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電気電子材料(2020年度)
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停電のため8/1〜8/3午前はサーバーの運用を停止します。
期間中, このサイトは閲覧できなくなりますので、ご注意ください。
シラバス(電325)
シラバス(電気327)
シラバス(電情327)
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授業日 |
授業内容 |
資料ファイル |
動画 |
更新情報 |
1回目(5/7) |
原子の構造, 原子間結合 |
[class01.pdf] [補足資料] |
[class01.mp4] |
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2回目(5/13) |
結晶構造, ミラー指数 |
[class02.pdf] |
[class02.mp4] |
(4/26)p.4修正 |
3回目(5/20) | 欠陥, 多結晶, 不純物, 合金 |
[class03.pdf] |
[class03.mp4] |
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4回目(5/27) | 相律, 状態図 |
[class04.pdf] |
[class04.mp4] |
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5回目(6/3) |
拡散, 再結晶, 時効, 析出 |
[class05.pdf] |
[class05.mp4] |
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6回目 |
総合演習1(自習) |
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7回目(6/10) |
導電材料, 各種ケーブル |
class07.pdf |
[class07.mp4] |
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8回目(6/17) |
抵抗材料, 特殊導電材料 |
class08.pdf |
[class08.mp4] |
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9回目(6/24) |
絶縁材料の誘電特性と電気伝導, 絶縁破壊機構 |
class09.pdf |
[class09.mp4] |
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10回目(7/1) |
種々の絶縁材料 |
class10.pdf |
[class10.mp4] |
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11回目(7/8) |
磁性体の分類と基礎特性 |
class11.pdf |
[class11.mp4] |
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12回目(7/15) |
磁区, 高透磁率材料 |
class12.pdf |
[class12.mp4] |
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13回目(7/22) |
永久磁石材料, 機能性材料 |
class13.pdf |
[class13.mp4] |
(演習なし) |
14回目(7/29) |
超電導材料, 蓄電池 |
class14.pdf |
[class14.mp4] |
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15回目 |
総合演習2(自習) |
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試験 (8/5) |
期末試験(8:30〜10:00, 自宅にて受験)(詳細は連絡事項参照) |
提出期限: 8/5(水)10:30厳守 |
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| 授業評価アンケート(WebClass)にご協力ください (入力期限: 8/21(金)) |
期末試験について
連絡事項にあるとおり準備してください。受験場所および実施方法が変更になっていますので, ご注意ください。
第12回
演習2(コメント)
インダクタンスの式は講義で紹介しました。
この式の中で透磁率μがでてきますが, これは使用環境によって変化します。
- 電流値(交流の振幅, 直流バイアスの有無, 周波数など)
- 温度(使用環境, 使用中の発熱など)
- 外部応力による特性劣化
特に電流については、磁化曲線の非線形性を考えると、電流の瞬間的な大きさによってLの値が変化することはすぐに想像できると思いますし、その結果、誘導起電力を歪ませます。
各種透磁率が定義されるのはこの事情からです。
例えば初透磁率は電流値が小さいときの値で、
微分透磁率は瞬間的な透磁率の最大値が分かります。
他にも可逆透磁率などいろいろな透磁率が定義されていますので、
興味があれば調べてみてください。
第11回
演習
- -530 x 103 A/m
- 3.97 x 105 J/m3
- いろんな文献からHDDに用いられる材料にして整理して紹介いただければと思います。出典も提示してください。ただし、丸写しは不可(剽窃)。
※7/10に10回と11回分を返却しました。提出したけれども受け取っていない人は早急に連絡ください。
第10回
演習
スライド中に締切の誤記がありました。
と訂正いたします。
第9回
演習
- 1.57 x 1011Ωm
- 4.81 x 1012Ω
- 0.314 x 10 -3W
公式に数値を正しく代入して計算すれば解けるかと思います。単位を忘れずに。
tanδの(%)も動画にて注意したとおりです。
第8回
演習
(解説)
- 講義資料で説明したように, 材料の抵抗率と相図(全率固溶, 共晶, 金属間化合物etc)の関係性について, まとめて頂ければOKです.
