Pagbuo ng isang aralin sa pisika sa paksang "electric current sa semiconductors." Aralin sa pisika sa paksang "Semiconductors. Electric current sa pamamagitan ng contact ng p-n type semiconductors. Semiconductor diode. Transistors" Buod ng aralin semiconductors application ng semiconductors

Ipinapaliwanag ang mga katangian.

Ang mga semiconductor ay mga sangkap na parehong maaaring magsagawa ng electric current at maiwasan ang pagdaan nito. Ito ay isang malaking grupo ng mga sangkap na ginagamit sa radio engineering (germanium, silicon, selenium, pati na rin ang lahat ng uri ng mga haluang metal at mga kemikal na compound tulad ng copper oxide). Halos lahat ng mga sangkap sa mundo sa paligid natin ay mga semiconductor. Ang pinakakaraniwang semiconductor sa kalikasanay silikon, na ayon sa magaspang na pagtatantya ay bumubuo ng halos 30% ng crust ng lupa. Para sa paggawa ng mga aparatong semiconductor, ginagamit lamang ang silikon at germanium. (hanapin ang mga ito sa talahanayan ni D.I. Mendeleev - Appendix 2). Anong valency ang mayroon sila (sa talahanayan ni D.I. Mendeleev, hanapin ang bilang ng hanay kung saan sila matatagpuan)?

Sa mga tuntunin ng kanilang mga katangian ng kuryente, ang mga semiconductor ay sumasakop sa isang gitnang lugar sa pagitan ng mga conductor at non-conductor ng electric current. Isulat sa iyong kuwaderno ang kahulugan ng kung ano ang semiconductor.

Isaalang-alang ang sumusunod na tatlong karanasan (pagpapakita o mga poster)

Unang karanasan: Pag-init ng semiconductor

Tingnan kung ano ang mangyayari kapag tumaas ang temperatura? Bababa ba ang resistensya habang tumataas ang temperatura?

Anong konklusyon ang mabubuo?

Ang electrical conductivity ng semiconductors ay lubos na nakadepende sa temperatura ng kapaligiran. Sa napakababang temperatura, malapit sa absolute zero (-273), ang mga semiconductor ay hindi nagsasagawa ng electric current, at sa pagtaas ng temperatura, bumababa ang kanilang resistensya sa kasalukuyang. Batay dito, nilikha ang mga thermoelectric device.

Thermistors.Sa mga semiconductor, ang paglaban ng kuryente ay nakadepende sa temperatura. Ang ari-arian na ito ay ginagamit upang sukatin ang temperatura sa pamamagitan ng kasalukuyang lakas sa isang circuit na may semiconductor. Ang mga naturang device ay tinatawag na thermistors o thermistors.

Ang mga thermistor ay isa sa pinakasimpleng mga aparatong semiconductor. Ang mga thermistor ay ginawa sa anyo ng mga tungkod, tubo, disk, washer at kuwintas na may sukat mula sa ilang micrometer hanggang ilang sentimetro.

Ang hanay ng temperatura ng karamihan sa mga thermistor ay nasa saklaw mula 170 hanggang 570 K. Ngunit may mga thermistor para sa pagsukat ng parehong napakataas (mga 1300 K) at napakababa (mga 4 - 80 K) na temperatura. Ang mga thermistor ay ginagamit para sa malayuang pagsukat ng temperatura, mga alarma sa sunog, atbp.

Pangalawang karanasan: Pag-iilaw ng isang semiconductor na may liwanag

Tingnan kung ano ang mangyayari kapag tumaas ang ilaw?

Anong konklusyon ang mabubuo?

Kung magpapakinang ka sa isang semiconductor, ang electrical conductivity nito ay magsisimulang tumaas. Gamit ang pag-aari na ito ng semiconductors, nilikha ang mga photovoltaic device. Ang mga semiconductor ay may kakayahang mag-convert ng liwanag na enerhiya sa electric current, halimbawa, mga solar panel.

Mga Photoresistor.Ang electrical conductivity ng semiconductors ay tumataas hindi lamang kapag pinainit, kundi pati na rin kapag naiilaw.

Maaari mong mapansin na kapag ang semiconductor ay iluminado, ang kasalukuyang sa circuit ay tumataas nang kapansin-pansin. Ito ay nagpapahiwatig ng pagtaas ng conductivity (pagbaba ng resistensya) ng mga semiconductor kapag nakalantad sa liwanag. Ang epekto na ito ay hindi nauugnay sa pag-init, dahil maaari rin itong maobserbahan sa isang pare-parehong temperatura.

Ang kondaktibiti ng kuryente ay tumataas dahil sa pagkasira ng mga bono at pagbuo ng mga libreng electron at butas dahil sa enerhiya ng liwanag na insidente sa semiconductor. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na photoelectric effect.

Ang mga device na gumagamit ng photoelectric effect sa semiconductors ay tinatawag na photoresistors o photoresistors. Ang maliit na sukat at mataas na sensitivity ng mga photoresistor ay ginagawang posible na gamitin ang mga ito sa iba't ibang larangan ng agham at teknolohiya para sa pagre-record at pagsukat ng mahinang light flux. Ginagamit ang mga photoresistor upang matukoy ang kalidad ng mga ibabaw, kontrolin ang mga sukat ng mga produkto, atbp.

Pangatlong karanasan: Pagdaragdag ng Dopant sa isang Semiconductor

Tingnan mo anong nangyayari?

Anong konklusyon ang mabubuo?

Kapag ang mga impurities ng ilang mga sangkap ay ipinakilala sa isang semiconductor, ang kanilang electrical conductivity ay tumataas nang husto.

Isulat natin ito sa isang kuwadernomga katangian ng semiconductor

Ang electrical conductivity ay tumataas sa pagtaas ng temperatura (thermistor)

Ang kondaktibiti ng kuryente ay tumataas sa pag-iilaw (photoresistor, solar panel)

Ang kondaktibiti ng elektrikal ay tumataas kapag ang ilang mga impurities ay ipinakilala sa semiconductor. (semiconductor diode)

Ang mga katangian ng semiconductor ay nakasalalay sa kanilang panloob na istraktura.Isaalang-alang natin ang silikon - isang elemento ng tetravadent (ipakita ang isang three-dimensional na modelo), ibig sabihin, sa panlabas na shell ng atom mayroong apat na electron na mahinang nakagapos sa nucleus. Ang bilang ng pinakamalapit na kapitbahay ng bawat silicon atom ay apat din.

Ang pakikipag-ugnayan ng isang pares ng mga kalapit na atom ay isinasagawa gamit ang isang pares-electronic na bono, na tinatawag na covalent bond. Ang isang valence electron mula sa bawat atom ay nakikilahok sa pagbuo ng bono na ito. Ang mga atomo ay matatagpuan na malapit sa isa't isa na ang kanilang mga valence electron ay bumubuo ng mga solong orbit sa paligid ng mga kalapit na mga atomo, sa gayon ay nag-uugnay sa mga atomo sa isang solong buong sangkap.

I-sketch natin ang nabuong larawan sa isang kuwaderno (pagguhit sa pisara)Kumpletuhin ng mga mag-aaral ang parehong pagguhit sa isang kuwaderno. Magdagdag pa tayo ng mga kalapit na atomo.

Kapag ang silikon ay pinainit, ang kinetic energy ng mga particle ay tumataas at ang mga indibidwal na bono ay nasira. Ang ilang mga electron ay nagiging libre at lumilipat sa pagitan ng mga lattice site, na bumubuo ng isang electric current. Ang conductivity ng semiconductors, dahil sa pagkakaroon ng mga libreng electron, ay tinatawag na electronic conductivity. Kapag ang isang bono ay nasira, isang bakanteng posisyon na may nawawalang elektron ay nabuo - isang butas.

Sa mababang temperatura, ang mga bono ay hindi nasisira, kaya ang silikon ay hindi nagsasagawa ng kuryente sa mababang temperatura.

Ang conductivity ng purong semiconductors, na walang mga impurities (intrinsic conductivity), ay isinasagawa sa pamamagitan ng paggalaw ng mga libreng electron (electronic conductivity) at ang paggalaw ng mga nakagapos na electron sa mga bakanteng site ng pares-electronic bonds (hole conductivity). Ang kondaktibiti ng mga semiconductor ay lubos na nakasalalay sa mga impurities. Ang pag-asa na ito ang naging dahilan ng pagiging semiconductor sa modernong teknolohiya. May mga donor at acceptor impurities. Sa pagkakaroon ng isang donor impurity sa isang semiconductor, kung ang arsenic ay idinagdag sa silikon, ang isang labis na mga electron ay sinusunod, ang semiconductor ay tinatawagn -uri, sa pagkakaroon ng mga impurities ng acceptor, kung ang indium ay idinagdag sa silikon, ang labis na mga butas ay sinusunod, ang semiconductor ay tinatawag na p-type.

Semiconductor

Semiconductor– isang malaking klase ng mga sangkap na ang resistivity ay malawak na nag-iiba mula sa 10 -5 sa 10 10 Ohm∙m.

Ang mga semiconductor ay may mga katangiang intermediate sa pagitan ng mga metal at dielectrics. Ano ang katangian ng semiconductors ay hindi ang halaga ng resistivity, ngunit ang katotohanan na ito ay nag-iiba sa isang malawak na hanay sa ilalim ng impluwensya ng mga panlabas na kondisyon.

Kasama sa mga semiconductor:

a) mga elemento ng III, IV, V at VI na mga pangkat ng periodic table ng mga elemento, halimbawa Si, Sinabi ni Ge, Bilang, Se, Sinabi ni Te;

b) mga haluang metal ng ilang mga metal;

c) oxides (metal oxides);

d) sulfide (sulfur compounds);

e) selenides (mga compound na may selenium).

Ang paglaban ng mga semiconductor ay nakasalalay sa:

a) temperatura;

b) pag-iilaw;

c) ang pagkakaroon ng mga impurities.

Ang electrical resistance ng semiconductors ay bumababa din kapag naiilaw sa liwanag.

1. Intrinsic conductivity ng semiconductors.

Self conductivity– electrical conductivity ng isang chemically pure semiconductor.

