Контрольная Материаловедение. Вариант 25, номер: 299946

"1. ПОЛУПРОВОДНИКИ
2. МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
3. КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

1. ПОЛУПРОВОДНИКИ
1. Обратный ток насыщения Is германиевого p-n-перехода, мкА. Какое напряжение UF нужно приложить к p-n-переходу в прямом направлении, чтобы при температуре t через p-n-переход протекал прямой ток IF? Начертить вольт-амперную характеристику p-n-перехода.
. t = 0 C T = 273 К.
Таблица 1
t, с 50
IF, мА 100
IS, мкА 1,6
2. Прямоугольный образец полупроводника n-типа с размерами x, мм, h , и длиной l помещен в магнитное поле с индукцией B. Вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости образца. Вдоль полупроводника приложено напряжение Ua, под действием которого протекает ток Ia. Вольтметр показывает напряжение Холла UX. Найти удельную проводимость n, подвижность un и концентрацию n0 носителей заряда для полупроводника, полагая, что электропроводность обусловлена только электронами.

Рисунок 2

(Задача на эффект Холла) ; n = q n0 un.

Таблица 2
x, мм 4
h, мм 1
l, мм 30
B, Тл 0,6
Ua, В 0,5
Ia, мА 75
UX, мВ 5,6

3. Образец полупроводника нагревают от t1 до t2. Определить, во сколько раз увеличится его удельная электропроводимость.
Таблица 3
t1, C 1
t2, C 8
W, эВ 2,5
, где постоянная Больцмана k = 1,38∙10-23 Дж/К = 8,62∙10-5 эВ.

2. МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
1. При напряженности магнитного поля H магнитотвердый сплав имеет магнитную индукцию В. Определить намагничен¬ность материала.
Таблица 5
H, кА/м 450
В, Тл 1,456

2. При напряженности магнитного поля H магнитотвердый сплав обладает намагниченностью J. Определить магнитную индукцию поля внутри материала и его относительную магнитную проницаемость.
Таблица 6
H, кА/м 430
J, кА/м 500

3. Построить график зависимости относительной магнитной проницаемости от напряженности поля для ферро¬магнитного материала. Дана кривая намагничивания. Определить магнитную восприимчивость материала при напряженности поля H.
Таблица 7.1
H, кА/м 300
Марка стали 1512

Таблица 7.2
Марки стали В, Тл 0 0,5 0,8 1 1,2 1,4 1,6
1512 H, А/м 0 100 160 240 500 1000 2000
3412 H, А/м 0 30 50 75 120 250 1200

Таблица 7.3
Марка стали B, Тл 0 0,3 0,6 0,8 1 1,1 1,2 1,26 1,3 1,35 1,4 1,5 1,55
1511 H, А/м 0 75 150 200 300 400 550 700 800 1000 1200 3100 3900

4. Ток I проходит по проводнику, на который надет ферро¬магнитный тороидальный сердечник. Кривая намагничивания стали приведена в виде таблицах 7.1-7.3. Радиус средней магнитной линии в сердечнике r. Определить напряжен¬ность магнитного поля в сердечнике, магнитную индукцию и относительную маг¬нитную проницаемость материала сердечника.

Рисунок 3
Таблица 8
I, A 25
r, см 4
Марка стали 1511

5. Тороидальный сердечник имеет размеры: наружный радиус R, внут-ренний радиус r, высота h. На сердечник намотана обмотка, содержащая w витков. К обмотке приложено напряжение U частотой f. Ток, протекающий по обмотке, I. Вычислить магнитную проницаемость материала, из которого изготовлен сердечник, пренебре¬гая активным сопротивлением обмотки и потерями в сердечнике и при условии, что сердечник не насыщен.

Таблица 9
U, В 10
I, А 0,2
f, Гц 5000
R, мм 50
r, мм 25
h, мм 11
w 75

3. КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
1. Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения при охлаждении для сплава, содержащего 0,9 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
2. Что такое нормализация? Используя диаграмму состояния железо-цементит, укажите температуру нормализации стали 08 и стали У11.
Опишите превращения, происходящие в сталях при выбранном режиме обработки, получаемую структуру и свойства.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Серебряков А.С. Электротехническое материаловедение. Электроизоляционные материалы. – М.: Маршрут, 2005. – 280 с.
2. Серебряков А.С. Электротехническое материаловедение. Проводниковые, полупроводниковые и магнитные материалы. –М.: ГОУ УМЦ, 2008.–371 с.
3. Серебряков А.С. Электротехническое материаловедение. Проводниковые и магнитные материалы. – М.: РГОТУПС, 2006. – 140 с.
4. Алиев И.И. Электротехнические материалы и изделия: справочник. – М.: ИП Радио Софт, 2005. – 351 с.
5. Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы. – Л.: Энергоатомиздат, 1985.
6. Справочник по электротехническим материалам. Под редакцией Ю.В.Корицкого. – М.: Энергоатомиздат, 1988.
"