- Nazwa przedmiotu:
- Jonika i fotonika
- Koordynator przedmiotu:
- Dr inż. Michał Marzantowicz, dr inż. Wojciech Wróbel
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Inżynieria Pojazdów Elektrycznych i Hybrydowych
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- 241
- Semestr nominalny:
- 3 / rok ak. 2013/2014
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1. godziny kontaktowe (zajęcia): obecność na wykładach 30h
2. studia literaturowe: 10h
3. przygotowanie do zajęć: 10h
4. przygotowanie do egzaminu: 10h
5. godziny kontaktowe: obecność na laboratoriach 15h
6. przygotowanie do laboratoriów: 10h
7. sprawozdania z laboratoriów: 10h
Razem nakład pracy studenta: 60 + 35 =95h (3pkt ECTS)
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- obecność na wykładach: 30h, 2. Obecność na laboratoriach 15h - co odpowiada 2pkt ECTS
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- obecność na laboratoriach 15h co odpowiada 1 ECTS
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład450h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Podstawy fizyki 1 oraz 2
- Limit liczby studentów:
- zgodnie z zarządzeniem Rektora PW
- Cel przedmiotu:
- Po ukończeniu kursu student powinien mieć podstawową wiedzę o właściwościach fizycznych i zastosowaniach półprzewodników w ogniwach słonecznych, zjawisku transportu jonowego oraz materiałach charakteryzujących się wysokim przewodnictwem jonowym i metodach badania właściwości elektrycznych przewodników jonowych
- Treści kształcenia:
- W podziale na wykład:
1) Elementy fizyki ciała stałego; wiązania atomowe; sieci krystaliczne
2) Teoria pasmowa ciał stałych; metale, izolatory, półprzewodniki.
3) Przewodność elektryczna półprzewodników. Półprzewodniki domieszkowane.
4) Własności złącza typu p-n. Elementy półprzewodnikowe. Zasada działania i charakterystyka diody. Fotodiody i diody świecące
5) Ogniwa słoneczne - budowa, sprawność i zastosowania fotoogniw.
6) Napięcie kontaktowe metali; termopary i ogniwa Peltiera.
7) Ogniwo galwaniczne. Budowa ogniw, reakcje elektrodowe. Akumulatory. Pokrycia galwaniczne. Zjawiska korozji.
8) Elektrolity stałe, defekty i ich wpływ na właściwości fizyczne; polikryształy
9) Przewodniki krystaliczne i szkliste. Przewodniki protonowe, tlenkowe, przewodniki jonów litu.
9) Właściwości elektryczne elektrolitów stałych; dyfuzja i ruchliwość jonów; zależność Arrheniusa oraz VTF; przewodnictwo mieszane; efekty polaryzacyjne; odwracalność elektrod
10) Pomiary zmiennoprądowe elektrolitów stałych; spektroskopia impedancyjna; wykresy impedancyjne, elektryczny obwód zastępczy; zjawiska relaksacyjne
11) Elektrochemiczne metody charakteryzacji elektrolitów stałych
12) Metody pomiaru liczb przenoszenia
13) Charakterystyczne parametry ogniw i metody ich wyznaczania.
14) Ogniwa i fotoogniwa jako ekologiczne źródła energii. Ocena istniejących rozwiązań technicznych, perspektywy rozwoju energetyki..
W podziale na laboratorium:
1) Badanie charakterystyki protonowego ogniwa paliwowego
2) Optyczne własności półprzewodników.
3) Cienkowarstwowe ogniwo słoneczne
4) Wyznaczanie charakterystyk przewodnika jonowego
5) Badanie złącza p-n i charakterystyki diody świecącej.
- Metody oceny:
- Dwa kolokwia na wykładzie oraz sprawozdania z każdego ćwiczenia laboratoryjnego
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker: Podstawy fizyki, PWN 2003.
2. W. Bogusz, J. Garbarczyk, F. Krok: Podstawy Fizyki, OWPW 2010.
3. W. Bogusz, F, Krok: Elektrolity stałe, WNT 1995.
4. W. Jakubowski: Przewodniki superjonowe, WNT 1988.
5. R. Bacewicz: Optyka ciała stałego – wybrane zagadnienia, OWPW 1995.
- Witryna www przedmiotu:
- brak
- Uwagi:
- brak
Efekty uczenia się