Sa isang tipikal na semiconductor (silicon crystal Si) nagkakaisa ang mga atomo covalent (atomic) bond. Sa temperatura ng silid, ang average na enerhiya ng thermal motion ng mga atom sa isang semiconductor crystal ay 0.04 eV. Ito ay makabuluhang mas mababa kaysa sa enerhiya na kinakailangan upang alisin ang isang valence electron, halimbawa, mula sa isang silicon atom ( 1.1 eV). Gayunpaman, dahil sa hindi pantay na pamamahagi ng enerhiya ng thermal motion o dahil sa mga panlabas na impluwensya, ang ilang mga atomo ng silikon ay na-ionize. Nabuo libre mga electron at mga bakanteng lugar sa covalent bond - ang tinatawag na mga butas. Sa ilalim ng impluwensya ng isang panlabas na patlang ng kuryente, ang isang nakaayos na paggalaw ng mga libreng electron at isang nakaayos na paggalaw sa kabaligtaran ng direksyon ng parehong bilang ng mga butas ay nangyayari.

Electronic conductivity o kondaktibitin -uri(mula sa lat. negatibo– negatibo) – conductivity ng semiconductors dahil sa mga electron.

Kondaktibiti ng butas o kondaktibitip -uri(mula sa Latin na positibo - positibo) - kondaktibiti ng mga semiconductor dahil sa mga butas.

kaya, intrinsic conductivity Ang semiconductor ay dahil sa dalawang uri ng conductivity nang sabay-sabay - elektroniko At butas.

2. Impurity conductivity ng semiconductors.

Impurity conductivity– electrical conductivity ng semiconductors, dahil sa pagkakaroon ng mga impurities (mga impurities ay mga atomo ng mga dayuhang elemento).

Ang pagkakaroon ng isang karumihan sa isang semiconductor ay makabuluhang nagbabago sa kondaktibiti nito. Halimbawa, kapag humigit-kumulang 0.001 at.% boron ay ipinakilala sa silikon, ang conductivity nito ay tumataas ng humigit-kumulang 10 6 na beses.

Karaniwan, ang mga impurity atoms ay may valency na naiiba ng isa mula sa valency ng mga pangunahing atoms.

Mga dumi ng donor– impurities na may mas mataas na valency, imparting sa semiconductor elektronikong kondaktibiti.

Semiconductor (silicon) + donor (arsenic) = semiconductor n-uri.

Acceptor impurities– impurities na may mas mababang valency, imparting sa semiconductor kondaktibiti ng butas.

Semiconductor (silicon) + acceptor (indium) = semiconductor r-uri.

3. Semiconductor diodes at triodes. Ang kanilang aplikasyon.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng karamihan sa mga aparatong semiconductor ay batay sa paggamit ng mga katangian p- n-transisyon.

Paglipat ng electron-hole(o p - n -transisyon) – ang hangganan ng kontak sa pagitan ng dalawang semiconductor na may iba't ibang uri ng conductivity.

Ang pagsasabog ng mga electron at butas ay nangyayari sa buong interface, at kapag sila ay nagtagpo, sila ay muling pinagsama.

Sa interface sa isang electronic semiconductor, ang mga positibong ion ng mga donor na dumi ay nananatili, at sa isang butas na semiconductor, ang mga negatibong ion ng mga acceptor ay nabuo. Ang tinatawag na layer ng hadlang(electric double layer), ang boltahe nito E zap nakadirekta mula sa electronic semiconductor hanggang sa butas. Sa pamamagitan ng double layer na ito maaari silang masira n-semiconductor sa p- Ang isang semiconductor ay naglalaman lamang ng mga electron na may sapat na mataas na enerhiya para dito. Ang isang panlabas na electric field na inilapat sa dalawang magkaibang semiconductors, depende sa direksyon nito, ay maaaring magpahina sa larangan ng blocking layer.

Ang barrier layer ay may one-way conductivity: Ang blocking layer ay nagbibigay-daan sa kasalukuyang dumaan sa direksyon na kabaligtaran sa field ng blocking layer, at hindi pinapayagan ang current na dumaan sa direksyon na tumutugma sa field ng blocking layer.

Semiconductor diode- isang device na may isa p- n-transisyon.

Katangian ng kasalukuyang boltahe– kasalukuyang pag-asa ako mula sa boltahe U, inilapat sa diode.

Semiconductor triode ( o transistor)- isang device na may dalawa p- n-transisyon.

Ang mga transistor (tulad ng mga tube triode) ay nagsisilbing palakasin ang mahihinang signal ng kuryente.

Mga tanong sa seguridad

1. Anong mga sangkap ang tinatawag na semiconductor?

2. Paano naiiba ang mga semiconductor sa mga conductor at dielectrics?

3. Ano ang nakasalalay sa electrical conductivity ng semiconductors?

4. Anong mga katangian ng semiconductors ang ginagamit sa thermal at photoresistors?

5. Ano ang mekanismo ng intrinsic conductivity ng semiconductors?

6. Paano nabuo ang mga libreng electron at butas?

7. Ano ang mekanismo ng impurity conductivity sa semiconductors?

8. Aling mga dumi ang tinatawag na donor, at alin ang tinatawag na acceptor?

9. Paano ipaliwanag ang one-way conduction p- n-transisyon?

10. Ano ang katangian ng kasalukuyang-boltahe p- n-transisyon? Ipaliwanag ang paglitaw ng pasulong at baligtad na kasalukuyang.

11. Aling direksyon sa isang semiconductor diode ang nagpapahintulot sa kasalukuyang dumaan?

12. Ano ang semiconductor triode (o transistor)?

Ang pagsumite ng iyong mabuting gawa sa base ng kaalaman ay madali. Gamitin ang form sa ibaba

Ang mga mag-aaral, nagtapos na mga mag-aaral, mga batang siyentipiko na gumagamit ng base ng kaalaman sa kanilang pag-aaral at trabaho ay lubos na magpapasalamat sa iyo.

Ministri ng Agham at Edukasyon

Kagawaran ng "I&VT"

PALIWANAG TALA

Para sa course work

Organisasyon at pamamaraan ng pang-industriyang pagsasanay sa paksa: Mga materyales sa agham at mga materyales sa elektrikal at radyo

Sa paksa: Mga materyales sa semiconductor

Panimula

ako . Sa modernong teknolohiya, ang mga metal at haluang metal, pati na rin ang mga de-koryenteng materyales, ay malawakang ginagamit. Ang paggawa ng modernong radio-electronic na instrumento ay umabot sa isang yugto ng pag-unlad kapag ang mahahalagang parameter ng mga aparato ay hindi nakadepende nang labis sa mga disenyo ng circuit, ngunit sa mga de-koryenteng materyales at radyo na ginamit at ang pagiging perpekto ng mga teknolohikal na proseso ng kanilang paggawa. Ang paksa ng agham ng mga materyales ay binubuo ng limang seksyon. Ang unang seksyon ay tinatawag pangkalahatang impormasyon tungkol sa mga metal at haluang metal.

Ang metal ay isang solidong sangkap.

Ang isang haluang metal ay isang kumbinasyon ng 2 o higit pang mga elemento ng kemikal

Ang isang sangkap ay ang mga sangkap na bumubuo sa isang haluang metal.

II. Ang mga materyales sa pagsasagawa ay mga materyales na may mababang resistivity.

III. Mga materyales na dielectric

Ang mga dielectric ay mga insulating material.

IV. Ang mga materyales ng semiconductor ay mga materyales na kumonsumo ng kaunting enerhiya sa panahon ng operasyon.

V. Magnetic na materyales - pagkakaroon ng mga kaakit-akit na katangian.

Mga istrukturang bakal at haluang metal

Ang mga istrukturang bakal ay mga bakal na inilaan para sa paggawa ng mga bahagi ng makina (mga bakal na pang-engineering), mga istruktura at mga istruktura (mga bakal sa konstruksyon).

Mga bakal na istruktura ng carbon

Ang carbon structural steels ay nahahati sa ordinaryong kalidad at mataas na kalidad na bakal.

Ordinaryong bakal kalidad, ang mga sumusunod na marka ay ginawa: St0, St1, St2,..., St6 (tinataas ang nilalaman ng carbon sa pagtaas ng bilang). St4 - carbon 0.18-0.27%, mangganeso 0.4-0.7%.

Sa pagtaas ng karaniwang bilang ng grado ng bakal, ang lakas ng makunat (in) at ang ani (0.2) ay tumataas at ang ductility (,) ay bumababa. Ang St3sp ay may v =380490MPa, 0.2 =210250MPa, =2522%.

Kalidad ng carbon ang bakal ay tinutunaw bilang pagsunod sa mas mahigpit na mga kondisyon tungkol sa komposisyon ng singil at ang pagsasagawa ng pagtunaw at paghahagis. Mga nilalaman<=0.04%, P<=0.0350.04%, а также меньшее содержание неметаллических включений.

Ang mga de-kalidad na carbon steel ay minarkahan ng mga numerong 08, 10, 15,..., 85, na nagpapahiwatig ng average na nilalaman ng carbon sa daan-daang porsyento.

Mga mababang carbon steel(SA<0.25%) 05кп, 08, 07кп, 10, 10кп обладают высокой прочностью и высокой пластичностью. в =330340МПа, 0.2 =230280МПа, =3331%.

Mga medium na carbon steel(0.3-0.5% C) 30, 35,..., 55 ay ginagamit pagkatapos ng normalisasyon, pagpapabuti at pagpapatigas sa ibabaw para sa iba't ibang uri ng mga bahagi sa lahat ng industriya. Ang mga bakal na ito, kumpara sa mga low-carbon steel, ay may mas mataas na lakas na may mas mababang ductility (κ = 500600 MPa, 0.2 = 300360 MPa, = 2116%). Sa pagsasaalang-alang na ito, dapat silang gamitin para sa paggawa ng maliliit na bahagi o mas malaki, ngunit hindi nangangailangan ng hardenability.

Mataas na carbon steel(0.6-0.85% C) 60, 65,..., 85 ay may mataas na lakas, wear resistance at elastic properties. Ang mga bukal at bukal, spindle, lock washer, rolling roll, atbp. ay ginawa mula sa mga bakal na ito.

Alloy na istrukturang bakal

Ang mga bakal kung saan ang kabuuang halaga ng mga elemento ng alloying ay hindi lalampas sa 2.5% ay inuri bilang mababang haluang metal, ang mga naglalaman ng 2.5-10% ay haluang metal, at higit sa 10% ay inuri bilang mataas na haluang metal (nilalaman ng bakal na higit sa 45%).

Ang mga mababang-alloy na bakal ay pinakamalawak na ginagamit sa konstruksiyon, at ang mga bakal na haluang metal ay pinaka-malawak na ginagamit sa mechanical engineering.

Konstruksyon na mababa ang haluang metal na bakal

Ang mga mababang haluang metal na bakal ay yaong naglalaman ng hindi hihigit sa 0.22% C at medyo maliit na halaga ng hindi kulang na mga elemento ng alloying: hanggang 1.8% Mn, hanggang 1.2% Si, hanggang 0.8% Cr at iba pa.

