MATERIJALI U ELEKTROTEHNICI II kolokvijum (35 poena) = zadatak i pitanje (zajedno 20 poena) + 15 test pitanja sa ponuđenim odgovorima (tačno zaokružen

Транскрипт

1 MATERIJALI U ELEKTROTEHNICI II kolokvijum (35 poena) = zadatak i pitanje (zajedno 20 poena) + 15 test pitanja sa ponuđenim odgovorima (tačno zaokružen odgovor = 1 poen, netačno zaokružen odgovor =.0,5 poena) Zadatak: Zadaci rađeni na računskim vežbama. Pitanje: 1. Gubici u dielektriku i dielektrična čvrstoća (uključujući ekvivalentne šeme realnog kondenzatora i detalje o proboju gasovitih, tečnih i čvrstih dielektrika). 2. Objasniti prirodu jakog magnetnog uređenja i domensku strukturu magnetika. 3. Feromagnetna histerezisna petlja sa krivom prvobitnog namagnetisanja. 4. Postupci izvlačenja i lebdeće zone za dobijanje masivnih monokristala. 5. Postupci za dobijanje tankoslojnih monokristala. 6. Nacrtati blok dijagram redosleda tehnoloških operacija i prikazati odgovarajuće poprečne preseke u međufazama tokom procesa izrade planarnog kola zadatog šemom. Napomena: gradivo koje se odnosi na ovo pitanje nalazi se u fajlu Izrada_integrisanih_kola.pdf koji se može naći na internet stranici 7. Opisati osnovna fizička svojstva superprovodnika (temperaturska promena specifične električne otpornosti, Majsnerov efekat, vrste superprovodnih materijala, kritična površinska gustina struje i J-T-H dijagram). 8. Objasniti ojačavanje materijala hladnom deformacijom. 9. JFET tranzistor na bazi heterospoja GaAs Al 1 x Ga x As (nacrtati šematski prikaz poprečnog preseka i objasniti princip rada). Test pitanja: 1. Pored udarne i fotonske jonizacije, i termička jonizacija figuriše u: (1) gasovitim; (2) tečnim; (3) čvrstim; (4) neutralnim; (5) polarnim dielektricima. 2. Piezoelektrici spadaju u: (1) linearne; (2) nelinearne; (3) eksitonske; (4) anharmonijske; (5) harmonijske dielektrike. 3. Piroelektrici spadaju u: (1) linearne; (2) nelinearne; (3) eksitonske; (4) anharmonijske; (5) harmonijske dielektrike. 4. Feroelektrici spadaju u: (1) linearne; (2) nelinearne; (3) eksitonske; (4) anharmonijske; (5) harmonijske dielektrike. 5. Elektreti spadaju u: (1) linearne; (2) nelinearne; (3) eksitonske; (4) anharmonijske; (5) harmonijske dielektrike.

