Перечень тем для подготовки к экзамену

1. Дать определения физической величины, измерения, измерительного преобразования.

2. Обосновать необходимость измерительных преобразований для измерения физических величин.

3. Классификация измерительных преобразований по виду физического поля.

4. Величины, характеризующие электрическое поле, электрические характеристики материалов.

5. На какие группы делятся материалы по своим электрическим свойствам.

6. Энергетические зонные диаграммы проводников, изоляторов и полупроводников.

7. Поляризация диэлектриков в электрическом поле.

8. Влияние температуры на электрическую проводимость проводников и полупроводников.

9. Величины, характеризующие магнитное поле, магнитные характеристики материалов.

10. На какие группы делятся материалы по своим магнитным свойствам.

11. Намагничивание ферромагнетиков в постоянном магнитном поле. Кривая первоначального намагничивания, петля гистерезиса, основная кривая намагничивания.

12. Явления магнитоупругости и магнитострикции.

13. Основные уравнения магнитного поля.

14. Параметры конденсатора, влияющие на величину его емкости.

15. От чего зависит активная составляющая комплексного сопротивления конденсатора.

16. Емкость конденсаторов простейшей формы.

17. Энергия электростатического поля. Силы, развиваемые в электростатическом поле.

18. Уравнение электростатического взаимодействия заряженных пластин.

19. Сущность прямого и обратного пьезоэффектов.

20. Продольный и поперечный пьезоэффекты, сдвиговая деформация пьезокристалла.

21. Пироэлектрический эффект.

22. Изменение электрического сопротивления при деформации жидкого и твердого проводника и полупроводника.

23. Распределение потенциалов на поверхности цилиндрического проводника с постоянным током.

24. Распределение потенциалов на поверхности проводящей пластины с током.

25. Особенности электропотенциального преобразования на переменном токе.

26. Проводники второго рода. Физика электрической проводимости растворов.

27. Зависимость электрической проводимости растворов от температуры.

28. Зависимость электрической проводимости растворов от концентрации.

29. Электродные и граничные потенциалы в растворах.

30. Поляризация и потенциал выделения.

31. Электрокинетические явления.

32. Физика термоэлектрического эффекта.

33. Индукционное измерительное преобразование параметров постоянного и переменного магнитных полей в электрический сигнал.

34. Преобразование в электрический сигнал скорости вращения на основе индукционного преобразования.

35. Физический смысл индуктивности и взаимной индуктивности обмоток.

36. Индуктивности и взаимные индуктивности обмоток простейшей формы.

37. Влияние на индуктивность и взаимную индуктивность параметров магнитной цепи.

38. Влияние на взаимную индуктивность взаимного расположения обмоток.

39. Преобразование в электрический сигнал параметров магнитного поля на основе магнитомодуляционного преобразования.

40. Изменение магнитных характеристик ферромагнетиков при их механической деформации.

41. Преобразование в электрический сигнал параметров магнитного поля на основе эффекта Холла.

42. Преобразование в электрический сигнал параметров магнитного поля на основе эффекта Гаусса.

43. Энергия магнитного поля. Силы, развиваемые в магнитном поле.

44. Уравнения электромагнитного, электродинамического, магнитоэлектрического взаимодействий.

45. Причина возникновения и характер пространственного распределения вихревых токов в электропроводящем объекте, находящемся в переменном магнитном поле.

46. Характер зависимости амплитуды, фазы и пространственного распределения вихревых токов от частоты тока возбуждения, взаимного расположения обмотки и электропроводящего объекта, электромагнитных параметров материала объекта и особенностей его структуры.

47. Начальная и вносимая э.д.с. при вихретоковом измерительном преобразовании, годографы вносимой э.д.с.

48. Распространение радиоволн в пространстве. Поляризация радиоволн.

49. Взаимодействие радиоволн с границей раздела сред.

50. Преобразование в электрический сигнал скорости движения объекта на основе эффекта Доплера.

51. Радиоволновые резонансные явления в цепях с распределенными параметрами (волноводах).

52. Излучение и прием радиоволн.

53. Виды акустических волн.

54. Связь скорости распространения акустических волн со свойствами среды.

55. Затухание акустических волн в среде. Поглощение и рассеяние.

56. Отражение и преломление акустических волн.

57. Влияние структурных особенностей среды на характеристики акустических волн.

58. Излучение и прием акустических волн.

59. Основное уравнение теплового преобразования.

60. Виды теплообмена.

61. Зависимость характеристик теплообмена теплопроводностью, конвекцией, излучением от свойств среды.

62. Инерционность теплового преобразования.

63. Источники нагрева. Преобразование температуры в электрический сигнал.

64. Шкала электромагнитных волн.

