Міністерство освіти і науки України

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ



ПРИЙНЯВ

____________________

“____’’_________2007 р.



Пояснювальна записка

Курсова робота

З дисципліни Матеріалознавство радіоапаратів



Варіант №20



КЕРІВНИК ПРОЕКТУ:



___________ доц. Андріянов О.В.



“___’’___________2007



ПРОЕКТУВАВ:



Студент гр. РК-062



__________Доценко О.О.



“__’’____________2007р



Одеса 2007

Зміст



Завдання№1……………………………………………………..3

Завдання№2……………………………………………………..5

Завдання№3……………………………………………………..6

Завдання№4……………………………………………………..7

Завдання№5……………………………………………………..13

Завдання№6……………………………………………………..14

Завдання№7……………………………………………………..15

Додаток№1………………………………………………………10



Вступ





В курсовій роботі по курсу „Матеріалознавство радіоапаратів”

Мені було запропоновано вирішити задачі по диєлектрикам 1 – 3 и по

напівпровідникам 5 – 7 задачі. 4 завдання індивідуально охарактеризувати певній елемент.



Завдання №1

Діелектрик плоского конденсатора являє собою поєднання ебоніту та безлужного скла. Побудуйте графік залежності діелектричної проникності суміші від відносного об”єму вмісту означених матеріалів від 0 до 1, якщо вони під”єднанні: а)послідовно, б)паралельно.

а) Послідовне з”эднання

1/=/1+/2

1/=1/3+0/6=1/3 =3

1/=0,9/3+0,1/0,6=0,32 =3,16

1/=0,8/3+0,2/0,6=0,3 =3,33

1/=0,7/3+0,3/0,6=0,28 =3,53

1/=0,6/3+0,4/0,6=0,26 =3,75

1/=0,5/3+0,5/6=0,25 =4

1/=0,4/3+0,6/6=0,23 =4,29

1/=0,3/3+0,7/6=0,22 =4,62

1/=0,2/3+0,8/6=0,2 =5

1/=0,1/3+0,9/6=0,18 =5,45

1/=0/3+1/6=1/6 =6



б) паралельне з”єднання

=1*3+0*6=3

=0,9*3+0,1*6=3,3

=0,8*3+0,2*6=3,6

=0,7*3+0,3*6=3,9

=0,6*3+0,4*6=4,2

=0,5*3+0,5*6=4,5

=0,4*3+0,6*6=4,8

=0,3*3+0,7*6=5,1

=0,2*3+0,8*6=5,4

=0,1*3+0,9*6=5,7

=0*3+1*6=6



Графіки



Завдання №2

На електроди коденсатора з розмірами 40*45 мм подано напруга 1400В. Відстань між електродами 10мм.Визначити ємність, опір ізоляції, струп крізь конденсатор при постійній напрузі, а також велечину діелектричних втрат а)при постійній напрузі, б)при змінній напрузі з частотою 50Гц, в)при змінній напрузі з частотою 50Гц.

Розв”язок

1/Rиз=1/ Rv+1/Rs

1/Rs=1/Rs1+1/Rs2+1/Rs3+1/Rs4

1/Rs=2/Rs1+2/Rs2

Rv=v=d/a*b

Rv=1012Ом*м *10-2м/40*45*10-6=5,6*1012Ом

Rs=1012Ом/*10-2м/40*10-3=2,5*1012Ом

1/ Rиз=2/5,6*1012Ом+2/2,5*1012Ом=1,16*10-12

Rиз=8,6*1011Ом

I=U/Rиз=1400В/8,6*1011Ом=162,8*10-11А

С=0S/d=7.5*8.85*10-12*1.8*10-3м2/10-2м=1,2*10-11Ф

Ра=I*U=162,8*10-11А*1400В=22*10-8Вт

Ра(50Гц)=U2*C*tg=196*104В *314,6Гц*1,2*10-11Ф*10-3=7,4*10-10Вт

S=a*b=40*45*10-6м2=1800*10-6м2

Pa(400Гц)= 196*104В*251,327Гц*1,2*10-11Ф*10-3=5,9*10-10Вт



Відповідь:

C=1,2*10-11Ф

S=1800*10-6м2

Pa=22*10-8Вт

Pa(50Гц)= 7,4*10-10Вт

Pa(400Гц)= 5,9*10-10Вт

Rиз=8,6*1011Ом



Завдання №3

Діелектрик конденсатора утворюється двома шарами матеріалу ізоляторним фарфором товщиною 6мм кожний, між якими є повітряний зазор товщиною 1мм. До діелектриків підведена поступово зростаюча напругаю. При якій напрузі відбувається пробій конденсатора? Як зміниться пробивна напруга, якщо повітряний зазор змінити на епоксидний компаунд з електричною міцністю Епр? Електричну міцність повітря прийняти рівною 10кВ/см.

