Fyzika dielektrik

Garant předmětu:

Pavel Mach

Přednášející:

Pavel Mach

Cvičící:

Pavel Mach

Předmět zajišťuje:

katedra elektrotechnologie

Anotace:

Druhy a mechanismy polarizací. Dielektrická absorpce. Elektrická vodivost izolantů. Dielektrikum ve statickém elektrickém poli. Dielektrikum v časově závislém el. poli. Frekvenční disperze polymerů. Teplotní disperze polymerů. Dielektrické ztráty. Elektrická pevnost izolantů. Elektrické vlastnosti tenkých diel. vrstev. Stárnutí izolantů.Vlastnosti feroelektrik. Hlavní a vázané jevy v dielektrikách.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/XP13FDD

Požadavky:

Student musí nejprve získat zápočet, a teprve pak se může přihlásit ke zkoušce. Podmínkou zápočtu je aktivní účast na cvičeních a zpracování a obhajoba individuální práce.

Osnova přednášek:

1. Úvod do fyziky dielektrik. Trvalé a indukované. Typy polarizace.

2. Polarizace a dielektrická konstanta.

3. Momenty dipólu. Polarizovatelnost. Polarizace a energie. Vnitřní pole.

4. Nepolární dielektrika. Lorentzovo pole. Clausius-Massottiho rovnice.

5. Polarizace v plynech. Dielektrické vlastnosti plynů.

6. Polarizace v kapalinách. Dielektrické vlastnosti kapalin.

7. Polarizace v pevných látkách. Dielektrické vlastnosti pevných látek.

8. Teorie dielektrické relaxace. Frekvence a časová doména.

9. Komplexní dielektrická permitivita. Dielektrické ztráty a disperze. Cole-Cole diagram.

10. Frekvence a teplotní disperze polymerů.

11. Elektrická pevnost izolátorů - plyny, kapaliny, pevné látky.

12. Příprava a elektrické vlastnosti tenkých keramických vrstev.

13. Ferroelektrika a jejich dielektrické vlastnosti. Curie-Weissův zákon.

14. Stárnutí dielektrik.

Osnova cvičení:

1. Seznámení se s laboratorními úlohami. Bezpečnost práce.

2. Měření vlastností nepolárního dielektrika v závislosti na teplotě.

3. Měření vlastností polárního dielektrika v závislosti na teplotě.

4. Měření vlastností nepolárního dielektrika v závislosti na frekvenci.

5. Měření vlastností polárního dielektrika v závislosti na frekvenci.

6. Zjišťování Curie-ho teploty pro polární dielektrika.

7. Měření vlastností polárního dielektrika nad Curie-ho teplotou.

8.-12. Zadání individuální práce.

13. Prezentace a obhajoba individuální práce.

14. Zápočet.

Cíle studia:

Student získá základní informace z problematiky dielektrických materiálů pro elektrotechniku. Bude se zabývat chováním dielektrik ve statickém i elektrické poli, polarizacemi, ztrátami v dielektriku i typy dielektrik podle skupenství a typu polarizace. Získá informace i o tenkých dielektrických vrstvách a o stárnutí dielektrik.

Studijní materiály:

[1] Tillar Shugg: Handbook of Electrical and Electronic Insulating Materials, IEEE Press, New York, 1996

[2] Gorur G. Raju: Dielectrics in Electric Fields, ISBN 0824708644, CRC, 2003

Poznámka:

Další informace:

http://www.fel.cvut.cz/education/bk/predmety/11/84/p11849504.html

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Doktorské studium, prezenční forma (povinně volitelný předmět)
• Doktorské studium, kombinovaná forma (povinně volitelný předmět)
• Doktorské studium, strukturované prezenční (povinně volitelný předmět)
• Doktorské studium, strukturované kombinované (povinně volitelný předmět)