2 6. Kirijeva temperatura se definiše kod: (1) piroelektrika; (2) piezoelektrika; (3) feroelektrika; (4) ferimagnetika; (5) paramagnetika. 7. Dielektrična čvrstoća se meri u: (1) kv; (2) A/m; (3) kvmm; (4) Wm; (5) kv/mm. 8. Odlični izolatori imaju faktor dielektričnih gubitaka: (1) manji od 1; (2) manji od 10; (3) manji od ; (4) između i ; (5) manji od Dobri izolatori imaju faktor dielektričnih gubitaka: (1) manji od 1; (2) manji od 10; (3) manji od 100; (4) manji od ; (5) manji od Za izolaciju provodnika i niskonaponskih kablova najviše se koristi: (1) polietilen; (2) poliuretan; (3) papir; (4) PVC; (5) lak. 11. Za izolaciju visokonaponskih kablova najviše se koristi: (1) polietilen; (2) poliuretan; (3) papir; (4) PVC; (5) lak. 12. Za izolaciju visokonaponskih postrojenja najviše se koristi: (1) N 2 ; (2) SF 6 ; (3) vazduh; (4) PVC; (5) lak. 13. Tangens ugla gubitaka materijala je: (1) mali za materijale sa malim gubicima; (2) veliki za materijale sa malim gubicima; (3) mali za materijale sa velikim gubicima; (4) nezavisan od gubitaka; (5) zavisan od gubitaka samo na visokim temperaturama. 14. Za izradu kondenzatora pogodni su materijali: (1) sa velikim ε r i sa malim tgδ; (2) sa velikim ε r i sa velikim tgδ; (3) sa velikim ε r i sa bilo kakvim tgδ; (4) sa bilo kakvim ε r i sa malim tgδ; (5) sa malim ε r i sa malim tgδ. 15. Da bi se načinio kondenzator sa maksimalnom kapacitivnošću po jedinici zapremine, treba da se koristi dielektrik: (1) kvarc; (2) staklo; (3) BaTiO 3 ; (4) polietilen; (5) PVC. 16. Optička vlakna izrađuju se od: (1) amorfnog Si; (2) kvarcnog stakla; (3) monokristalnog kvarca; (4) monokristalnog Si; (5) polietilena. 17. Magnetni momenat elektrona posledica je: (1) samo orbitalnih; (2) samo spinskih; (3) i orbitalnih i spinskih; (4) ni orbitalnih ni spinskih; (5) nuklearnih stepeni slobode. 18. U odsustvu spoljašnjeg magnetnog polja magnetne dipolne momente nemaju atomi: (1) dijamagnetika; (2) paramagnetika; (3) feromagnetika; (4) ferimagnetika; (5) antiferomagnetika. 19. Temperaturski nezavisna je magnetna susceptibilnost: (1) dijamagnetika; (2) paramagnetika; (3) feromagnetika; (4) ferimagnetika; (5) antiferomagnetika. 20. Jako magnetno uređenje magnetika određuje sledeći tip interakcije: (1) kulonovska izmenska; (2) magnetna posredna; (3) feromagnetna; (4) magnetna dipolna; (5) magnetna izmenska. 21. Kirijeva temperatura je temperatura: (1) prelaza feromagnetskih materijala u dijamagnetno stanje; (2) na kojoj se naglo povećavaju feromagnetski histerezisni gubici; (3) na kojoj se gube feromagnetska svojstva materijala; (4) na kojoj se naglo širi histerezisna petlja; (5) na kojoj termopar prestaje da funkcioniše.

3 22. Kirijeva temperatura se definiše kod: (1) dijamagnetika; (2) paramagnetika; (3) feromagnetika; (4) antiferomagnetika; (5) ferimagnetika. 23. Nilova temperatura se definiše kod: (1) dijamagnetika; (2) paramagnetika; (3) feromagnetika; (4) ferimagnetika; (5) feroelektrika. 24. Domensku strukturu magnetika određuje sledeći tip interakcije: (1) kulonovska izmenska; (2) kulonovska posredna; (3) feromagnetna; (4) magnetna dipolna; (5) magnetna izmenska. 