Розв”язок



1/ =7/3,5/ 1 + 1/7/ 2=0,36 =2,78

Uпр.в=1,0006*1*106В/м*0,001м/2,78=0,36кВ

1/ =4,5/7/7+1/1/4,5=0,12 =8,33

Uпр.чет=4,5*35*106В/м *0,001/8,33=18кВ



Відповідь:

Uпр.в=0,36кВ

Uпр.чет=18кВ



Перевірка:

E1=U/1d

E1=8.33*18*103/7*6*10-3=3,57*106В/м

Ізофорфор витримає, т.я. 3,57*106В/м<55*106В/м



Завдання №5

Знайти повну концентрацію іонізованих домішок Nи в напівпровіднику

n-типу, якщо концентрація компенсуючи акцепторів Nа, а концентрація основних носії заряду n.

Розв’язок

-n+p+Nd+-Na-=0

p=ni2/n

ni2/n-n+ Nd+-Na-=0

Na-= ni2/n-n+ Nd+-n

Nи= Na-- Nd+= ni2/n-n



Завдання №6

Визначити час за який електрон пройде відстань103м, якщо питомий опір міді 0,017 мкОм*м, V=220В. За який час электрон пройде цю відстань у вакуумі.

= enn

n = 8,45*1028м-3

n=V1p/E=Vp*l/V; = 1/

1/ = e*n* Vp*l/V

Vдp=V/ enl = 220В/(0,017мкОм*м*1,6*10-19*8,45*1028*103 )= 957

tдp = Vдp/l = 957/103 = 0,957c

tдp =

tc = l/c =

Відповідь:

0,33*10-5с



Завдання №7

Розрахувати для температури Т=150К концентрацію дірок і питомий опір кремнію p-типа, легованого бором до концентрації Na=1021м-3, якщо ефективна маса густини станів для дірок валентної зони mv=0,56 m0,ложення енергетичного ріня бора Wv=0,045еВ, рухомість дірок змінюється з температурою відповідно до виразу р=0,045*(Т/300)-3/2.

Розв”язок



P=(Na*Nc)1/2exp(-w/2kT)

Nc=2*(2mkT)3/2/h3

Nc=2*(2*3,14*9,1*10-31*0,58*1,38*10-23*150)3/2/(6,62*10-34)3=0,13*1066

Р=(1021*0,13*1066)1/2*exp(-0.045/2*1.38*10-23)=718.2*1032

=epp+eni2/pn

Так як р велике ми можемо прирівняти eni2/pn до 0.

Отримали

=epp

=1,6*10-19*718,2*1032*0,045*(150/300)-3/2=82,2*1013

Відповідь:

=82,2*1013



Змн.



Арк.



№ докум.



Підпис



Дата



Арк.



2



Розроб.



Доценко О.О.



Перевір.



Андріянов О.В



Реценз.



Н. Контр.



Затверд.



Пояснювальна записка до курсової роботи з дисципліни “Матеріалознавство радіоапаратів”





Літ.



Аркушів



ОНПУ гр.РК-062



Изм.



Лист



№ докум.



Подпись



Дата



Лист



3



Изм.



Лист



№ докум.



Подпись



Дата



Лист



4



Изм.



Лист



№ докум.



Подпись



Дата



Лист



5



Изм.



Лист



№ докум.



Подпись



Дата



Лист



6



1



2(3)



1



Изм.



Лист



№ докум.



Подпись



Дата



Лист



7



Изм.



Лист



№ докум.



Подпись



Дата



Лист



8



Изм.



Лист



№ докум.



Подпись



Дата



Лист



9



Изм.



Лист



№ докум.



Подпись



Дата



Лист



10