Вариант 1

1.   Природа электропроводности металлов (теория Друде – Лоренца).

2.   Какие материалы называют сплавами высокого сопротивления? Перечислите основные материалы, используемые для этих целей.

3.   Какие основные алюминиевые сплавы Вам известны?

4.   Что такое температура Дебая?

5.   Удельное сопротивление чистой меди при 20 и 100⁰С равно соответственно 0,0168 и 0,0226 мкОм м. Определить температурный коэффициент удельного сопротивления.

6.   Кабель из алюминия, используемый для передачи электрической энергии, имеет длину 1000 метров, а диаметр его равен 2 сантиметрам. Учитывая, что удельное сопротивление алюминия равно 2,5 ∙10-8 Ом∙м, рассчитайте сопротивление проводника.

7.    Можно ли использовать медные сплавы для создания нагревательных элементов?

Вариант 2

1.     Тугоплавкие металлы. Припои.

2.     Почему удельное сопротивление металлов увеличивается с повышением температуры?

3.     Какие материалы используют для создания термопар?

4.     Чем различаются сверхпроводники первого и второго рода?

5.     Какой из сплавов  - манганин или силумин – является медным?

6.     В металлическом проводнике с площадью поперечного сечения 10^-2 мм² и сопротивлением 10 Ом концентрация свободных электронов равна 8,5 10²⁸ м^-3. Определить среднюю скорость дрейфа электронов при напряжении 0,1 В.

7.     Определить сопротивление квадрата пленки пиролитического углерода, используемого для изготовления цилиндрического резистора поверхностного типа сопротивлением 320 Ом с геометрическими размерами l = 15,5 мм, D = 7,5 мм.

Вариант 3

1.     Сплавы высокого сопротивления и сплавы для термопар.

2.     Какие элементы являются основными техническими примесями в алюминии?

3.     Как влияют примеси на удельное сопротивление металлов? Сформулируйте правило Маттисена.

4.     Какие свойства меди обуславливают ее широкое применение в электронной технике?

5.     Какая термопара позволяет измерять наиболее высокие температуры?

6.     Катушка из медной проволоки имеет сопротивление 10,8 Ом. Масса медной проволоки 0,3 кг. Определить длину и диаметр намотанной на катушку проволоки.

7.     Рассчитать мощность, которая рассеивается на резисторе с номинальным сопротивлением 200 Ом, если к нему приложено напряжение 20 В.

Вариант 4

1.     Температурная зависимость удельного сопротивления металлических проводников.

2.     Перечислите проводниковые материалы, которые используются для создания нагревательных элементов.

3.     Что такое остаточное сопротивление?

4.     Какими преимуществами и недостатками по сравнению с медью обладает алюминий как проводниковый материал?

5.     При каких условиях сопротивление алюминия сравнивается с медью?

6.     В цепь включены последовательно медная и нихромовая проволоки равной длины и диаметра. Найти отношение количеств теплоты, выделяющихся в этих проводниках, и отношение падений напряжений на проводах, Удельное сопротивление меди и нихрома равно соответственно 0,017 и 1 мкОм м.

7.     Вычислить концентрацию свободных электронов в кристалле меди, если известно, что плотность меди 8,92 10³ кг/м³. При расчете полагать, что на каждый атом кристаллической решетки приходится один электрон.

Вариант 5

1.   Влияние примесей и других структурных дефектов на удельное сопротивление металлов.

2.   Перечислите неметаллические проводниковые материалы.

3.   Почему металлические сплавы типа твердых растворов обладают более высоким удельным сопротивлением, чем чистые компоненты, образующие сплав?

4.   Перечислите основные тугоплавкие материалы. Какие из них используют для создания конденсаторов и почему?

5.   Для чего используются сплавы высокого сопротивления?

6.   К медной проволоке длиной 6 м и диаметром 0,56 мм приложено напряжение 0,1 В. Сколько электронов пройдет через поперечное сечение проводника за 10 с, если удельное сопротивление меди равно 0,017 мкОм м?

7.   Определить вероятность заполнения электронами энергетического уровня в металле, расположенного на 10 kT  выше уровня Ферми?

Вариант 6

1.     Материалы высокой проводимости. Медь.

2.     Почему сопротивление тонких металлических пленок отличается от объемных образцов?

3.     Что такое сопротивление квадрата? Зависит ли оно от величины стороны квадрата?

4.     Можно ли использовать сверхпроводники для создания ячеек памяти?