Критерии оценки (в соответствии с формируемыми компетенциями и планируемыми результатами обучения):

– на оценку «отлично» – студент должен показать высокий уровень знаний не только на уровне воспроизведения и объяснения информации, но и интеллектуальные навыки решения проблем и задач, нахождения уникальных ответов к проблемам, оценки и вынесения критических суждений;

– на оценку «хорошо» – студент должен показать знания не только на уровне воспроизведения и объяснения информации, но и интеллектуальные навыки решения проблем и задач, нахождения уникальных ответов к проблемам;

– на оценку «удовлетворительно» – студент должен показать знания на уровне воспроизведения и объяснения информации, интеллектуальные навыки решения простых задач;

– на оценку «неудовлетворительно» – студент не может показать знания на уровне воспроизведения и объяснения информации, не может показать интеллектуальные навыки решения простых задач.

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

а) основная литература:

- Раннев, Г. Г. Методы и средства измерений / Г.Г. Раннев, А.П. Тарасенко. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 336 с.

- Рогов, В.А. Методика и практика технических экспериментов / В.А. Рогов, Г.Г. Позняк. – М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 288 с.

- Шишмарев, В.Ю. Физические основы получения информации / В.Ю. Шишмарев. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 448 с.

б) дополнительная литература:

- Бутаков, С.А. Физические основы получения информации. Часть I / С.А. Бутаков, М.В. Вечеркин, Г.А. Дубский. – Магнитогорск: ФГБОУ ВПО «МГТУ», 2015. – 64 с.

- Бутаков, С.А. Физические основы получения информации. Часть II / С.А. Бутаков, М.В. Вечеркин – Магнитогорск: ФГБОУ ВПО «МГТУ», 2015. – 64 с.

- Шишмарев, В.Ю. Типовые элементы систем автоматического управления / В.Ю. Шишмарев. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 304 с.

- Новицкий, П.В.Электрические измерения неэлектрических величин. / Под ред. П.В.Новицкого. - Л.: Энергия, 1975 - 576 с.

- Боднер, В.А. Измерительные приборы. / В.А. Боднер, А.В. Алферов - М.: Изд-во стандартов, 1986.

- Евтихиев, Н.Н. Измерение электрических и неэлектрических величин / Под ред.. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 352 с.

- Келим, Ю.М. Электромеханические и магнитные элементы систем автоматики /. – М.: Высш.шк., 2004. – 352 с.

- Джексон, Р.Г. Новейшие датчики /. – М.: Технсфера, 2007. – 384 с.

- Шишмарев, В.Ю. Средства измерений / В.Ю. Шишмарев. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 320 с.

- Профос, П. Измерения в промышленности. Справ. изд. В 3-х кн. / Под ред. Профоса П. – М.: Металлургия, 1990.

- Фрайден, Дж. Фрайден Современные датчики. Справочник. / Дж. Фрайден. – М.: Техносфера, 2006. – 592 с.

- Шарапов, В.М. Пьезоэлектрические датчики / В.М. Шарапов, М.П. Мусиенко, Е.В. Шарапова. – М.: Техносфера, 2006. – 632 с.

- Розеншер, Э. Оптоэлектроника / Э. Розеншер, Б. Винтер. – М.: Техносфера, 2006. – 592 с.

- Эггинс, Б. Химические и биологические сенсоры / Б. Эггинс. – М.: Техносфера, 2005. – 336 с.

- Болтон, У. Карманный справочник инженера-метролога / У. Болтон – М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2002. – 384 с.

- Водовозов, А.М. Элементы систем автоматики / А.М. Водовозов. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 224 с.

в) лабораторный практикум:

- Бутаков, С.А. Лабораторный практикум по дисциплине «Физические основы получения информации» / С.А. Бутаков, Г.А. Дубский, М.В. Вечеркин. – Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2013. – 48 с.

- Бутаков, С.А. Исследование режимов согласования датчиков с нагрузкой. Изучение мостовой измерительной схемы резистивных преобразователей. / С.А. Бутаков, М.В. Вечеркин. – Магнитогорск: ФГБОУ ВПО «МГТУ», 2015. – 16 с.

- Бутаков, С.А. Методические указания по выполнению курсовых работ по дисциплине «Физические основы получения информации» / С.А. Бутаков. – Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2013. – 48 с.

г) программное обеспечение и Интернет-ресурсы

- MS Office Word – для оформления отчетов по лабораторным работам.

- MS Office Excel, Matchad – для расчетов, обработки результатов эксперимента, построения и анализа графиков.

- Савельев И.В. Курс общей физики. В 5-ти тт. ЭБС<< Лань>> http://e.lanbook.com

- Иродов И.Е. Курс общей физики. В 5 –ти тт. ЭБС<< Лань>> http://e.lanbook.com

-Физические основы методов неразрушающего контроля качества изделий под ред. В.Ф. Новикова. ЭБС<< Лань>> http://e.lanbook.com

-Кашкаров А.П. Датчики в электронных схемах: от простого к сложному. ЭБС<< Лань>> http://e.lanbook.com

9. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Материально-техническое обеспечение дисциплины включает: