ОТВЕТЫ НА ЭКЗАМЕНЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ
Электрический ток, его величина, плотность тока, электрическое сопротивление
Зависимость сопротивления от материала, размеров и температуры провода
Электрическая цепь и её основные элементы. ЭДС. Понятие об источниках электрической энергии
Закон Ома для участка цепи. Закон Ома для всей цепи
Режимы работы электрической цепи.
Законы Кирхгофа
Виды соединения резисторов
Электрическое поле и его основные характеристики: напряжённость, потенциал, напряжение. Закон Кулона.
Емкость, конденсатор, виды соединения конденсаторов. Энергия электрического поля.
Расчёт цепей постоянного тока.
11. Метод узловых и контурных уравнений
12. Метод узлового напряжения.
13. Построение потенциальной диаграммы.
Магнитное поле и его характеристики: магнитная индукция, магнитный ток, напряжённость магнитного поля.
Магнитное поле— силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения
Явление гистерезиса, описать магнетики.
16. Явление электромагнитной индукции, самоиндукции; формулы для количественного определения величины.
Сила Ампера, сила Лоренца.
МДС, Магнитное напряжение. Закон полного тока. Магнитные цепи.
Расчёт неразветвлённых магнитный цепей.
Прямая” задача для неразветвленной магнитной цепи
Решение задач подобного типа осуществляется в следующей последовательности:
1. Намечается средняя линия (см. пунктирную линию на рис.1), которая затем делится на участки с одинаковым сечением магнитопровода.
2. Исходя из постоянства магнитного потока вдоль всей цепи, определяются значения индукции для каждого 
-го участка:
Алгоритм решения задачи следующий:
1. Задаем положительные направления магнитных потоков в стержнях магнитопровода (см. рис. 2).
2. Определяем напряженность в воздушном зазоре 
и по зависимости 
для 
- значение 
.
3. По второму закону Кирхгофа для правого контура можно записать
откуда находим 
и по зависимости - 
.
4. В соответствии с первым законом Кирхгофа
.
Тогда 
, и по зависимости определяем 
.
5. В соответствии со вторым законом Кирхгофа для искомой НС имеет место уравнение
.
Работа сил магнитного поля. Потокосцепление, индуктивность; закон ЭМИ.
Получение синусоидальной ЭДС. Синусоидальный ток, его мгновенная и амплитудная величины.
Графические способы изображения синусоидальной величины. Действующее значение.
Методы расчёта цепей постоянного тока.
Дифференцирующая RC-цепь
получается, если поменять местами резистор R и конденсатор С в интегрирующей цепи. При этом входной сигнал идёт на конденсатор, а выходной снимается с резистора. Для постоянного напряжения конденсатор представляет собой разрыв цепи, то есть постоянная составляющая сигнала в цепи дифференцирующего типа будет отсечена. Такие цепи являются фильтрами верхних частот.
Построение векторной диаграммы Сначала откладывается вектор тока в цепи, затем напряжение на резисторе и напряжение на конденсаторе. Затем строится вектор общего напряжения как сумма векторов напряжений на конденсаторе и на резисторе.
Образование, свойства р-п перехода.
P-N переход — точка в полупроводниковом приборе, где материал N-типа и материал P-типа соприкасаются друг с другом. Материал N-типа обычно упоминается как катодная часть полупроводника, а материал P-типа — как анодная часть. Схема P-N перехода
Когда между этими двумя материалами возникает контакт, то электроны из материала n-типа перетекают в материал p-типа и соединяются с имеющимися в нем отверстиями. Небольшая область с каждой стороны линии физического соприкосновения этих материалов почти лишена электронов и отверстий. Эта область в полупроводниковом приборе называется обедненной областью. Эта обедненная область является ключевым звеном в работе любого прибора, в котором есть P-N переход.
Прямой P-N переход Когда P-N переход прямой (с прямым смещением), то тогда на анод подается положительный потенциал, а на катод — отрицательный. Результатом этого процесса является сужение обедненной области, что уменьшает сопротивление движению тока через P-N переход.
Обратный P-N переход Когда P-N переход обратный (с обратным смещением), то отрицательный потенциал подается на анод, а положительный — на катод.
СХЕМЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ДИОДОВ
несколько схем подключения диодов, часто встречающихся на практике.
Вне всякого сомнения, лидером здесь является мостовая схема диодов, используемая во всевозможных выпрямителях (рисунок 4). Выглядеть она может по разному, принцип действия одинаков.
Далее несколько менее очевидных схем (для постоянного тока):
- Диоды могут выступать как "развязывающие" элементы. Управляющие сигналы Упр1 и Упр2 объединяются в точке А, причем взаимное влияние их источников друг на друга отсутствует.
- Защита от переполюсовки (жаргонное - "защита от дураков"). Если существует возможность неправильного подключения полярности напряжения питания эта схема защищает устройство от выхода из строя.
- Автоматический переход на питание от внешнего источника. Поскольку диод "открывается", когда напряжение на нем достигнет Uоткр, то при Uвнеш <Uвн+Uоткр питание осуществляется от внутреннего источника, иначе - подключается внешний.