Kasama sa mga bakal na ito ang mga bakal na 09G2, 09GS, 17GS, 10G2S1, 14G2, 15HSND, 10KHNDP at marami pang iba. Ang mga bakal sa anyo ng mga sheet at hugis na mga seksyon ay ginagamit sa konstruksiyon at mechanical engineering para sa mga welded na istruktura, pangunahin nang walang karagdagang paggamot sa init. Ang low-alloy na low-carbon steels ay weldable.

Para sa paggawa ng mga malalaking diameter na tubo, ginagamit ang 17GS steel (0.2 = 360 MPa, V = 520 MPa).

Mga bakal na nagpapatibay

Upang palakasin ang reinforced concrete structures, ginagamit ang carbon o low-carbon steel sa anyo ng makinis o pana-panahong profiled rods.

Bakal St5sp2 - sa =50MPa, 0.2 =300MPa, =19%.

Malamig na bumubuo ng mga bakal

Upang matiyak ang mataas na formability, ang ratio sa / 0.2 ng bakal ay dapat na 0.5-0.65 na may hindi bababa sa 40%. Kung mas maraming carbon ang nilalaman nito, mas malala ang stampability ng bakal. Ang silikon, na nagpapataas ng lakas ng ani, ay binabawasan ang kakayahang mabuo, lalo na ang kakayahan ng bakal na iguguhit. Samakatuwid, para sa cold stamping, mas malawak na ginagamit ang cold-rolled boiling steels na 08kp, 08Fkp (0.02-0.04% V) at 08Yu (0.02-0.07% Al).

Structural (machine-building) cemented (nitro-carburized) alloy steels

Para sa paggawa ng mga bahagi na pinalakas ng carburization, ang mga low-carbon (0.15-0.25% C) na bakal ay ginagamit. Ang nilalaman ng mga elemento ng alloying sa mga bakal ay hindi dapat masyadong mataas, ngunit dapat magbigay ng kinakailangang hardenability ng ibabaw na layer at core.

Mga bakal na Chrome Ang 15Х, 20Х ay inilaan para sa paggawa ng mga maliliit na produkto ng simpleng hugis, na semento sa lalim na 1.0-1.5 mm. Ang mga bakal na Chromium, kumpara sa mga carbon steel, ay may mas mataas na mga katangian ng lakas na may ilang mas mababang ductility sa core at mas mahusay na lakas sa sementadong layer, ay sensitibo sa sobrang init, at may mababang hardenability.

Bakal 20Х - sa =800MPa, 0.2 =650MPa, =11%, =40%.

Mga bakal na Chrome vanadium. Ang paghahalo ng chromium steel na may vanadium (0.1-0.2%) ay nagpapabuti sa mga mekanikal na katangian (20HF steel). Bilang karagdagan, ang mga chrome vanadium na bakal ay hindi gaanong madaling kapitan ng sobrang init. Ginagamit lamang para sa paggawa ng medyo maliliit na bahagi.

Modelong kurikulum

Modelong kurikulum- ito ay isang dokumento na nilayon upang ipatupad ang mga kinakailangan ng estado para sa pinakamababang nilalaman at antas ng pagsasanay ng mga nagtapos na institusyong pang-edukasyon ng pangalawang dalubhasang edukasyon. Tinutukoy nito ang isang pangkalahatang listahan ng mga disiplina, at ang kinakailangang dami ng oras para sa kanilang pagpapatupad, ang mga uri at pinakamababang tagal ng pagsasanay, isang tinatayang listahan ng mga silid-aralan, laboratoryo at workshop. Nagbibigay din ang kurikulum ng disenyo ng kurso sa hindi hihigit sa tatlong disiplina sa buong panahon ng pag-aaral. Ang mga uri ng praktikal na pagsasanay at ang kanilang tagal ay tinutukoy alinsunod sa pamantayang pang-edukasyon na kasanayan para sa isang partikular na espesyalidad. Ang iskedyul ng prosesong pang-edukasyon ay may likas na rekomendasyon at maaaring iakma ng institusyong pang-edukasyon, napapailalim sa ipinag-uutos na pagsunod sa tagal ng teoretikal na pagsasanay, mga sesyon ng pagsusuri, pati na rin ang tiyempo ng mga pista opisyal sa taglamig at tag-init na magtatapos sa taon ng akademiko (tingnan ang Talahanayan 1).

TALAHANAYAN 1

Pangalan

proseso ng edukasyon,

mga akademikong disiplina

Pamamahagi ayon sa semestre

Bilang ng mga kontrol

Bilang ng oras

Pamamahagi ayon sa mga kurso at semestre

Mga pagsusulit

Proyekto ng coursework

Theoret. zan.

Lab.praktikal na mga klase

Agham ng Materyales

at mga materyales sa electro-radio

Malinaw sa curriculum na kabuuang 60 oras ang inilaan para sa asignaturang “Materials Science and Electrical and Radio Materials”. Sa mga ito, 44 ay teoretikal at 16 ay praktikal. Ang pinakamababang bilang ng mga pagsusulit ay 2 papel. May mga klase sa laboratoryo. Walang coursework, course projects, o credits. Ang paksang "Materials Science at Electrical Radio Materials" ay pinag-aaralan sa 2nd year. Sa 3rd semester mayroong 18 linggo ng pag-aaral, 2 oras bawat linggo: 18 * 2 = 36 na oras na pinag-aralan sa 3rd semester. Sa ika-4 na semestre ng pag-aaral mayroong 12 linggo, 2 oras bawat linggo: 12*2=24 na oras ang pinag-aaralan sa ika-4 na semestre. Kabuuan para sa ika-3 at ika-4 na semestre: 36+24=60 oras, ang paksang ito ay ganap na pinag-aralan sa ika-2 taon.

Tematikong plano

Tematikong plano- ay bahagi ng kurikulum. Kurikulum ay isang dokumento na naglalarawan sa nilalaman ng materyal na pinag-aaralan ayon sa taon ng pag-aaral at mga seksyon (mga paksa). Ang tematikong plano ay binubuo ng mga seksyon na kinabibilangan ng mga paksa. Ang tematikong plano ay namamahagi ng mga oras sa mga seksyon mula sa kabuuang bilang ng mga oras. Sa pampakay na plano, 12 oras ang inilalaan para sa paksang "Mga Materyal na Agham at Elektrikal na Materyales sa Radyo" sa seksyong "Mga Materyales sa Pagsasagawa".

TALAHANAYAN 2

Pangalan ng paksa	Bilang ng oras
		Mga teoretikal na klase
Kabanata 4. Mga Materyales sa Pagsasagawa

Mataas na kondaktibiti na materyales
Superconductor at cryoconductor
Electrical conductivity ng conductors
Pagsubok

Calendar-thematic na plano

Calendar-thematic na plano - pagpaplano ng isang dokumento sa accounting, ang mga layunin nito ay upang matukoy ang paksa, uri ng pamamaraan at kagamitan para sa mga aralin sa napiling paksa. Ang pag-drawing ng isang kalendaryo-thematic na plano ay ang unang hakbang sa paglikha ng sistematisasyon ng aralin. Ang pinagmumulan ng dokumento dito ay ang curriculum. Ang kalendaryong pampakay na plano ay nagbibigay ng mga interdisciplinary na koneksyon. Kung ang calendar-thematic plan ay tumutugma sa curriculum, sila ay ginagabayan ng thematic plan kapag gumuhit ng isang lesson plan. Calendar-thematic na plano (tingnan ang talahanayan 3).

Pagbuo ng aralin

Kapag pinag-aaralan ang kurikulum, maingat na sinusuri ng guro ang bawat paksa, na ginagawang posible na malinaw na tukuyin ang nilalaman ng pagsasanay at magtatag ng mga interdisciplinary na koneksyon. Batay sa kurikulum, ang isang kalendaryong-thematic na plano ay iginuhit, at batay sa kalendaryo-thematic na plano, ang isang lesson plan ay iginuhit. Kapag tinutukoy ang layunin at nilalaman ng aralin, na nagreresulta mula sa kurikulum, tinutukoy ang nilalaman ng pagtatala, mga kasanayan at kakayahan na dapat matutunan ng mga mag-aaral sa araling ito. Sa pamamagitan ng pagsusuri sa mga nakaraang aralin at pagtatatag kung hanggang saan nalutas ang kanilang mga gawain, nalaman nila ang sanhi ng mga pagkukulang, at batay dito ay tinutukoy nila kung anong mga pagbabago ang kailangang gawin sa pagpapatupad ng araling ito. Binabalangkas nila ang istraktura ng aralin at ang oras para sa bawat bahagi, bumubuo ng nilalaman at likas na gawaing pang-edukasyon sa panahon ng aralin.

Lesson Plan

item: Materials Science at Electro-Radio Materials Group 636

Paksa: Pag-uuri at mga pangunahing katangian

a) pang-edukasyon: Ipakilala sa mga mag-aaral ang mga konsepto at pangunahing katangian ng mga materyales sa konduktor, pag-usapan ang kanilang mga layunin

b) pagbuo: Bumuo ng interes sa mga materyales sa agham at mga materyales sa elektrikal at radyo

c) pang-edukasyon: Bumuo ng isang pangangailangan para sa edukasyon sa sarili

Uri ng aralin: Pinagsama-sama

Paraan ng pagtatanghal: paghahanap

Mga visual aid: poster No. 1, PC

Oras: 90 min.

Pag-unlad ng aralin

ako. Panimulang bahagi:

Nakasulat na survey sa dalawang opsyon + 3 pag-aaral sa board (Appendix 1)

II. Pangunahing bahagi:

1. Ipahayag ang layunin ng bagong paksa

2. Paglalahad ng bagong materyal, oras na 40 minuto.

a) Pangunahing konsepto

b) Pag-uuri ng mga konduktor

c) Saklaw ng aplikasyon

3. Mga sagot sa mga tanong ng mag-aaral oras 10 minuto.

4. Pagsasama-sama ng bagong materyal na oras 20 minuto.

Nakasulat na survey sa 2 opsyon + 3 pag-aaral sa board (Appendix 2)

III. huling bahagi: oras 3 min.

1. Pagbubuod

2. Takdang-Aralin: p. 440 na mga sagot sa mga tanong, malayang isaalang-alang ang mga paksa Blg. 2, 3, 4, 5

3. Pangwakas na pananalita mula sa guro

Guro

Mga sanggunian

1. Lakhtin Yu M., Leontyeva V. P. Materyal na agham. -- M.: Mechanical Engineering, 1990

2. Mga teknolohikal na proseso ng paggawa ng mechanical engineering. In-edit ni S. I. Bogodukhov, V. A Bondarenko. -- Orenburg: OSU, 1996

Aplikasyon1

WRITTEN SURVEYayon sa 2 pagpipilian

Opsyon 1

1 . Ano ang pinag-aaralan ng agham ng mga materyales?