25. Granica između magnetnih domena naziva se: (1) Paulijev zid; (2) Izingov zid; (3) Blohov zid; (4) Vajsov zid; (5) Hajzenbergov zid. 26. Domenski zid između magnetnih domena ima debljinu od oko: (1) 0,1 nm; (2) 1 nm; (3) 10 nm; (4) 100 nm; (5) 1000 nm. 27. Proces namagnetisavanja magnetnih materijala je: (1) linearan; (2) adijabatski; (3) reverzibilan; (4) ireverzibilan; (5) stacionaran. 28. Površina histerezisne petlje magnetnih materijala može se kontrolisati: (1) termoelektričnom; (2) termohemijskom; (3) termomehaničkom; (4) termoakustičkom; (5) termoelastičnom obradom. 29. Malu površinu histerezisne petlje imaju: (1) magnetno slabi; (2) magnetno jaki; (3) magnetno meki; (4) magnetno tvrdi; (5) dijamagnetni materijali. 30. Veliku površinu histerezisne petlje imaju: (1) magnetno slabi; (2) magnetno jaki; (3) magnetno meki; (4) magnetno tvrdi; (5) feromagnetni materijali. 31. Maksimalna površina upisanog pravougaonika unutar drugog kvadranta histerezisne petlje naziva se: (1) histerezisnim gubicima; (2) koercitivnim poljem; (3) remanentnom indukcijom; (4) energetskim proizvodom; (5) vrtložnim gubicima. 32. Za izradu stalnih snažnih minijaturnih magneta koriste se: (1) dijamagnetici; (2) paramagnetici; (3) feroelektrici; (4) Fe-Ni legure; (5) Nd-Fe-B legure. 33. Za izradu minijaturnih snažnih magneta koriste se: (1) dijamagnetici; (2) paramagnetici; (3) feroelektrici; (4) Ba-feriti; (5) Sm-Co jedinjenja. 34. Za izradu transformatorskih i dinamo limova najviše se koriste legure na bazi: (1) Fe-Si; (2) Fe-Ni; (3) AlNiCo; (4) Nd-Fe-B; (5) Fe-B-Si. 35. Feritna jezgra širokopojasnih transformatora izrađuju se sinterovanjem praha oksida na bazi: (1) Fe-Si; (2) Fe-Ni; (3) Ni-Zn; (4) Nd-Fe-B; (5) Fe-B-Si. 36. Induktivne magnetne glave izrađuju se na bazi: (1) Fe-Si; (2) Fe-Ni; (3) AlNiCo; (4) Nd-Fe-B; (5) Fe- B-Si legura. 37. Struktura kristalne rešetke može se odrediti: (1) elektronskom mikroskopijom; (2) rentgenskom difrakcijom; (3) ciklotronskom rezonancom; (4) neelastičnim neutronskim rasejanjem; (5) Holovom metodom.

4 38. Za određivanje položaja vodonikovih atoma u kristalnoj strukturi koristi se: (1) rentgenska difrakcija; (2) elektronska difrakcija; (3) elektronska mikroskopija; (4) neutronska difrakcija; (5) ciklotronska rezonanca. 39. Za određivanje površinske strukture materijala sa subatomskom rezolucijom koristi se: (1) rentgenska difrakcija; (2) elektronska difrakcija; (3) elektronska mikroskopija; (4) neutronska difrakcija; (5) skenirajuća tunelska mikroskopija. 40. Za određivanje makroskopskih defekata u strukturi materijala koriste se: (1) difrakcione; (2) mikroskopijske; (3) spektroskopske; (4) defektoskopske; (5) ciklotronske metode. 41. Za određivanje tipa hemijskih veza i prostorne strukture nekristalnih materijala koriste se: (1) difrakcione; (2) mikroskopijske; (3) defektoskopske; (4) ciklotronske; (5) spektroskopske vibracione metode. 42. Specifična električna otpornost superprovodnika je: (1) bliska nuli; (2) jednaka nuli; (3) veća od nule; (4) manja od nule; (5) beskonačna. 43. Idealni dijamagnetik ima magnetnu susceptibilnost: (1) 0; (2) blisku 0; (3) 1; (4) -1; (5) Majsnerov efekat odgovara idealnom: (1) dijamagnetizmu; (2) paramagnetizmu; (3) feromagnetizmu; (4) ferimagnetizmu; (5) antiferomagnetizmu. 