Светодиоды
Основная функция данных полупроводниковых радиокомпонентов заключается в выработке светового излучения при прохождении электрического тока в прямом направлении. При подаче прямого смещения, как и в обычном диоде, начинаются процессы рекомбинации электронов и дырок.
Для того чтобы полупроводник получил способность к генерации фотонов, он особым образом легируется. В результате материал насыщается носителями заряда, которые возбуждают электромагнитные колебания видимого спектра, которые органами зрения воспринимаются как свечение.
Преимуществом светодиодов является когерентность излучения. Это означает, что элемент вырабатывает электромагнитные колебания только одной длины волны. В практической радиоэлектронике наибольшее распространение получили следующие светодиоды: - красные; - жёлтые; - оранжевые; - зелёные. Различаются излучательные и индикаторные светодиоды. Первые используются в оптоволоконных линиях связи в составе оптических пар. Вторые применяются в устройствах индикации.
Основные характеристики светоизлучающих диодов:
- Максимально допустимый постоянный прямой ток;
- Максимально допустимый импульсный прямой ток;
- Максимально допустимое обратное постоянное напряжение;
- Сила света светодиода;
- Максимум спектрального распределения излучения светодиода;
- Постоянное прямое напряжение;
- Диапазон рабочей температуры окружающей среды.
Фотодиоды
Эти полупроводниковые радиокомпоненты в противоположность светодиодам фотонов не излучают. Напротив, для исполнения своих функций фотодиоды сами нуждаются в квантах света. Принцип действия элементов заключается в возникновении обратного тока в результате освещения их каким-либо источником света.
На самом деле p-n-переход остаётся закрытым, и через него протекает обычный обратный ток, но к нему добавляется так называемый фототок, который возникает из-за воздействия на полупроводник фотонов внешнего освещения. Поглощение световых квантов в переходной зоне приводит к образованию неосновных носителей заряда на расстоянии от p-n-перехода, которое меньше так называемой диффузионной длины. Благодаря этому и возникает фототок.
В некоторых схемах фотодиод используется в качестве источника тока, работая в гальваническом режиме. То есть в радиокомпоненте при его освещении вырабатывается ток, который далее используется в других частях радиоэлектронного устройства. В перечень эксплуатационных достоинств фотодиодов входят следующие:
- стабильность фототока; 2. линейный характер зависимости тока от освещённости;
3. низкое входное сопротивление при прямом включении; 4. нетребовательность к температурному режиму.
Режимы работы уси лителей.
Современная классификация режимов работы усилителей достаточно запутана. Традиционно классы усилителей различались по положению рабочей точки на статических характеристиках усилительного прибора. Позднее добавили классификацию усилителей по режиму работы: ключевой и токовый режимы работы. Наиболее распространенная классификация
В зависимости от положения рабочей точки на характеристике прямой передачи усилительного прибора и формирования тока коллектора (анода, стока) различают следующие виды аналоговых (токовых) режимов:
- усилитель класса A — рабочая точка выбирается в середине линейного участка статической характеристики
- усилитель класса B — рабочая точка выбирается в начале линейного участка статической характеристики
- усилитель класса C — рабочая точка выбирается ниже начала линейного участка статической характеристики (усиление только ЧМ сигналов)
Особенности усиления сигнала в усилителях этих классов иллюстрируются рисунком. На этом рисунке приведены временные диаграммы выходного тока транзистора в зависимости от положения рабочей точки при поступлении на вход синусоидального сигнала. Как видно из этих временных диаграмм, усилители классов B и C обладают значительной нелинейностью и для ее устранения приходится применять специальные меры, такие как фильтрация выходного сигнала или применение двухтактных схем.
Типы генераторов.
Генератор постоянного тока — электрическая машина, предназначенная для преобразования механической энергии в энергию постоянного тока. Генератор состоит из трех основных частей: индуктора , якоря и коллектора . Свойства генератора постоянного тока определяются в основном способом включения обмотки возбуждения. Существуют генераторы независимого, параллельного, последовательного и смешанного возбуждения:
· с независимым возбуждением: обмотка возбуждения получает питание от постороннего источника постоянного тока (аккумуляторной батареи, небольшого вспомогательного генератора, называемого возбудителем, или выпрямителя)
· с параллельным возбуждением: обмотка возбуждения подключена параллельно обмотке якоря и нагрузке,
· с последовательным возбуждением: обмотка возбуждения включена последовательно с обмоткой якоря и нагрузкой,
· со смешанным возбуждением: имеются две обмотки возбуждения — параллельная и последовательная, первая подключена параллельно обмотке якоря, а вторая — последовательно с нею и нагрузкой.
Генераторы с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением относятся к машинам с самовозбуждением, так как питание их обмоток возбуждения осуществляется от самого генератора.
ОТВЕТЫ НА ЭКЗАМЕНЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ
Электрический ток, его величина, плотность тока, электрическое сопротивление
Дата: 2019-02-02, просмотров: 1252.