- 可変抵抗器(各ダイヤルには固定抵抗が接続されていて, その組み合わせで抵抗値を変化させる装置)に関して考察する問題です。
各桁の精度は次のように設定されていることが設問から分かります。
レンジ(Ω) | 10k | 1k | 100 | 10 | 1 | 0.1 |
1ダイヤルあたりの誤差(Ω) | ±10 | ±0.5 | ±0.05 | ±0.01 | ±0.005 | ±0.002 |
また、各レンジを最大値として設定した場合の有効桁数もこれと同時に決まります。
これを見ると, 199.9Ω以内の設定ですと全ての桁(ダイヤル)が有効に機能することが分かります。一方, 200Ω以上でと0.1Ω桁の数値が怪しくなってきます。
同様に2kΩ以上では1Ω桁の数値が不確かで, 10kΩ以上では10Ω桁の数値が不確かです。このように, 桁数が上がる毎に高精度な抵抗器が必要となってくることが分かると思います。ここまでは、簡単な推論から理解できることです(材料とは関係ない)。
全てのダイヤルを有効に機能させたいのは、全ての人の願いですが、そうなっていないことがここで、分かりました。
材料を取り扱う上で、高精度抵抗を作る限界について考察することが本課題の主旨です。
ヒントとしては10kΩレンジの精度が急に悪くなっていますが、これは抵抗材料の性質(や原料など)が異なっていることが容易に想像できます。
高抵抗値を限られた体積の中で作るには高抵抗率の材料が必要ですし、電流による温度上昇にも気をつける必要があります。
当日学習した内容を元に、あるいは追加調査して、記述していただければ良いかと思います。
第7回
演習
(解答1)
(解答2)
- 58km
- 2.26x10-8Ωm
- 131Ω
- (補足)温度による長さの変化に気づいた方は、断面積の変化についても考えるとさらに良かったと思います. 今回は膨張率の影響は少ないのですが, 大きく影響する場合もありますので、留意してください.
(6/12)レポートは採点して返却しました。受けとっていない方は早急に連絡ください。
第4回
演習
(解答1)
- 1400℃: 固相(Pt66at%) と液相(Pt25at%)の混合, 固相:液相=1:7
- 1200℃: 固相(Pt30at%)のみ
- 1000℃: 固相(Pt30at%)のみ [固相分離のはじまり]
- 800℃: α1相(Pt22at%)とα2相(Pt94at%)に固相分離, α1:α2=8:1
(解答2)
- 800℃: 固相のα濃度20wt%, 固相:液相=3:2
- 500℃: 全体は固相であるが、α相(α86wt%, β14wt%)とβ相(α14wt%, β86wt%)
α相:β相=1:4
「相図」の読み方と「天秤の関係」の使い方の基本が課題です。
慣れればそんなに難しくないと思いますので、しっかりとマスターしてください。
第3回
演習
(解答) 1.12wt%
みなさん良くできていました。単位も忘れないように記入ください。
第2回
演習
(解答) 図は省略
- (1)90°, (2)54.7°, (3) 35.26°, 90°, 144.74°
- 2π/(3k√(3))
- 3.82 g/cm3
- (お詫び) bcc-Feの格子定数は異なる値です. 仮にということで密度を解答してください.
停電のため8/1〜8/3午前はサーバーの運用を停止します。
期間中, このサイトは閲覧できなくなりますので、ご注意ください。
- 期末試験について
本学における活動制限が<レベル3>となりますので, 試験は次のように実施します.
- 日時: 8/5(水曜) 1時限目(8:30--10:00)
- 受験場所: 必ず自宅にて受験してください.
- 試験問題(試験時間内のみ閲覧可能)
- 提出締切: 8/5(水曜) 10:30 厳守
- 提出先: [email protected] (演習と同じ送付先)
- 方法: 試験問題は試験時間内に閲覧できるようにアップしますので,
自宅にて試験問題を解いて, 指定時刻までに電子データ(pdf形式)で
[email protected] に答案をお送りください.
- 注意事項
- 答案は, 印刷した試験用紙, あるいはA4レポート用紙に記述してください.
- 撮影やスキャンには印刷後に十分に読み取れる状態にしてください.
(解像度不足やコントラスト不良など読み取りが困難な場合には加点できない可能性があります).
- 手際よくpdf化できるように準備しておいてください.
- 指定時刻までに提出ない場合には零点とします.
- 資料や電卓は使用して結構ですが, 他人との会話, 資料の受け渡しは絶対にしないでください.
- 不正行為は絶対にしないこと. 発覚した場合には厳正に対処します.
- 演習・宿題について
- 演習問題はA4レポート用紙に(学籍番号と名前も)書いて, 電子化してe-mailにてお送りください. (演習はぼほ毎回あります)
電子化形式は pdf がベストですが, 写真(jpg等)でも結構です.
- 印刷して採点しますので, 文字や図は濃く書いて, 電子ファイルの解像度も十分に設定してください.
- 記述式の問題は,説明や計算経過を十分に書いてください.答えのみは採点できません.
- 締切りは授業日の次の金曜日12:00とします.
- 締切りより遅れたレポートも採点しますが, 50%の加点とします.
- オフィスアワー: 火曜日16:00〜17:00, 必要に応じて来室ください. (今年は在宅がベスト)
- 授業評価アンケート(WebClass)にご協力ください (入力期限: 8/21(金))
2019年度,
2018年度,
2017年度,
2016年度,
2015年度,
2014年度,
2013年度,
2012年度,
2011年度,
2010年度,
2009年度
Last modified: Fri Aug 3 16:49:03 2018
Ken-ichi Yamamoto
e-mail: [email protected]