45. Mešano stanje u vidu magnetnih vrtložnih niti pojavljuje se kod: (1) provodnih polimera; (2) kvazijednodimenzionih grafita; (3) superprovodnika I vrste; (4) superprovodnika II vrste; (5) dijamagnetika. 46. Pri kritičnoj gustini struje iščezava: (1) provodno; (2) poluprovodno; (3) superprovodno; (4) dijamagnetno; (5) paramagnetno stanje. 47. Pri kritičnom magnetnom polju iščezava: (1) provodno; (2) poluprovodno; (3) superprovodno; (4) dijamagnetno; (5) paramagnetno stanje. 48. Pri kritičnoj temperaturi iščezava: (1) provodno; (2) poluprovodno; (3) superprovodno; (4) dijamagnetno; (5) paramagnetno stanje. 49. Energetski procep imaju: (1) provodnici; (2) polumetali; (3) superprovodnici; (4) feromagnetici; (5) dijamagnetici. 50. Džozefsonov efekat se naziva i: (1) jaka superprovodnost; (2) slaba superprovodnost; (3) superprovodnost I vrste; (4) superprovodnost II vrste; (5) mikroskopski kvantnomehanički efekat. 51. Napon na Džozefsonovom spoju pojavljuje se u slučaju: (1) stacionarnog; (2) nestacionarnog; (3) ravnotežnog; (4) neravnotežnog; (5) adijabatskog efekta. 52. Talasne funkcije elektronskih parova sa dve strane Džozefsonovog spoja razlikuju se po: (1) amplitudi; (2) fazi; (3) broju parova; (4) vrsti parova; (5) kvantnoj statistici. 53. Idealni provodnik ima svojstvo: (1) iščezavajuće otpornosti; (2) superprovodnosti; (3) superfluidnosti; (4) superdielektričnosti; (5) kritične temperature.

5 54. Fenomenološka teorija Londonovih objašnjava superprovodnost: (1) korišćenjem Maksvelove teorije; (2) proširenjem Maksvelove teorije; (3) korišćenjem kvantne mehanike; (4) korišćenjem kvantne statistike; (5) korišćenjem neravnotežne termodinamike. 55. Kod superprovodnika I vrste magnetna indukcija ispod kritične vrednosti polja prodire u uzorak: (1) nimalo; (2) potpuno; (3) samo po površini; (4) u formi mešanog stanja; (5) u formi vrtložnih niti. 56. Londonovska dubina prodiranja je: (1) 0,1 nm; (2) 1-5 nm; (3) 10 nm; (4) nm; (5) 1000 nm. 57. U okviru Ginzburg-Landauove fenomenološke teorije talasna funkcija N superprovodnih elektrona je funkcija: (1) jedne; (2) N/2; (3) N; (4) 2N; (5) 3N prostornih koordinata. 58. Energija granice razdvajanja normalne i superprovodne faze u slučaju superprovodnika I vrste je: (1) pozitivna; (2) negativna; (3) 0; (4) 8; (5) imaginarna. 59. Energija granice razdvajanja normalne i superprovodne faze u slučaju superprovodnika II vrste je: (1) pozitivna; (2) negativna; (3) 0; (4) 8; (5) imaginarna. 60. Kritična gustina struje kod superprovodnika II vrste može se kontrolisati: (1) termoelektričnom; (2) termohemijskom; (3) termomehaničkom; (4) termoakustičkom; (5) termoelastičnom obradom. 61. Kuperovi elektronski parovi se podvrgavaju: (1) Maksvel-Bolcmanovoj; (2) Fermi-Dirakovoj; (3) Boze-Ajnštajnovoj; (4) Plankovoj; (5) Gausovoj statistici. 62. Pri zagrevanju superprovodnika do kritične temperature, energetski procep superprovodnika: (1) skokovito raste; (2) skokovito opada; (3) ne menja se; (4) kontinualno rate; (5) kontinualno opada. 