2. Mga uri ng metal.

3. Pag-uuri ng metal

4. Pagbabagong allotropic

5 . Mga katangian ng mga metal

Opsyon 2

1. Pagpapasiya ng katigasan ng metal

2. Mga mekanikal na katangian

3. Plastic

4. Pagtitiis

5. Teknolohikal na katangian

Appendix 2 Nakasulat na survey

1 - opsyon

1. Mga materyales na semiconductor

2. Superconductors

3. Cryoconductor

4. Mga katangian ng mga materyales na semiconductor

5. Pagkalastiko ng mga materyales

2 - opsyon

1. Mga materyales na semiconductor.

2. Mga materyales na dielectric

3. Pagkaplastikan

4. Pagkalastiko

5. Superconductor

Aplikasyon3

Buod ng aralin sa paksa" Mga materyales sa konduktor"

Ang pagtaas ng papel na ginagampanan ng teknolohiya at teknikal na kaalaman sa buhay ng lipunan ay nailalarawan sa pamamagitan ng pag-asa ng agham sa mga pag-unlad na pang-agham at teknikal, pagtaas ng teknikal na kagamitan, ang paglikha ng mga bagong pamamaraan at diskarte batay sa teknikal na pamamaraan ng paglutas ng mga problema sa iba't ibang larangan ng kaalaman. , kabilang ang kaalamang militar-teknikal. Ang modernong pag-unawa sa teknikal na kaalaman at teknikal na aktibidad ay nauugnay sa tradisyunal na hanay ng mga problema at sa mga bagong direksyon sa teknolohiya at engineering, lalo na sa teknolohiya ng mga kumplikadong sistema ng computer, mga problema ng artificial intelligence, system engineering, atbp.

Ang pagtutukoy ng mga konsepto ng teknikal na kaalaman ay pangunahing tinutukoy ng mga detalye ng paksa ng pagmuni-muni ng mga teknikal na bagay at teknolohikal na proseso. Ang paghahambing ng mga bagay ng teknikal na kaalaman sa mga bagay ng iba pang kaalaman ay nagpapakita ng kanilang tiyak na pagkakapareho, pagpapalawak, lalo na, sa mga tampok tulad ng pagkakaroon ng istraktura, sistematiko, organisasyon, atbp. Ang ganitong mga pangkalahatang tampok ay makikita ng pangkalahatang siyentipikong konsepto ng "pag-aari", "istraktura", "sistema", "organisasyon", atbp. Siyempre, ang mga pangkalahatang tampok ng mga bagay ng teknikal, militar-teknikal, natural na agham at panlipunang pang-agham na kaalaman ay makikita ng mga pilosopiko na kategorya bilang "bagay", "kilusan", "sanhi", "epekto", atbp. Pangkalahatang siyentipiko at pilosopiko Ang mga konsepto ay ginagamit sa parehong militar at teknikal na mga agham, ngunit hindi ipahayag ang kanilang pagiging tiyak. Kasabay nito, nakakatulong sila upang malalim at mas ganap na maunawaan ang nilalaman ng mga bagay ng teknikal, militar-teknikal na kaalaman at ang mga konsepto ng mga teknikal na agham na sumasalamin sa kanila.

Sa pangkalahatan, ang pilosopikal at pangkalahatang mga konseptong pang-agham sa mga teknikal na agham ay kumikilos bilang ideolohikal at metodolohikal na paraan ng pagsusuri at pagsasama ng kaalamang pang-agham at teknikal.

Ang isang teknikal na bagay ay walang alinlangan na bahagi ng layunin na katotohanan, ngunit isang espesyal na bahagi. Ang paglitaw at pag-iral nito ay nauugnay sa panlipunang anyo ng paggalaw ng bagay at sa kasaysayan ng tao. Tinutukoy nito ang makasaysayang katangian ng teknikal na bagay. Tinutugunan nito ang mga tungkulin ng produksyon ng lipunan, ito ay gumaganap bilang sagisag ng kaalaman ng mga tao.

Ang paglitaw ng teknolohiya ay isang natural na proseso ng kasaysayan, ang resulta ng aktibidad ng produksyon ng tao.

Ang panimulang punto nito ay "mga organo ng tao". Ang pagpapalakas, pagdaragdag at pagpapalit ng mga gumaganang organo ay isang pangangailangang panlipunan, na natanto sa pamamagitan ng paggamit ng kalikasan at ang sagisag ng mga tungkulin ng paggawa sa mga nabagong likas na katawan.

Ang pagbuo ng teknolohiya ay nangyayari sa proseso ng paggawa ng mga kasangkapan, pag-angkop ng mga likas na katawan upang makamit ang isang layunin. At isang palakol, at isang puno ng kahoy na nagsisilbing tulay, atbp. - lahat ng ito ay mga paraan ng pagpapalakas ng indibidwal, pagtaas ng kahusayan ng kanyang mga aktibidad. Ang isang natural na bagay na gumaganap ng isang teknikal na function ay potensyal na isang teknikal na bagay. Itinatala nito ang pagiging posible ng disenyo nito at ang pagiging kapaki-pakinabang ng mga pagpapabuti sa istruktura sa pamamagitan ng muling paggawa ng mga bahagi nito.

Ang praktikal na pagkakakilanlan ng isang istraktura bilang isang integridad ay nagpapahiwatig ng aktwal na pagkakaroon ng isang teknikal na bagay. Ang pinakamahalagang katangian nito ay functional usefulness, isang hindi pangkaraniwang kumbinasyon ng mga materyales para sa kalikasan, at ang subordination ng mga materyal na katangian sa relasyon sa pagitan ng mga bahagi ng system. Ang isang teknikal na disenyo ay isang koneksyon ng mga bahagi; tinitiyak ng utos na ito ang pinakamatagal at pinakamabisang operasyon ng armas, hindi kasama ang pagsira sa sarili nito. Ang isang bahagi ng isang istraktura ay isang bahagi bilang una at hindi mahahati na yunit nito. At sa wakas, sa tulong ng teknikal na disenyo, ang mode ng panlipunang aktibidad ay nakakamit ng paggawa. Ang teknolohiya ay ang bahagi ng panlipunang kasanayan na kinakatawan ng pakikipag-ugnayan ng isang teknikal na paraan at isang binagong bagay, na tinutukoy ng mga batas ng materyal na mundo at kinokontrol ng teknolohiya.

Ang teknikal na kasanayan ay nagpapakita ng sarili sa kaugnayan ng isang tao sa teknolohiya bilang isang bagay, sa mga bahagi nito at sa kanilang mga koneksyon.

Ang operasyon, pagmamanupaktura at disenyo ay malapit na nauugnay sa isa't isa at kumakatawan sa isang natatanging pag-unlad ng teknikal na kasanayan. Bilang isang bagay ng pagsasamantala, ang teknolohiya ay kumikilos bilang isang tiyak na materyal at functional na integridad, ang pangangalaga at regulasyon na kung saan ay isang kailangang-kailangan na kondisyon para sa paggamit nito. Ang salungat sa pagmamaneho sa pagpapatakbo ay ang pagkakaiba sa pagitan ng mga kondisyon ng pagpapatakbo ng kagamitan at ng mga functional na tampok nito. Ipinapalagay ng mga functional na tampok ang pare-pareho ang mga kondisyon ng pagpapatakbo, ngunit ang mga kondisyon ng pagpapatakbo ay may posibilidad na magbago.

Ang pagtagumpayan sa kontradiksyon na ito ay nakakamit sa teknolohiya, sa paghahanap ng mga karaniwang teknolohikal na operasyon.

Ang panloob na kontradiksyon ng teknolohiya ay ang pagkakaiba sa pagitan ng mga natural na proseso na ginamit at ang mga pangangailangan upang mapabuti ang pagiging maaasahan at kahusayan nito. Ang pagtagumpayan sa kontradiksyon na ito ay nakakamit sa pagbuo ng mas advanced na teknolohiya, sa tulong ng kung saan mas pangunahing mga batas ng kalikasan ang maaaring gamitin. Ang teknolohiya ay hindi pasibo kaugnay ng teknolohiya;

Ang bagong teknolohiya ay nagbabago ng teknolohiya, ang teknolohiya mismo ay nagiging isang paraan ng pagsasakatuparan ng mga panloob na pakinabang ng dinisenyo na teknolohiya.

Sa disenyo, ang panlipunang kakanyahan ng isang teknikal na bagay ay lubos na ipinahayag. Binubuo nito ang isang nakabubuo na istraktura alinsunod sa function ng produksyon na tinukoy ng lipunan. Ang teknolohiya ay bumubuo ng isang kondisyon para sa pag-unlad ng lipunan, namamagitan sa relasyon nito sa kalikasan, at isang paraan ng paglutas ng mga kontradiksyon sa pagitan ng tao at kalikasan. Ang isang teknikal na bagay ay isang carrier ng produksyon ng tao at mga teknolohikal na pag-andar. Kung walang teknikal na pag-unlad, imposibleng makamit ang panlipunang homogeneity ng lipunan at ang komprehensibong pag-unlad ng bawat indibidwal.

Ang mga katangian ng isang teknikal na bagay ay kinilala sa teknikal na kasanayan at naitala sa kaalaman ng mga diskarte sa pagpapatakbo, pagmamanupaktura at pagpapabuti ng kagamitan. Empirically natagpuan ang mga proporsyon sa pagitan ng mga bahagi ng isang teknikal na aparato at ang pagbuo ng "mga teknikal na bagay", medyo matatag na impormasyon tungkol sa mga teknikal na aparato, ang kanilang mga mahahalagang bahagi at katangian. Sa anyo ng mga naturang bagay, halimbawa, ang mga paglalarawan ng mga mekanismo ng pag-aangat at transportasyon, mga relo, at ang pinakamahalagang mga crafts at materyales ay nabuo.

Ang paglipat sa teknolohiya ng makina, ang paglipat ng mga tool sa pagtatrabaho sa mga mekanismo ay nagdulot ng pagtatayo ng mga teknikal na aparato sa buhay, na nangangailangan ng teoretikal na pag-unlad ng konsepto ng "machine" at ang pagtanggap ng iba't ibang mga idealization nito (kinematic pair, force dynamics, istraktura).

