Elektrimaterjalid. Õpik

Õpik „Elektrimaterjalid” kirjeldab süsteemselt, milliseid elektrilisi nähtusi tuleb arvestada elektrijuhtides, pooljuhtides ja dielektrikutes ning kuidas neist nähtustest järelduvad materjalide põhiomadused ja neid iseloomustavad suurused. Raamat alustab baasparameetritest, nagu takistus ja eritakistus, dielektriline läbitavus, dielektrilised kaod, läbilyögi tugevus ja magnetiliste materjalide puhul magnetiline läbitavus ning hüsterees. Seejärel käsitletakse juhtivuse mehhanisme metallides, laengukandjate teket ja liikumist pooljuhtides ning polarisatsiooni, relaksatsiooni ja dielektriliste kadude allikaid isolaatorites. Kõik mõisted seotakse rakendusliku eesmärgiga: kuidas parameetrid juhivad komponentide valikut elektro- ja raadiotehnikas, millal eelistada teatud klassi materjale ning kuidas hinnata töökindlust pingekoormuse, temperatuuri ja niiskuse tingimustes.

Teos annab metoodilise tööraami dielektrikute elektriliste, mehaaniliste ja füüsikalis-keemiliste omaduste määramiseks. Esitatud on mõõteseadistused ja töövõtted läbilöögikatseks, takistus- ja mahtuvusmõõtmisteks, dielektriliste kadude ja relaksatsiooniprotsesside hindamiseks, samuti mehhaanilise tugevuse, kõvaduse, kulumiskindluse ning termilise vananemise testimiseks. Eraldi tähelepanu saavad kõrgmolekulaarsed sünteetilised polümeerdielektrikud ja keraamilised isolaatorid, mille omaduste sõltuvus täiteainetest, kristallstruktuurist ja niiskusest on tehnilises kasutuses määrava kaaluga. Pooljuhtmaterjalide peatükid seovad juhtivuse temperatuurisõltuvuse, lisanditega dopingu ja pn-siirde põhivõtted praktiliste elementide tööpõhimõtetega, magnetmaterjalide osas selgitatakse ferromagnetikute, ferriitide ja pehmete magnetmaterjalide omadusi, kaokäitumist ning sobitust trafode, mähiste ja raadiosageduslike südamikega. Raamatu ülesehitus toetab kursust tööstus- ja tehniliste koolide jaoks: mõiste → valem → mõõtmine → rakendus → kontrollküsimused.

Kogumiku rakenduslik väärtus seisneb valikuprintsiipides, mis seovad materjali omadused skeemi töörežiimiga. Lugeja õpib koostama lühikesi võrdlustabeleid, arvestama tolerantside ja hajuvusega, siduma dielektrilise tugevuse geomeetria ja tööpinge varuteguriga ning hindama kadusid nii tasapinnalistes kui ka köismähiste isolatsioonisüsteemides. Diagrammid ja näited näitavad, kuidas keskkond ja sagedus nihutavad parameetreid ning miks sama materjal käitub madalsagedusel ja raadiosagedusel erinevalt. Nii kujuneb õpikust töövahend, mis aitab siduda põhifüüsika konkreetsete valikutega – alates isolatsioonikihi paksuse määramisest kuni sobiva ferriitsüdamiku või pooljuhi klassi valikuni – ning valmistab ette laboriharjutusteks, kus mõõtmine kinnitab teooria.