Вторият разглежда полупроводниковите или магнитните свойства на материалите. Третият е насочен към диелектричните, магнитните или полупроводниковите материали, а четвъртият – към резисторите и кондензаторите като елементи. Типовете задачи са разнообразни: въпроси с посочване на верен отговор, включително такива с повече от един верен отговор; задачи за избор на правилната формула и описание на всички величини в нея заедно с техните дименсии; попълване на пропуснат текст; изчертаване и обяснение на графични зависимости и характеристики; анализ на таблични данни за германий и силиций; означаване на елементи върху дадени схеми и диаграми; изчертаване на конструкции и еквивалентни схеми. Отговорите са нанесени директно върху изпитните листове – отбелязани верни варианти, изписани формули, дефиниции, графики и схеми, както и пояснения в полетата. На места е приложен и допълнителен ръкописен препис с по-подробно решение. Материалът е подходящ за подготовка за изпит, за проверка на собствените решения и за придобиване на реална представа за формàта, обхвата и разпределението на точките в изпитния тест.

Дисциплината - Теоретична електротехника 1 - запознава студентите с основи на електромагнетизма и с основните методи за анализ на установени режими в линейните електрически вериги. Получените знания са база при изучаването на - Теоретична електротехника 2 - и на всички електротехнически дисциплини.

Материалът обединява два решени тестови варианта по електротехнически материали, оформени като работни разработки с отговори на поставените въпроси. Всеки вариант е структуриран в четири тематични раздела, а въпросите в тях следват логиката на изпитен тест по конспект. Първият вариант обхваща загубите в диелектричните материали, проводниковите свойства на материалите, полупроводниковите материали и кондензаторите. Разгледани са понятието за диелектрични загуби и процесите, които ги пораждат в постоянно и в променливо електрическо поле, тангенсът на ъгъла на диелектричните загуби, означенията от векторната диаграма на токовете, изразът за загубите в единица обем, поведението на материала при различни честотни граници, йонизационните загуби, строежът на металите и характерът на металната връзка, разпределението по енергетични нива, температурните зависимости на съпротивлението и топлопроводността, както и основни параметри на кондензаторите – видове, номинално напрежение, времеконстанта и еквивалентна схема. Вторият вариант е посветен на поляризацията, полупроводниковите свойства на материалите, магнитните материали и резисторите. Включени са изразите за капацитет и за поляризация с пояснение на означенията, поведението на относителната диелектрична проницаемост при различни честоти, характеристиките на токоносителите в собствен полупроводник, групите магнитно меки материали, определението за постоянни резистори, зависимостта на мощността от температурата на околната среда и характеристиките на термисторите. Отговорите са дадени в сбит работен вид – буквени отговори, формули с разчетени означения на величините, кратки определения и обяснения на зависимостите. При отделни въпроси отговорът е само маркиран или оставен за допълване, което позволява материалът да се използва и като основа за собствена доработка. Разработката е подходяща за подготовка за изпит или колоквиум, за преговор по конспект и за самопроверка по включените теми.

Сборник от сканирани решени варианти на изпитен тест по дисциплината Материалознание, изучавана в техническите университети. Материалът съдържа седемнадесет страници, върху които са нанесени отговорите на студент – отбелязаните верни варианти, разписаните формули с обяснение на елементите и начертаните графики. Именно това е и основната стойност на сборника. Той не съдържа празни бланки, а показва как изглежда попълнена изпитна работа: кой отговор е избран, кои елементи от формулата са описани, каква дименсия им е дадена, как е начертана дадена зависимост и къде са нанесени означенията върху графиката. Тестът е разделен на четири раздела с обявено разпределение на точките, а на първата страница на всеки вариант е поставена таблица за вписване на получените точки по раздели и на общия резултат от сто точки. Първият раздел се отнася до пробива в диелектрични материали. Разгледани са диелектричната якост, условията за еднородно електрическо поле, обратимият и необратимият характер на пробива при различни материали, условието за пробив в газообразен диелектрик, зависимостта на пробивното напрежение от произведението на налягането и разстоянието, както и поведението при налягане под атмосферното. Втората група задачи засяга диелектричните загуби и поляризацията: анализ на честотната зависимост при няколко гранични случая, температурната зависимост, времето за релаксация, активните загуби от електропроводимост, йонизационните загуби, зависимостта на относителната диелектрична проницаемост от температурата, разграничаването на линейни от нелинейни диелектрици и видовете поляризация в твърдите тела. Следващият раздел обхваща полупроводниковите свойства. Включени са зонната теория, начертаването на зонна диаграма с процеса на генерация на двойката електрон и дупка, разпределението на Ферми с нанасяне на означенията върху графиката и изразът за броя на свободните електрони. Отделен раздел разглежда проводниковите свойства: видовете проводници, строежът на металите и произходът на колективните електрони, подвижността на електроните и разпределението на Ферми като вероятност за заемане на енергетично ниво. Задачите са от няколко вида и това дава представа за формата на изпита. Едни изискват избор между три или четири варианта; други – избор на вярната формула и след това описание на всеки неин елемент с дименсия; трети – начертаване на зависимост и обяснение на характера ѝ; четвърти – попълване на пропуснат термин или на граничните стойности при даден анализ. Сборникът съдържа няколко различни варианта, което позволява да се види кои въпроси се повтарят и кои са изменени. Част от страниците са от един и същ вариант, представен в две качества на сканиране, така че по-неясните места могат да бъдат сверени. Записките на студента са ръкописни и на места трудни за разчитане, но точно те правят материала полезен: показват какъв обем отговор е достатъчен на изпит и как се формулира кратко обяснение под формула. На студента сборникът служи за подготовка за изпит по същата или сродна дисциплина – дава реална представа за обхвата на въпросите, за тежестта на отделните раздели в точки и за очаквания начин на отговаряне. На преподавателя може да послужи като основа при съставяне на нови варианти.