Ang pagbuo ng mga konsepto ng teknikal na agham ay naiimpluwensyahan ng mga pattern na natuklasan sa panahon ng pag-aaral ng mga natural na agham, sa partikular, teoretikal na mekanika. Kasabay nito, dapat itong kilalanin na ang konsepto ng teknikal na disenyo ay nahahanap ang pagpapahayag nito sa loob ng teknikal na kaalaman. Sa kasaysayan, ito ay nabuo bilang isang sistema ng mga probisyon tungkol sa isang makina, isang mekanikal na hanay ng mga bahagi at ang kanilang natural na relasyon, na tinitiyak ang nais na epekto.

Ang pagbuo ng mga teknikal na disiplina ay naganap sa iba't ibang paraan. Ang mga teknikal na disiplina tungkol sa mga makina ay batay sa mga resulta ng natural na agham, sa kaalaman sa mga batas ng kalikasan at sa paggamit ng mga batas ng pisika sa teknolohiya. Ang mga teknikal na kinematics, dynamics ng makina at ang pag-aaral ng mga bahagi ng makina ay isang inilapat na kalikasan. Ang mga disiplinang ito ay nabuo batay sa teoretikal na mekanika at descriptive geometry, na nagresulta sa paglikha ng isang espesyal na wika.

Ang mga teknikal na agham ay nabuo hindi lamang sa pamamagitan ng paggamit ng natural na agham sa teknolohiya, kundi pati na rin sa pamamagitan ng paggamit ng mga siglo-lumang karanasan ng teknolohiya, pag-unawa dito at pagbibigay dito ng isang lohikal na malinaw na anyo. Sa ganitong paraan, nabuo ang mga agham ng iba't ibang uri ng makina, agham ng mga materyales, atbp. Ang empirikal na data ng mga teknikal na disiplina na ito, na nasubok sa pagsasanay, ay napanatili at kasama sa pangkalahatang agham ng mga makina. At hanggang ngayon, maraming mga pamamaraan ng pagmamanupaktura at pagpapatakbo ng kagamitan ang hindi nakatanggap ng wastong teoretikal na katwiran.

Ang pagbuo ng teknikal na agham ay nagtapos sa artisanal na saloobin sa teknolohiya, kapag ang ilang mga mekanismo ay pinahusay nang paisa-isa sa loob ng maraming dekada at kahit na mga siglo. Ang pag-unawa na ang makina ay isang pagbabagong-anyo ng paggalaw sa isang anyo na kailangan ng produksyon at mahalagang binubuo ng mga kinematic na pares ang naging batayan para sa siyentipikong disenyo ng iba't ibang teknikal na kagamitan noong ika-19 na siglo.

Mula sa itaas ay malinaw na tinutuklasan ng teknikal na agham ang bagay nito, bagama't may kakayahang ipaliwanag ang paggana ng craft, mga tool sa kamay na nilikha nang walang pang-agham na katwiran. Ang layunin ng teknikal na agham ay nabuo sa proseso ng pagkilala sa mga mahalaga at kinakailangang katangian ng teknolohiya at pagdidisenyo ng isang makina. Ang isang makina, ang mga bahagi nito, ang mga ugnayan sa pagitan ng mga ito, ang kanilang komposisyon, ang natural na batayan ng mga bahagi at ang teknolohikal na proseso ay lahat ng bagay ng teknikal na agham. Ang layunin ng teknikal na agham ay isang mapagkukunan ng siyentipiko at teknikal na kaalaman. Ang kanyang pananaliksik ay nagbibigay, sa partikular, mga istrukturang istruktura at mga elemento nito. Sa istraktura, katatagan, pag-uulit, pangangailangan,

ang pattern ng komposisyon ng mga elemento ng makina. May kaugnayan sa istraktura, ang isang bahagi ng makina ay gumaganap bilang isang elemento. Ang mental na pagkuha ng isang elemento ng istraktura ay nauugnay sa abstraction mula sa pisikal na dimensyon at natural na batayan ng sangkap. Sa huli, ang lahat ng pang-agham at teknikal na konsepto ay repleksyon ng isang teknikal na bagay.

Ang mga konsepto ng "teknikal na bagay" at "bagay ng teknikal na agham" ay gumaganap ng iba't ibang pamamaraan ng pag-andar sa pilosopikal na pagsusuri ng teknolohiya at pang-agham at teknikal na kaalaman. Ang konsepto ng isang "teknikal na bagay" ay nakukuha ang panig ng layunin ng mundo na aktwal na nagbabago sa pagsasanay. Ang isang teknikal na bagay ay makikita sa pilosopikal, panlipunan, natural at teknikal na mga agham, at sa bawat oras na ang agham ay naghihiwalay ng sarili nitong paksa. Ang konsepto ng "bagay ng teknikal na agham" ay nag-aayos ng paksa ng mga teknikal na agham, ang kanilang kaugnayan sa layunin na katotohanan. Ang pangunahing bagay ng teknikal na agham ay ang makina, dahil sa tulong nito ang teknolohikal na proseso ay inayos at kinokontrol nito. Pinapadali at pinapalitan ng makina ang paggawa ng tao at nagsisilbing paraan upang makamit ang isang layunin.

Pangunahing nakatuon ang teknikal na agham sa pag-aaral ng mga elemento, ang kanilang mga relasyon at teknikal na istruktura. Upang mabuo ang paksa ng teknikal na agham, mahalagang kilalanin, ilarawan at ipaliwanag ang mga teknikal na elemento, ang kanilang mga relasyon at posibleng mga istruktura kung saan ang mga function ng produksyon na kapaki-pakinabang para sa lipunan ay naisasagawa. Ngunit ang teknikal na agham ay hindi nagtatapos doon. Kabilang dito ang mga patakaran para sa synthesis ng mga bagong teknikal na istruktura, mga pamamaraan ng pagkalkula at mga form ng disenyo.

Ang mga panuntunan at regulasyon sa disenyo, mga graphical at analytical na pamamaraan ng pagkalkula ay naglalapit sa teknikal na agham sa teknikal na pagkamalikhain, gawaing disenyo. Ang paksa ng mga teknikal na agham ay nabuo sa direktang pag-asa sa pagkamalikhain ng teknolohiya. Ito ang pagiging tiyak ng mga teknikal na agham, na kumakatawan sa isang paraan ng pagpapabuti ng teknolohiya, muling pag-iisip ng data ng natural na agham, pagtuklas ng mga teknolohikal na pamamaraan at pag-imbento ng mga teknikal na disenyo.

Ang pinakamahalagang salik sa teknikal na pagkamalikhain ay ang mga alituntunin na nagbibigay para sa pagkamit ng lakas at pagiging maaasahan ng isang teknikal na aparato, pagsusuot ng paglaban at paglaban sa init ng mga bahagi nito, atbp. Ang mga patakarang ito ay bumubuo sa balangkas ng disenyo, hindi kasama dito kung ano ang hindi tumutugma. sa pamantayan para sa paggana ng mga makina na binuo ng teknikal na agham. Ang mga pamamaraan para sa paglutas ng mga problema ay binuo batay sa mga patakaran at regulasyon ng mga aktibidad sa engineering.

Ang mga prinsipyo ay kumikilos bilang mga kinakailangan para sa aktibidad, bilang prinsipyo ng pag-oorganisa at pagdidirekta nito. Kaya, ang paksa ng mga teknikal na agham ay kasama hindi lamang ang mga batas ng isang teknikal na bagay, kundi pati na rin ang mga batas ng teknikal na disenyo, mga pamamaraan, mga tuntunin, mga pamantayan at mga prinsipyo ng disenyo ng teknolohiya.

Pamamaraan ng aralin.

Pumasok ako sa room No. 24 at kumusta sa mga estudyante.

Magsisimula ang panimulang bahagi ng aralin.

ako. Panimulang bahagi:

1. Organisasyon sandali: suriin ayon sa ulat, oras 2 minuto.

Sinusuri ko ang presensya ng mga mag-aaral gamit ang ulat. Nagbibigay ako ng 2 minuto upang suriin kung ang mga mag-aaral ay naroroon sa klase. Tapos gumagawa ako ng homework survey.

2. Pagsusuri ng takdang-aralin: oras 15 minuto.

Survey

Isinasagawa ko ang survey sa anyo ng 10 katanungan. Kasama sa mga ito ang mga tanong sa sakop na paksa. Magbibigay ako ng 15 minuto para sa pagsusulit.

PAGSUSULIT

1 . Ano ang pinag-aaralan ng agham ng mga materyales?

2. Mga materyales sa konduktor

3. Mga materyales na semiconductor

4. Mga materyales na dielectric

5. Maswerte

6. Mga compound

7. Pandikit

8. tibay

9. Pagkalastiko

10. Pagkaplastikan

Mga istrukturang bakal at haluang metal

Ang mga istrukturang bakal ay mga bakal na inilaan para sa paggawa ng mga bahagi ng makina (mga bakal na pang-engineering), mga istruktura at mga istruktura (mga bakal sa konstruksyon).

Carbon structural steels Ang carbon structural steels ay nahahati sa ordinaryong kalidad at mataas na kalidad na bakal.

Ang mga ordinaryong kalidad na bakal ay ginawa sa mga sumusunod na grado: St0, St1, St2,..., St6 (tinataas ang nilalaman ng carbon sa pagtaas ng bilang). St4 -- carbon 0.18-0.27%, manganese 0.4-0.7%.

Ang mga ordinaryong bakal na kalidad, lalo na ang mga kumukulong bakal, ay ang pinakamurang. Ang mga bakal ay inihagis sa malalaking ingot, bilang isang resulta kung saan ang paghihiwalay ay nabuo sa mga ito at naglalaman ang mga ito ng medyo malaking bilang ng mga non-metallic inclusions.

Sa pagtaas ng reference number ng steel grade, tumataas ang tensile strength (sв) at yield (s0.2) at bumababa ang ductility (d, y). Ang St3sp ay may sv=380490MPa, s0.2=210250MPa, d=2522%.

Ang mga ordinaryong produkto ng hot-rolled ay ginawa mula sa mga ordinaryong bakal na kalidad: mga beam, channel, anggulo, rod, pati na rin ang mga sheet, pipe at forging. Ang mga as-delivered na bakal ay malawakang ginagamit sa konstruksyon para sa mga welded, riveted at bolted na istruktura.

Sa pagtaas ng carbon content sa bakal, lumalala ang weldability. Samakatuwid, ang mga bakal na St5 at St6 na may mas mataas na nilalaman ng carbon ay ginagamit para sa mga elemento ng mga istruktura ng gusali na hindi napapailalim sa hinang.

Ang mga de-kalidad na carbon steel ay tinutunaw sa ilalim ng mas mahigpit na mga kondisyon tungkol sa komposisyon ng singil at ang pagsasagawa ng pagtunaw at paghahagis. Mga nilalaman<=0.04%, P<=0.0350.04%, а также меньшее содержание неметаллических включений.