63. U Kuperovom paru sparuju se elektroni: (1) isto orijentisanih spinova i impulsa; (2) suprotno orijentisanih spinova i impulsa; (3) haotično orijentisanih spinova i impulsa; (4) isto orijentisanih spinova i suprotno orijentisanih impulsa; (5) suprotno orijentisanih spinova i isto orijentisanih impulsa. 64. Na temperaturi ispod kritične elektroni se nalaze: (1) svi u osnovnom superprovodnom stanju; (2) svi u provodnj zoni; (3) neki u osnovnom superprovodnom, a neki u osnovnom provodnom stanju; (4) neki u osnovnom superprovodnom stanju, a neki u provodnoj zoni; (5) neki u valentnoj, a neki u provodnoj zoni. 65. Temperatura ključanja tečnog helijuma koji se koristi za rashlađivanje niskotemperaturskih superprovodnika je: (1) 4,2 K; (2) 20,4 K; (3) 77,4 K; (4) 94 K; (5) 300 K. 66. Temperatura ključanja tečnog azota koji se koristi za rashlađivanje visokotemperaturskih superprovodnika je: (1) 4,2 K; (2) 20,4 K; (3) 77,4 K; (4) 94 K; (5) 300 K. 67. Najbolji superprovodnik za dobijanje vrlo jakog magnetnog polja je: (1) Ti-Nb legura; (2) Nb 3 Sn; (3) YBa 2 Cu 3 O 7 ; (4) Pb; (5) Nb. 68. Najbolji superprovodnik za izradu rotora superprovodnih generatora je: (1) Ti-Nb legura; (2) Nb 3 Sn; (3) YBa 2 Cu 3 O 7 ; (4) Pb; (5) Nb. 69. Najperspektivniji visokotemperaturski superprovodnik je: (1) Ti-Nb legura; (2) Nb 3 Sn; (3) YBa 2 Cu 3 O 7 ; (4) Bi 2 Sr 2 CaCu 2 O 8 ; (5) Nb.

6 70. Za mernu tehniku ultravisoke rezolucije koriste se: (1) termoparovi; (2) Džozefsonovi spojevi; (3) Sičipovi; (4) GaAs-čipovi; (5) termistori. 71. Metalne nesuperprovodne matrice za izradu kompozitnih Nb 3 Sn multivlaknastih superprovodnih žica izrađuju se od: (1) Al ili Cu; (2) Ag; (3) bronze; (4) mesinga; (5) durala. 72. Metalne nesuperprovodne matrice za izradu kompozitnih Ti-Nb multivlaknastih superprovodnih žica izrađuju se od: (1) Al ili Cu; (2) Ag; (3) bronze; (4) mesinga; (5) durala. 73. Metalne nesuperprovodne matrice za izradu kompozitnih YBa 2 Cu 3 O 7 multivlaknastih superprovodnih žica izrađuju se od: (1) Al ili Cu; (2) Ag; (3) bronze; (4) mesinga; (5) durala. 74. Za mehanička svojstva metala najznačajnije su: (1) tačkaste; (2) linijske; (3) površinske; (4) zapreminske; (5) supstitucijske nesavršenosti. 75. Dijagram napon-jedinično izduženje: (1) zavisi; (2) malo zavisi; (3) mnogo zavisi; (4) delimično zavisi; (5) ne zavisi od dimenzija epruvete. 76. Najznačajnija mehanička karakteristika sa stanivišta eksploatacije materijala ili njegove sposobnosti oblikovanja je: (1) zatezna čvrstoća; (2) granica elastičnosti; (3) Jungov modul; (4) procentualno izduženje; (5) granica razvlačenja. 77. Najznačajnija pokazatelj materijala sa stanivišta dozvoljene male dimenzione tolerancije u toku eksploatacije je veličina: (1) zatezne čvrstoće; (2) granice elastičnosti; (3) Jungovog modula; (4) procentualnog izduženja; (5) granice razvlačenja. 78. Sposobnost deformacije metala poboljšava se: (1) sitnozrnastom strukturom; (2) krupnozrnastom strukturom; (3) legiranjem; (4) hladnom deformacijom; (5) termohemijskom obradom. 79. Zbog znatnog povećanja mehaničke čvrstoće i neznatnog smanjenja električne provodnosti, bakarne i aluminijumske žice se isključivo ojačavaju: (1) toplom deformacijom; (2) hladnom deformacijom; (3) legiranjem; (4) faznim transformacijama; (5) termohemijski. 