Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice 2

Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice 2. Tipuri de date experimentale pentru caracterizarea materialelor electrotehnice Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2009 -2010, master NANO, anul I Prof. dr. ing. Florin Ciuprina

Tipuri de date experimentale Structura disciplinei Capitolul Conţinutul 1 Importanta determinarilor experimentale pentru investigarea materialelor electrotehnice 1. 1. Proiectarea experimentelor 1. 2. Efectuarea determinarilor experimentale 2 Tipuri de date experimentale pentru caracterizarea materialelor electrotehnice 2. 1. Conductivitatea electrica a materialelor 2. 2. Rigiditatea dielectrica a izolatorilor 2. 3. Permitivitatea electrica complexa a dielectricilor 2. 4. Proprietati magnetice ale materialelor 2. 5. Pierderi in materialele electrotehnice 3 Analiza erorilor datelor experimentale 3. 1. Metoda stintifica pentru cercetarea experimentala 3. 2. Elemente de statistica si probabilitati pentru analiza datelor experimentale 3. 3. Precizia si acuratetea datelor experimentale 3. 4. Erori sistematice si erori aleatoare 3. 5. Prelucrarea statistica a datelor experimentale 3. 6. Media ponderata. Combinarea datelor cu erori diferite 3. 7. Propagarea erorilor 3. 8. Analiza preciziei datelor experimentale 3. 9. Analiza acuratetii datelor experimentale 4 Compararea performantelor materialelor electrotehnice utilizand datele experimentale 4. 1. Testarea ipotezelor statistice 4. 2. Compararea mediilor a două procese de masurare 4. 3. Compararea deviatiilor standard a două procese de masurare 5 Software pentru managementul datelor experimentale Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale 2. Tipuri de date experimentale pentru caracterizarea materialelor electrotehnice n Conductivitatea electrica a materialelor n Rigiditatea dielectrica a izolatorilor n Permitivitatea electrica a dielectricilor n Proprietati magnetice ale materialelor Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale 2. Tipuri de date experimentale pentru caracterizarea materialelor electrotehnice n Conductivitatea electrica a materialelor n Rigiditatea dielectrica a izolatorilor n Permitivitatea electrica a dielectricilor n Proprietati magnetice ale materialelor Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Conductivitatea electrica a materialelor Conductivitatea electrica n σ [S/m], σ > 0 n marime fizica ce caracterizeaza capacitatea unui material de a conduce curentul electric n J = σ E = legea conductiei electrice n ρ = 1/σ = rezistivitatea electrica, ρ [Ω m] Conductia electrica n n fenomenul de deplasare ordonata a unor purtatori de sarcina electrica intr-un material sub actiunea campului electric se datoreaza: v electronilor (metale, semiconductori, izolatori); v ionilor (izolatori) Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Conductivitatea electrica a materialelor Ce sunt electronii? Modele - clasic - cuantice Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Conductivitatea electrica a materialelor Modelul clasic al electronului bilă minusculă, de rază r ≈ 2, 82 · 10− 5 Å, Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I Ernest Rutherford (1871 -1937) Niels Bohr (1885 -1962) fizician britanic fizician danez

Tipuri de date experimentale Conductivitatea electrica a materialelor Modele cuantice ale electronului electron sau unda Louis de Broglie ( 1892 - 1987) Erwin Schrödinger (1887 - 1961) fizician francez fizician german – functie de unda = solutie a ec. Schrödinger: Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Conductivitatea electrica a materialelor Modele cuantice ale electronului electroni liberi electroni cvasiliberi electroni puternic legati Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Conductivitatea electrica a materialelor Modele cuantice ale electronului Repartitia electronilor pe nivelurile benzilor permise E = 0, echilibru termic: E ≠ 0, echilibru termic: Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I Statistica Fermi-Dirac

Tipuri de date experimentale Conductivitatea electrica a metalelor metal monovalent Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I metal bivalent

Tipuri de date experimentale Conductivitatea electrica a materialelor Influenta temperaturii Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Conductivitatea electrica a materialelor Influenta impuritatilor Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Conductivitatea electrica a materialelor Supraconductibilitatea Keike Kamerlingh Onnes (1853 -1926) fizician olandez Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Conductivitatea electrica a semiconductorilor σ = 10 -6 – 105 S/m semiconductor intrinsec wi = 10 -2 – 10 -1 e. V tip n tip p semiconductori extrinseci wi = 0. 5 – 1. 5 e. V Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Conductivitatea electrica a semiconductorilor intrinseci Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Conductivitatea electrica a semiconductorilor extrinseci de tip n Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Conductivitatea electrica a semiconductorilor extrinseci de tip p Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Conductivitatea electrica a semiconductorilor Influenta temperaturii si a concentratiei de impuritati Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Conductivitatea electrica a semiconductorilor Jonctiunea p-n Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Conductivitatea electrica a izolatorilor - electronica - ionica Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Conductivitatea electrica a izolatorilor Curent de absorbtie: i(t) = ii(t) + ip(t) + iss(t) + ic(t) Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Conductivitatea electrica a izolatorilor Conductivitatea ionica Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Conductivitatea electrica a izolatorilor Conductia electronica in campuri uzuale Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale 2. Tipuri de date experimentale pentru caracterizarea materialelor electrotehnice n Conductivitatea electrica a materialelor n Rigiditatea dielectrica a izolatorilor n Permitivitatea electrica a dielectricilor n Proprietati magnetice ale materialelor Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Rigiditatea dielectrica a izolatorilor Strapungerea izolatorilor solizi: electrica n intrinseca prin avalansa de electroni ¨ ¨ n termica Rigiditatea delectrica: Estr [MV/m] ¨ depinde de: forma si natura electrozilor, forma si grosimea esantionului, frecventa campului electric, temperatura, etc. Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale 2. Tipuri de date experimentale pentru caracterizarea materialelor electrotehnice n Conductivitatea electrica a materialelor n Rigiditatea dielectrica a izolatorilor n Permitivitatea electrica a dielectricilor n Proprietati magnetice ale materialelor Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Permitivitatea electrica a dielectricilor Polarizatie: Tipuri de polarizare: n polarizare de deformare ¨ ¨ n n electronica ionica polarizare de orientare polarizare de neomogenitate (interfaciala) Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Permitivitatea electrica a dielectricilor Polarizarea de deformare electronica Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Permitivitatea electrica a dielectricilor Polarizarea de deformare ionica Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Permitivitatea electrica a dielectricilor Polarizarea de orientare (relaxare) Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Permitivitatea electrica a dielectricilor Polarizarea de neomogenitate (interfaciala) Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Permitivitatea electrica a dielectricilor in campuri armonice Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I

Tipuri de date experimentale Permitivitatea electrica a dielectricilor in campuri armonice Managementul datelor experimentale in investigarea materialelor electrotehnice Facultatea de Inginerie Electrica, 2010 -2011, master NANO, anul I