Ang mga de-kalidad na carbon steel ay minarkahan ng mga numerong 08,10,15,..., 85, na nagpapahiwatig ng average na nilalaman ng carbon sa daan-daang porsyento.

Mga mababang carbon steel (C<0.25%) 05кп, 08,07кп, 10,10кп обладают высокой прочностью и высокой пластичностью. sв=330340МПа, s0.2=230280МПа, d=3331%.

Ang mga bakal na walang heat treatment ay ginagamit para sa mga bahaging hindi gaanong na-load, mga kritikal na welded na istruktura, pati na rin para sa mga bahagi ng makina na pinalakas ng carburization.

Ang mga medium na carbon steel (0.3-0.5% C) 30,35,..., 55 ay ginagamit pagkatapos ng normalisasyon, pagpapabuti at pagpapatigas sa ibabaw para sa iba't ibang uri ng mga bahagi sa lahat ng industriya. Ang mga bakal na ito, kumpara sa mga low-carbon steel, ay may mas mataas na lakas na may mas mababang ductility (sв = 500600 MPa, s0.2 = 300360 MPa, d = 2116%). Sa pagsasaalang-alang na ito, dapat silang gamitin para sa paggawa ng maliliit na bahagi o mas malaki, ngunit hindi nangangailangan ng hardenability.

Ang mga bakal na may mataas na carbon content (0.6-0.85% C) 60,65,..., 85 ay may mataas na lakas, wear resistance at elastic properties. Ang mga bukal at bukal, spindle, lock washer, rolling roll, atbp. ay ginawa mula sa mga bakal na ito.

Alloy na istrukturang bakal

Ang mga bakal na haluang metal ay malawakang ginagamit sa tractor at agricultural engineering, sa automotive industry, heavy at transport engineering, at sa mas mababang lawak sa machine tool building, tool at iba pang uri ng industriya. Ang bakal na ito ay ginagamit para sa mabigat na load na mga istrukturang metal.

Ang mga bakal kung saan ang kabuuang halaga ng mga elemento ng alloying ay hindi lalampas sa 2.5% ay inuri bilang mababang haluang metal, ang mga naglalaman ng 2.5-10% ay haluang metal, at higit sa 10% ay inuri bilang mataas na haluang metal (nilalaman ng bakal na higit sa 45%).

Ang mga mababang-alloy na bakal ay pinakamalawak na ginagamit sa konstruksiyon, at ang mga bakal na haluang metal ay pinaka-malawak na ginagamit sa mechanical engineering.

Ang mga pinaghalo na istrukturang bakal ay minarkahan ng mga numero at titik. Ang dalawang-digit na numero na ibinigay sa simula ng tatak ay nagpapahiwatig ng average na nilalaman ng carbon sa isang-daang porsyento ng mga titik sa kanan ng numero ay nagpapahiwatig ng elemento ng alloying. Halimbawa, ang bakal 12Х2Н4А ay naglalaman ng 0.12% C, 2% Cr, 4% Ni at inuri bilang mataas na kalidad, tulad ng ipinahiwatig ng titik ²A² sa dulo ng grado.

Pinahusay na estruktural (pagbuo ng makina) Mga bakal na haluang metal Ang bakal ay may mataas na lakas ng ani, mababang sensitivity sa mga stress concentrator, at sa mga produktong tumatakbo sa ilalim ng paulit-ulit na paggamit ng mga load, isang mataas na limitasyon sa tibay at sapat na reserba ng lagkit. Bilang karagdagan, ang mga bakal na pinahusay ay may mahusay na hardenability at mababang sensitivity sa temper brittleness.

Kapag ganap na tumigas, ang bakal ay may mas mahusay na mga mekanikal na katangian, lalo na ang paglaban sa malutong na bali - isang mababang threshold ng malamig na brittleness, isang mataas na halaga ng gawain ng pagpapalaganap ng crack KST at bali toughness K1s.

Ang mga bakal na Chromium 30Х, 38Х, 40Х at 50Х ay ginagamit para sa mga medium-load na maliliit na bahagi. Sa pagtaas ng nilalaman ng carbon, tumataas ang lakas, ngunit bumababa ang ductility at toughness. Ang hardenability ng chromium steels ay mababa.

Bakal 30X -- sv=900MPa, s0.2=700MPa, d=12%, y=45%.

Mga bakal na Chromium-manganese. Ang pinagsamang alloying na may chromium (0.9-1.2%) at manganese (0.9-1.2%) ay ginagawang posible na makakuha ng mga bakal na may sapat na lakas at hardenability (40ХГ). Gayunpaman, ang chromium-manganese steels ay nabawasan ang katigasan, isang tumaas na threshold ng malamig na brittleness (mula 20 hanggang -60°C), isang tendensiya sa init ng brittleness at paglago ng austenite grains kapag pinainit.

Bakal 40KhGTR -- sv=1000MPa, s0.2=800MPa, d=11%, y=45%.

Mga bakal na Chrome-silicon-manganese. Ang Chromium-silicon-manganese steels (chromansil) ay may mataas na hanay ng mga katangian. Ang mga bakal na 20ХГС, 25ХГС at 30ХГС ay may mataas na lakas at mahusay na weldability. Ginagamit din ang mga bakal na Chromansil sa anyo ng mga sheet at pipe para sa mga kritikal na welded na istruktura (konstruksyon ng sasakyang panghimpapawid). Ang mga bakal na Chromansil ay madaling kapitan ng pagkasira ng init ng ulo at decarburization kapag pinainit.

Bakal 30KhGS -- sv=1100MPa, s0.2=850MPa, d=10%, y=45%. Ang Chrome-nickel steels ay may mataas na hardenability, magandang lakas at tigas. Ginagamit ang mga ito para sa paggawa ng malalaking produkto na may kumplikadong mga pagsasaayos na tumatakbo sa ilalim ng mga dynamic at vibration load.

Bakal 40ХН -- sв=1000MPa, s0.2=800MPa, d=11%, y=45%.

Mga bakal na Chromium-nickel-molybdenum. Ang Chromium-nickel steels ay may posibilidad na mabaliktad ang temper brittleness, upang maalis kung aling mga maliliit na bahagi na gawa sa mga bakal na ito ang pinalamig pagkatapos ng mataas na tempering sa langis, at ang mas malalaking bahagi sa tubig upang maalis ang depektong bakal na ito ay idinagdag sa molybdenum (40ХН2МА) o tungsten.

Bakal 40KhN2MA -- sv=1100MPa, s0.2=950MPa, d=12%, y=50%.

Ang mga bakal na Chromium-nickel-molybdenum-vanadium ay may mataas na lakas, ductility at tigas at isang mababang threshold ng cold brittleness. Ito ay pinadali ng mataas na nilalaman ng nikel. Ang mga disadvantages ng mga bakal ay ang kahirapan sa pagputol ng mga ito at isang mataas na posibilidad na bumuo ng mga natuklap. Ang mga bakal ay ginagamit para sa paggawa ng pinakamahalagang bahagi ng mga turbine at compressor machine.

Bakal 38KhN3MFA -- sv=1200MPa, s0.2=1100MPa, d=12%, y=50%.

Pangkalahatang layunin ng spring steels

Ang mga spring steel ay inilaan para sa paggawa ng mga bukal, nababanat na elemento at mga bukal para sa iba't ibang layunin. Dapat silang magkaroon ng mataas na pagtutol sa mga maliliit na plastic deformation, limitasyon sa pagtitiis at paglaban sa pagpapahinga na may sapat na plasticity at lagkit.

Para sa mga bukal ng maliit na cross-section, ginagamit ang mga carbon steel 65,70,75,85. Bakal 85 -- s0.2=1100MPa, sв=1150MPa, d=8%, y=30%.

Mas madalas, ang mga haluang metal na bakal ay ginagamit para sa paggawa ng mga bukal at mga bukal ng dahon.

Ang mga bakal na 60S2KhFA at 65S2VA, na may mataas na hardenability, mahusay na lakas at relaxation resistance, ay ginagamit para sa paggawa ng malalaking, mataas na load spring at leaf spring. Bakal 65S2VA -- s0.2=1700MPa, sв=1900MPa, d=5%, y=20%. Kapag ang mga nababanat na elemento ay gumana sa ilalim ng mga kondisyon ng malakas na dynamic na pagkarga, ang bakal na may nickel 60С2Н2А ay ginagamit.

Para sa paggawa ng mga bukal ng sasakyan, ang 50KhGA na bakal ay malawakang ginagamit, na may mga teknikal na katangian na nakahihigit sa mga bakal na silikon. Para sa mga valve spring, inirerekomenda ang 50HFA steel, na hindi madaling kapitan ng overheating at decarbonization.

Mga bakal na nagdadala ng bola

Para sa paggawa ng mga rolling elements at bearing ring ng maliliit na seksyon, ang high-carbon chromium steel ShKh15 (0.95-1.0% C at 1.3-1.65% Cr) ay karaniwang ginagamit, at para sa malalaking seksyon - chromium-manganese steel ShKh15SG (0.95-1.05). % C, 0.9-1.2% Cr, 0.4-0.65% Si at 1.3-1.65% Mn), na-calcined sa napakalalim. Ang mga bakal ay may mataas na tigas, paglaban sa pagsusuot at paglaban sa pagkapagod sa pakikipag-ugnay. Ang mga bakal ay napapailalim sa mataas na mga kinakailangan para sa nilalaman ng mga non-metallic inclusions, dahil nagiging sanhi ito ng napaaga na pagkabigo sa pagkapagod. Hindi rin katanggap-tanggap ang carbide heterogeneity.

Para sa paggawa ng mga rolling bearing parts na tumatakbo sa ilalim ng mataas na dynamic load, ginagamit ang case-hardened steels na 20Х2Н4А at 18ХГТ. Pagkatapos ng gas carburizing, high tempering, quenching at tempering, ang mga bearing parts na gawa sa bakal na 20Х2Н4А ay may 58-62 HRC sa ibabaw at 35-45 HRC sa core.

Mga bakal na lumalaban sa pagsusuot

Para sa mga bahaging napapailalim sa pagsusuot sa ilalim ng mga kondisyon ng abrasive friction at mataas na pressure at impact, ginagamit ang high-manganese cast austenitic steel 110G13L, na naglalaman ng 0.9-1.3% C at 11.5-14.5% Mn. Mayroon itong mga sumusunod na mekanikal na katangian: s0.2=250350MPa, sв=8001000MPa, d=3545%, y=4050%.