5.     Какой элемент добавляют в нихромовые сплавы для снижения стоимости и улучшения обрабатываемости?

6.     Вычислить падение напряжения на полностью включенном реостате, изготовленном из константановой проволоки длиной 10 м при плотности тока 5 А/мм². Удельное сопротивление константана принять равным 0,5 мкОм м.

7.     В медном проводнике под действием электрического поля проходит ток плотностью 1 А/мм². Определить скорость дрейфа и отношение к средней суммарной скорости движения электронов при температуре 300  К.

Вариант 7

1.   Сопротивление тонких металлических пленок.

2.   Какой металл в чистом виде используется для создания омических контактов?

3.   Почему металлические сплавы способны образовывать упорядоченные твердые растворы?

4.   Перечислите припои, которые используются в электронной технике.

5.   Как называется медный сплав, основной примесью которого является цинк?

6.   Определить температуру, при которой вероятность нахождения электрона с энергией 0,5 эВ выше уровня Ферми в металле равна 1%.

7.   Сопротивление отрезка провода из чистого металла при температуре минус 50ºС равно 100 Ом, а при плюс 50ºС равно 160 Ом. Определить температурный коэффициент удельного сопротивления и материал провода.

Вариант 8

1.   Электрические свойства металлических сплавов.

2.   Какие металлы и в каких условиях могут переходить в состояние сверхпроводимости?

3.   Почему графит можно использовать в качестве неметаллического проводника?

4.   Какие металлы называются тугоплавкими?

5.   Как называется основной электротехнический сплав алюминия?

6.   Из никелевой ленты шириной 1 см и толщиной 1 мм необходимо  изготовить шунт сопротивлением 0,4 Ом. Какой длины должна быть никелевая лента, если удельное сопротивление никеля 0,068 мкОм м?

7.   Определить критическую температуру перехода  проводника в  состояние сверхпроводимости, если размер энергетической щели  2D(0) = 2,2  мэВ. Как изменится эта температура при воздействии  внешнего магнитного поля?

Вариант 9

1.     Материалы высокой проводимости. Алюминий.

2.     Что называют температурным коэффициентом удельного сопротивления? Является  ли он константой для данного металла?

3.     Каков физический смысл уровня Ферми?

4.     Какие материалы используют для получения тонких металлических пленок?

5.     Какой сплав высокого сопротивления получил свое название благодаря малой величине температурного коэффициента удельного сопротивления?

6.     Определить максимальную частоту тепловых колебаний атомов в кристаллах алюминия, для которого температура Дебая 428 К.

7.     К графитовому стержню длиной 0,2 м приложено напряжение 6 В. Определить плотность тока в стержне в первый момент после подачи напряжения, если удельное сопротивление графита равно 4 10^-4 Ом м.

Вариант 10

1.     Сверхпроводники.

2.     Как и почему изменяется удельное сопротивление металлов при механических воздействиях (сжатие, растяжение, изгиб, пластическая деформация)?

3.     Как объяснить низкую теплоемкость электронного газа в металлах?

4.     Какие композиционные материалы используют в электронной технике?

5.     Какая примесь является самой вредной для медных изделий и почему?

6.     При включении в электрическую цепь проводника диаметром 0,5 мм и длиной 43 мм разность потенциалов на концах проводника составила 2,4В при токе 2 А. Определить удельное сопротивление материала проводника.

7.     Резистор на плоской диэлектрической поверхности образован резистивным слоем прямоугольной формы. Ширина резистивного слоя 0,4 мм, а длина - 3 мм. Электрическое сопротивление резистора равно 4,5 кОм. Как и во сколько раз изменится сопротивление резистора, если ширину резистивного слоя увеличить в 2 раза, а длину уменьшить в 2 раза?

  

Вариант 11

1.       Природа электропроводности металлов (теория Зоммерфельда – Френкеля).

2.       Что такое «водородная болезнь» меди?

3.       Что является причиной образования куперовских пар?

4.       Каким образом можно повысить прочность вольфрама?

5.       Какая термопара используется для измерения криогенных температур?

6.       Вычислить удельную теплопроводность меди при комнатной температуре по измеренному значению ее удельного сопротивления  0,017 мкОм м.

7.       Сопротивление плоской резистивной пленки прямоугольной формы равно 4,5 кОм. Ширина резистивного слоя 0,4 мм, а длина – 3 мм. Чему равно сопротивление квадрата пленки? Какое следует взять соотношение сторон прямоугольника для изготовления из этого резистивного слоя резистора с электрическим сопротивлением 7,5 кОм?