80. Sinterovanjem sitnozrnog praha mogu se dobiti izuzetno čvrsti materijali: (1) metalne legure; (2) kompoziti; (3) keramike; (4) duroplasti; (5) monokristali. 81. Slabe sekundarne hemijske veze odgovorne su za mehaničku čvrstoću: (1) duroplasta; (2) keramika; (3) kompozita; (4) termoplasta; (5) elastomera. 82. Umrežavanje makromolekularnih lanaca odgovorno je za mehaničku čvrstoću: (1) duroplasta; (2) keramika; (3) kompozita; (4) termoplasta; (5) elastomera. 83. Kombinovanjem dva materijala različitih mehaničkih svojstava dobijaju se: (1) metalne legure; (2) kompoziti; (3) keramike; (4) duroplasti; (5) polikristali. 84. Idealnu kombinaciju čvrstoće, tvrdoće, plastičnosti i žilavosti imaju: (1) metali; (2) poluprovodnici; (3) polimeri; (4) keramike; (5) kompoziti. 85. U savremenu kategorizaciju biomaterijala spadaju: (1) metalni, keramički, polimerni, kompozitni; (2) metalni, keramički, polimerni, kompozitni, pasivne i bioaktivne prevlake; (3) poluprovodni, provodni,

7 superprovodni, dielektrični, magnetni; (4) provodni, dielektrični, keramički, kompozitni, bioderivativni; (5) metalni, keramički i staklasti, sintetički polimerni, kompozitni, biodegradabilni i bioderivativni polimerni, pasivne i bioaktivne prevlake; 86. Osnovni zahtevi za primenu biomaterijala su: (1) biokompatibilnost, mehanički kontinuitet, netoksičnost, niska cena, bioaktivnost, biodegradacija, otpornost na infekcije, trombootpornost, propustljivost; (2) biokompatibilnost, mehanički kontinuitet, netoksičnost, niska cena; (3) biokompatibilnost, mehanički kontinuitet, netoksičnost, niska cena, bioaktivnost, biodegradacija; (4) biokompatibilnost, mehanički kontinuitet, netoksičnost, niska cena, bioaktivnost, biodegradacija, otpornost na infekcije; (5) biokompatibilnost, mehanički kontinuitet, netoksičnost, niska cena, bioaktivnost, biodegradacija, otpornost na infekcije, trombootpornost. 87. Nauka o biomaterijalima je: (1) visoko specijalizovana; (2) interdisciplinarna; (3) visoko interdisciplinarna; (4) multidisciplinarna; (5) visoko multidisciplinarna. 88. Među metalnim biomaterijalima najbolje karakteristike imaju: (1) nerđajući čelici; (2) CoCr-legure, (3) Ti i Ti-legure, (4) CoNi-legure; (5) NiTi-legure. 89. Vreme trajanja implantata od bioderivativnih materijala je: (1) 1 godina; (2) 3 godine; (3) 5 godina; (4) 10 godina; (5) 15 godina. 90. Najinteresantniji biomaterijali za reparaciju koštanog tkiva jesu: (1) metalni; (2) keramički; (3) polimerni; (4) kompozitni keramika/polimer; (5) kompozitni metal/keramika. 91. Najinteresantniji biomaterijali za mekotkivne implantate jesu: (1) metalni; (2) keramički; (3) polimerni; (4) kompozitni keramika/polimer; (5) kompozitni metal/keramika. 92. Trenutno najkrupniji problem u primeni veštačke krvi je: (1) prenosivost kiseonika; (2) univerzalna transferabilnost; (3) zadržavanje u organima za filtriranje krvi; (4) trajnost skladištenja; (5) cena. 93. Unipolarni GaAs tranzistori formiraju se na bazi: (1) n-p-n spojeva; (2) p-n-p spojeva; (3) n-p-n ili p- n-p spojeva; (4) MOSFET struktura; (5) JFET struktura. 94. Jednoelektronski tranzistori su: (1) poluprovodne; (2) provodne; (3) superprovoodne; (4) dielektrične; (5) magnetne strukture razdvojene izolacionim barijerama.