Ang Steel 110G13L ay may mataas na wear resistance sa ilalim lamang ng impact load. Sa maliit na impact load kasabay ng abrasive wear o may purong abrasive wear, hindi nangyayari ang martensitic transformation at mababa ang wear resistance ng 110G13L steel.

Para sa paggawa ng mga hydraulic turbine blades at hydraulic pump, mga propeller ng barko at iba pang bahagi na gumagana sa ilalim ng mga kondisyon ng pagsusuot dahil sa pagguho ng cavitation, ang mga bakal na may hindi matatag na austenite 30Х10Г10.0Х14АГ12 at 0Х14Г12М, na sumasailalim sa bahagyang martensitic transformation sa panahon ng operasyon, ay ginagamit.

Mga bakal at haluang metal na lumalaban sa kaagnasan at lumalaban sa init

Mga bakal at haluang metal na lumalaban sa init. Ang tumaas na paglaban sa sukat ay nakakamit sa pamamagitan ng pagpapakilala ng pangunahing kromo, pati na rin ang aluminyo o silikon, sa bakal, i.e. Mga elementong nasa solidong solusyon at bumubuo ng mga proteksiyon na pelikula ng mga oxide (Cr, Fe) 2O3, (Al, Fe) 2O3 habang pinapainit.

Para sa paggawa ng iba't ibang uri ng mga pag-install na may mataas na temperatura, mga bahagi ng mga furnace at gas turbine, ferritic na lumalaban sa init (12Х17,15Х25Т, atbp.) at austenitic (20Х23Н13,12Х25Н16Г7АР, 32Х23Н13,12Х25Н16Г7АР, 32Х5С18, atbp.) ay ginagamit.

pagkakaroon ng heat resistance. Bakal 12X17 -- sv=520MPa, s0.2=350MPa, d=30%, y=75%.

Ang mga bakal na lumalaban sa kaagnasan ay lumalaban sa electrochemical corrosion.

Ang mga bakal 12Х13 at 20Х13 ay ginagamit para sa paggawa ng mga bahagi na may tumaas na ductility, napapailalim sa mga shock load (valve ng hydraulic presses, mga gamit sa sambahayan), pati na rin ang mga produkto na nakalantad sa banayad na agresibong mga kapaligiran (atmospheric precipitation, aqueous solutions of salts of organic acids) .

Ang mga bakal na 30Х13 at 40Х13 ay ginagamit para sa mga karayom ng karburetor, mga bukal, mga instrumento sa pag-opera, atbp.

Ang mga bakal na 15Х25Т at 15Х28 ay mas madalas na ginagamit nang walang heat treatment para sa paggawa ng mga welded parts na tumatakbo sa mas agresibong kapaligiran at hindi nakalantad sa mga shock load, sa operating temperature na hindi mas mababa sa -20°C.

Dumating ako sa huling bahagi ng aralin, kung saan ibuod ko ang aralin. Binibigyang-diin ko ang mga pangunahing punto ng paksa, na binibigyang-diin ang pangangailangang pag-aralan ang paksang ito. Nagbibigay ako ng takdang-aralin. Hayaang ibuod ko ang aralin. Binibigyan ko ng grado ang mga aktibong mag-aaral upang hikayatin ang kanilang pangangailangan para sa self-education.

III. huling bahagi: oras 3 min.

1. Pagbubuod

Muli kong i-highlight ang pinakamahalagang impormasyon sa paksang "Pag-uuri at mga pangunahing katangian ng mga materyales sa konduktor."

2. Takdang-Aralin: p 94 sagutin ang mga tanong, Gawain Blg. 3,4,6,8

3. Mga huling salita mula sa guro: Nagpaalam ako sa mga mag-aaral.

Mga katulad na dokumento

Familiarization sa mga uri at didactic na prinsipyo ng mga klase ng lecture. Pagbuo ng isang kalendaryo-thematic na plano para sa kursong "Nanomaterials and nanotechnologies" para sa mga mag-aaral ng pangalawang institusyong pang-edukasyon sa bokasyonal. Pagbuo ng mga lesson plan.

course work, idinagdag noong 09/25/2010

Pangkalahatang katangian ng mga dokumento sa pagpaplano sa pisikal na edukasyon ng mga mag-aaral. Paglalarawan ng kanilang mga pangunahing varieties. Istraktura ng kurikulum. Mga nilalaman ng plano sa pagtatrabaho (thematic). Ang kakanyahan ng banghay-aralin. Pag-iskedyul ng mga klase.

pagtatanghal, idinagdag noong 02/11/2014

Pag-aaral ng isang maikling buod ng materyal na pang-edukasyon sa paksang "Pangkalahatang impormasyon tungkol sa mga hibla" sa paksang "Mga Materyal na Agham". Lohikal, didactic, sikolohikal at metodolohikal na pagsusuri ng materyal na pang-edukasyon. Pag-drawing ng structural diagram at lesson plan.

course work, idinagdag 02/16/2015

Mga pamamaraan ng pagtuturo ng pagbuburda ng makina sa mga mag-aaral, ang mga kinakailangang kasangkapan at materyales para dito. Pagsusuri ng programang pang-edukasyon sa paksa at pagbuo ng isang promising thematic plan. Pag-drawing ng outline at script para sa mga aralin sa paggawa sa machine embroidery.

course work, idinagdag 08/20/2009

Mga pangunahing prinsipyo ng pagsasanay, ang kanilang sistema, mga katangian at pamamaraan ng pagpapatupad. Pagsusuri ng sistema ng mga prinsipyo ng didactics, ang kahalagahan nito sa kurso ng pag-aaral ng paksang "Sistema ng pananalapi". Mga detalye ng pagbuo ng isang kalendaryong-thematic na plano at lesson plan.

course work, idinagdag noong 12/08/2009

Pagkilala sa mga rekomendasyon para sa paghahanda ng mga multi-level na gawain upang makontrol ang kalidad ng pag-aaral ng wikang banyaga. Pagsasaalang-alang ng algorithm para sa pagsulat ng isang pampakay na plano para sa isang tipikal na aralin. Organisasyon ng independyente at praktikal na gawain ng mga mag-aaral.

tutorial, idinagdag noong 04/15/2010

Ang problema ng pag-aayos ng kontrol ng kaalaman ng mga mag-aaral at tamang pagtatasa ng antas ng kanilang kaalaman. Mga uri ng kontrol. Ang papel at kahalagahan ng pampakay na kontrol, tinitiyak ang pagiging epektibo ng proseso ng edukasyon, mga paraan at pamamaraan ng pagsasagawa ng pampakay na kontrol sa kaalaman ng mga mag-aaral.

thesis, idinagdag noong 05/01/2008

Ang isang plano sa aralin ay ang pangunahing dokumento para sa pagsasagawa ng isang tiyak na aralin sa isang paksa, ang istraktura nito. Mga rekomendasyon para sa paggawa ng lesson plan at pagpapatupad nito. Isang sample na plano ng aralin para sa pang-industriyang pagsasanay kapag pinag-aaralan ang paksang "Pagputol" para sa mga repairman.

manwal ng pagsasanay, idinagdag noong 10/24/2012

Pagbuo ng isang aralin sa paksang "Introduction to Programming Languages" alinsunod sa standard curriculum at calendar-thematic plans para sa pagtuturo ng subject na "Programming Languages". Algorithm para sa pagsasagawa ng isang aralin: pagsuri sa nakaraang materyal, paglalahad ng bagong paksa.

course work, idinagdag noong 09/25/2010

Materyal at teknikal na base at pamamaraan ng pamamahala ng planta ng pagsasanay at produksyon. Pag-aaral sa kalendaryo at pampakay na plano ng guro ng teknolohiya. Teknolohikal na mapa ng aralin "Pagbabarena ng mga butas sa solidong metal." Balangkas ng mga ekstrakurikular na gawain.

TALAHANAYAN 2

Calendar-thematic na plano

Pagbuo ng aralin

Lesson Plan

item: Materials Science at Electro-Radio Materials Group 636

Paksa: Pag-uuri at mga pangunahing katangian

a) pang-edukasyon: Ipakilala sa mga mag-aaral ang mga konsepto at pangunahing katangian ng mga materyales sa konduktor, pag-usapan ang kanilang mga layunin

b) pagbuo: Bumuo ng interes sa mga materyales sa agham at mga materyales sa elektrikal at radyo

c) pang-edukasyon: Bumuo ng isang pangangailangan para sa edukasyon sa sarili

Uri ng aralin: pinagsama-sama

Paraan ng pagtatanghal: paghahanap

Mga visual aid: poster No. 1, PC

Oras: 90 min.

Pag-unlad ng aralin

ako . Panimulang bahagi:

1. Organisasyon sandali: suriin ayon sa ulat, oras 2 minuto.

2. Pagsusuri ng takdang-aralin: oras 15 minuto.

Nakasulat na survey sa dalawang opsyon + 3 pag-aaral sa board (Appendix 1)

II . Pangunahing bahagi:

1. Ipahayag ang layunin ng bagong paksa

2. Paglalahad ng bagong materyal, oras na 40 minuto.

a) Pangunahing konsepto

b) Pag-uuri ng mga konduktor

c) Saklaw ng aplikasyon

3. Mga sagot sa mga tanong ng mag-aaral oras 10 minuto.

4. Pagsasama-sama ng bagong materyal na oras 20 minuto.

Nakasulat na survey sa 2 opsyon + 3 pag-aaral sa board (Appendix 2)

III . huling bahagi: oras 3 min.

1. Pagbubuod

2. Takdang-Aralin: p. 440 na mga sagot sa mga tanong, malayang isaalang-alang ang mga paksa Blg. 2, 3, 4, 5

3. Pangwakas na pananalita mula sa guro

Guro

Mga sanggunian

1. Lakhtin Yu M., Leontyeva V. P. Materyal na agham. - M.: Mechanical Engineering, 1990.

2. Mga teknolohikal na proseso ng paggawa ng mechanical engineering. In-edit ni S. I. Bogodukhov, V. A Bondarenko. - Orenburg: OSU, 1996.

Appendix 1

WRITTEN SURVEY sa 2 opsyon

Opsyon 1

1 . Ano ang pinag-aaralan ng agham ng mga materyales?

2. Mga uri ng metal.

3. Pag-uuri ng metal

4. Pagbabagong allotropic

5 . Mga katangian ng mga metal

Opsyon 2

1. Pagpapasiya ng katigasan ng metal

2. Mga mekanikal na katangian

3. Plastic

4. Pagtitiis

5. Teknolohikal na katangian

Appendix 2

Nakasulat na survey

1 – opsyon

1. Mga materyales na semiconductor

2. Superconductors

3. Cryoconductor

4. Mga katangian ng mga materyales na semiconductor

5. Pagkalastiko ng mga materyales

2 – opsyon

1. Mga materyales na semiconductor.

2. Mga materyales na dielectric

3. Pagkaplastikan

4. Pagkalastiko

5. Superconductor

Aplikasyon 3

Buod ng aralin sa paksang "Mga materyales sa pagsasagawa"

Sa pangkalahatan, ang pilosopikal at pangkalahatang mga konseptong pang-agham sa mga teknikal na agham ay kumikilos bilang ideolohikal at metodolohikal na paraan ng pagsusuri at pagsasama ng kaalamang pang-agham at teknikal.

Ang isang teknikal na bagay ay walang alinlangan na bahagi ng layunin na katotohanan, ngunit isang espesyal na bahagi. Ang paglitaw at pag-iral nito ay nauugnay sa panlipunang anyo ng paggalaw ng bagay at sa kasaysayan ng tao. Tinutukoy nito ang makasaysayang katangian ng teknikal na bagay. Tinutugunan nito ang mga tungkulin ng produksyon ng lipunan, ito ay gumaganap bilang sagisag ng kaalaman ng mga tao.

Ang paglitaw ng teknolohiya ay isang natural na proseso ng kasaysayan, ang resulta ng aktibidad ng produksyon ng tao.

Ang panimulang punto nito ay "mga organo ng tao". Ang pagpapalakas, pagdaragdag at pagpapalit ng mga gumaganang organo ay isang pangangailangang panlipunan, na natanto sa pamamagitan ng paggamit ng kalikasan at ang sagisag ng mga tungkulin ng paggawa sa mga nabagong likas na katawan.

Ang teknikal na kasanayan ay nagpapakita ng sarili sa kaugnayan ng isang tao sa teknolohiya bilang isang bagay, sa mga bahagi nito at sa kanilang mga koneksyon.

Ang pagtagumpayan sa kontradiksyon na ito ay nakakamit sa teknolohiya, sa paghahanap ng mga karaniwang teknolohikal na operasyon.

Paksa ng aralin: "Mga semiconductor device. Diodes"

Layunin at layunin ng aralin:

Pang-edukasyon:

pagbuo ng isang paunang konsepto ng layunin, aksyon at pangunahing katangian ng semiconductor diodes.

Pang-edukasyon:

upang bumuo ng isang kultura ng gawaing pangkaisipan, ang pagbuo ng mga personal na katangian - tiyaga, determinasyon, malikhaing aktibidad, kalayaan.

Pang-edukasyon:

pag-aaral na gamitin ang ari-arian ng one-way conductivity.

Materyal at teknikal na kagamitan ng aralin:

workbook, computer ng guro, interactive na whiteboard, presentasyon sa paksa

Pag-unlad ng aralin:

1. Punto ng organisasyon:

(Gawain: paglikha ng isang kanais-nais na sikolohikal na mood at pag-activate ng atensyon).

2. Paghahanda para sa pag-uulit at paglalahat ng materyal na sakop

Ano ang electric current?

Kasalukuyang lakas, mga yunit ng pagsukat.

p – npaglipat.

Semiconductor.

Sabihin ang paksa at layunin ng aralin.

Semiconductor. Diodes.

Pagpapaliwanag ng pananaw.

Upang pag-aralan ang mga modernong electronics, kailangan mo munang malaman ang mga prinsipyo ng disenyo at pisikal na batayan ng pagpapatakbo ng mga aparatong semiconductor, ang kanilang mga katangian at mga parameter, pati na rin ang pinakamahalagang katangian na tumutukoy sa posibilidad ng kanilang paggamit sa mga elektronikong kagamitan.

Ang paggamit ng mga semiconductor device ay nagbibigay ng napakalaking pagtitipid sa pagkonsumo ng elektrikal na enerhiya mula sa mga pinagmumulan ng kuryente at ginagawang posible na bawasan ang laki at bigat ng kagamitan nang maraming beses. Ang pinakamababang kapangyarihan para sa isang vacuum tube ay 0.1 W, at para sa isang transistor maaari itong maging 1 μW, i.e. 100,000 beses na mas mababa.

3. Pangunahing yugto.

Bagong materyal

Ang lahat ng mga sangkap na matatagpuan sa kalikasan ay nahahati sa tatlong grupo ayon sa kanilang mga electrical conductive properties:

Mga konduktor,

insulator (dielectrics),

semiconductor

Kasama sa mga semiconductor ang mas maraming substance kaysa sa mga conductor at insulator. Sa paggawa ng mga radio device, ang pinaka-tinatanggap na ginagamit ay 4-valence germanium Ge at silicon Si.

Ang electric current ng semiconductors ay tinutukoy ng paggalaw ng mga libreng electron at tinatawag na "mga butas".

Ang mga libreng electron na umaalis sa kanilang mga atomo ay lumilikha ng n-conductivity (n ang unang titik ng salitang Latin na negativus - negatibo). Ang mga butas ay lumilikha ng p - conductivity sa isang semiconductor (p ang unang titik ng salitang Latin na positivus - positibo).

Sa isang purong konduktor, ang bilang ng mga libreng electron at butas ay pareho.

Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga impurities, posibleng makakuha ng semiconductor na may nakararami na electron o hole conductivity.

Ang pinakamahalagang pag-aari ng p- at n- semiconductor ay one-way conductivity sa junction. Ang junction na ito ay tinatawag na p-n junction.

Magdagdag ng 5-valence arsenic (antimony) sa isang 4-valence crystal ng germanium (silicon), at makakakuha tayo ng n - conductor.

Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng 3-valent indium, makakakuha tayo ng p - conductor.

Kapag ang "plus" ng pinagmulan ay konektado sa p-rehiyon, ang paglipat ay sinasabing naka-on sa pasulong na direksyon, at kapag ang minus ng kasalukuyang pinagmulan ay konektado sa p-rehiyon, ang paglipat ay sinasabing i-on sa baligtad na direksyon.

Ang one-way conductivity ng p at n junction ay ang batayan para sa pagpapatakbo ng semiconductor diodes, transistors, atbp.

Ang pagkakaroon ng pag-unawa sa semiconductor, ngayon simulan natin ang pag-aaral ng diode.

Ang prefix na "di" ay nangangahulugang dalawa, na nagsasaad ng dalawang magkatabing zone ng magkaibang conductivity.

Balbula ng gulong ng bisikleta (utong). Ang hangin ay maaaring dumaan dito sa isang direksyon lamang - sa silid. Ngunit mayroon ding electric valve. Ito ay isang diode - isang bahagi ng semiconductor na may dalawang wire lead sa magkabilang dulo.

Sa pamamagitan ng disenyo, ang semiconductor diodes ay maaaring planar o point.

Ang mga planar diode ay may malaking electron-hole junction area at ginagamit sa mga circuit kung saan dumadaloy ang malalaking alon.

Ang mga point diode ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang maliit na lugar ng electron-hole junction at ginagamit sa mga circuit na may mababang alon.

Symbolic graphic na pagtatalaga ng isang diode. Ang tatsulok ay tumutugma sa p-rehiyon at tinatawag na anode, at ang tuwid na linya ng segment, na tinatawag na katod, ay kumakatawan sa n-rehiyon.

Depende sa layunin ng diode, ang UGO nito ay maaaring may mga karagdagang simbolo.

Ang pangunahing mga parameter kung saan ang mga diode ay nailalarawan.

Pasulong na kasalukuyang diode.

Diode reverse kasalukuyang.

Pag-aayos ng materyal.

Pagbabago ng polarity ng koneksyon ng pinagmumulan ng kapangyarihan sa isang circuit na naglalaman ng semiconductor diode.

Ikinonekta namin sa serye ang 3336L na baterya at isang MH3.5 - 0.28 incandescent light bulb (para sa boltahe na 3.5V at isang incandescent current na 0.28A) at ikinonekta ang circuit na ito sa isang alloy diode mula sa serye ng D7 o D226 upang ang positibo ay direktang ibinibigay sa anode ng diode o sa pamamagitan ng bombilya, at sa cathode – negatibong boltahe ng baterya (Larawan 3, Larawan 4). Ang bombilya ay dapat na ganap na naiilawan. Pagkatapos ay binago namin ang polarity ng koneksyon ng circuit na "baterya - ilaw na bombilya" sa reverse (Larawan 3, Larawan 4). Kung gumagana ang diode, hindi umiilaw ang ilaw. Sa eksperimentong ito, ang incandescent light bulb ay gumaganap ng dual function: ito ay nagsisilbing indicator ng current sa circuit at nililimitahan ang current sa circuit na ito sa 0.28A, at sa gayon pinoprotektahan ang diode mula sa overload. Sa serye kasama ang baterya at ang incandescent light bulb, maaari mong ikonekta ang isa pang milliammeter para sa kasalukuyang 300...500 mA, na magre-record ng forward at reverse current sa pamamagitan ng diode.

4. Checkpoint:

Gumuhit ng isang diagram ng isang de-koryenteng circuit na binubuo ng isang direktang kasalukuyang pinagmulan, isang micromotor, 2 diodes, upang gamit ang mga switch maaari mong baguhin ang direksyon ng pag-ikot ng micromotor rotor.

Tukuyin ang mga pole ng isang flashlight na baterya gamit ang isang semiconductor diode.

Mag-aral ng diode conductivity sa isang demonstration stand. Pag-aaral ng one-way conductivity ng isang diode.

5. Pangwakas na punto:

pagtatasa ng tagumpay sa pagkamit ng mga layunin ng aralin (kung paano sila nagtrabaho, kung ano ang kanilang natutunan o natutunan)

6. Reflective moment:

pagtukoy sa bisa at kapakinabangan ng isang aralin sa pamamagitan ng pagtatasa sa sarili ng mga mag-aaral.

7. Punto ng impormasyon:

pagtukoy ng mga prospect para sa susunod na aralin .

8. Takdang-Aralin

Upang pagsama-samahin ang materyal na sakop, pag-isipan ang mga sumusunod na problema at ibigay ang kanilang solusyon:

Paano protektahan ang mga kagamitan sa radyo mula sa pagbabalik ng polarity gamit ang isang semiconductor diode?

Mayroong isang de-koryenteng circuit na may kasamang apat na elementong nakakonekta sa serye - dalawang bombilya a at b at dalawang switch A at B. Sa kasong ito, isa lang ang iilaw ng bawat switch, tanging "nito" lang ang bumbilya. Upang sindihan ang parehong mga bombilya, kailangan mong isara ang parehong mga switch sa parehong oras.