- •1. Основные понятия и определения электротехники. Топологические параметры.
- •2. Электронные осциллографы Электронные осциллографы
- •3. Эквивалентные схемы для источников энергии. Источники эдс и источники тока.
- •4. Цифровые измерительные приборы
- •5. Закон Ома для участка цепи с эдс
- •6. Аналоговые электронные вольтметры.
- •7. Расчет разветвленных магнитных цепей на основе закона Кирхгофа.
- •8. Приборы электродинамической и ферродинамической систем. Однофазный индукционный счетчик электрической цепи.
- •9. Расчет цепей постоянного тока при последовательном и параллельном соединении пассивных приемников.
- •10. Приборы магнитоэлектрической и электромагнитной схем. Магнитоэлектрическая система
- •Прибор магнитоэлектрической системы
- •Достоинства магнитоэлектрической системы
- •Недостатки магнитоэлектрической системы
- •Электромагнитная система
- •Прибор электромагнитной системы
- •Достоинства электромагнитной системы
- •Недостатки электромагнитной системы
- •11. Электрические цепи переменного тока, принципы получения переменной эдс.
- •12. Электрические измерения и приборы. Основные определения и термины. Методы измерений. Классификация средств измерений.
- •13. Действующие и среднее значения токов и напряжений в цепях переменного тока.
- •14. Цифро-аналоговые и аналогово-цифровые преобразователи.
- •15. Законы Ома и Кирхгофа для мгновенных значений токов и напряжений в цепях переменного тока.
- •16. Регистры, кольцевые счетчики. Счетчики с двоичным и недвоичным коэффициентами пересчета.
- •17. Расчет цепей переменного тока методом векторных диаграмм.
- •18. Последовательные цифровые устройства. Триггеры и их разновидности.
- •19. Расчет последовательных цепей переменного тока методом векторных диаграмм.
- •20. Комбинационные цифровые устройства. Мультиплексоры, демультиплексоры, дешифраторы, сумматоры.
- •21. Расчет параллельных цепей переменного тока методом векторных диаграмм.
- •22. Основные типы цифровых интегральных схем. Параметры цифровых ис.
- •23. Комплексный метод расчета параметров электрических цепей переменного тока.
- •24. Представление информации в цифровой форме. Составление логических функций и функциональных схем.
- •25. Явление резонанса в цепях переменного тока.
- •26. Транзисторные ключи на биполярных и полевых транзисторах. Аналоговые коммутаторы.
- •27. Трехфазные цепи переменного тока. Соединение приемников звездой и треугольником. Основные определения
- •2. Соединение в звезду. Схема, определения
- •3. Соединение в треугольник. Схема, определения
- •28. Импульсный режим работы электронных устройств. Генераторы импульса.
- •29. Нелинейные элементы электрических цепей и их характеристики. Графический метод расчета нелинейных цепей постоянного тока.
- •30. Генераторы гармонических колебаний.
- •2. Генератор lc-типа
- •31. Политический метод расчета нелинейных цепей.
- •32. Линейные преобразователи электрических сигналов на основе операционных усилителей
- •33. Магнитные цепи. Основные понятия и определения. Магнитный поток, индукция, напряженность. Магнитная проницаемость. Явление магнитного гистерезиса в веществе.
- •34. Методы расчета транзисторных усилителей.
- •35. Прямая и обратная задачи в расчетах магнитных цепей.
- •36. Усилители на транзисторах. Стабилизация начальной рабочей точки.
- •37. Уравнения Кирхгофа для магнитной цепи.
- •38. Классификация, основные параметры и характеристики усилителей. Обратная связь в усилителях.
- •39. Электромагнитные устройства. Принцип работы и основные аналитические соотношения для электромагнитов и электромагнитных реле.
- •40. Сглаживающие фильтры, стабилизаторы и инверторы в источниках вторичного электропитания.
- •41. Устройство и принцип работы трансформатора, его векторная диаграмма
- •Устройство и принцип работы
- •42. Выпрямительные схемы источников электропитания. Однополупериодные и двухполуперионые выпрямители.
- •43. Режим холостого хода трансформатора и его работа под нагрузкой.
- •44. Назначение и структура источников вторичного электропитания, их основные характеристики.
- •45. Устройство и принцип действия генератора постоянного тока эдс и электромагнитный момент. Способы возбуждения генераторов постоянного тока.
- •46. Операционные усилители, эквивалентная схема, основные характеристики и уравнения, интегральные микросхемы.
- •47. Двигатели постоянного тока. Регулирование скорости двигателей постоянного тока.
- •48. Основные свойтва, характеристики и типы тиринисторов. Динисторы и тринисторы.
- •49. Устройство и принцип работы асинхронного двигателя. Его характеристики.
- •50. Основные свойства, характеристики и типы полевых транзисторов.
- •51. Пуск и реверсирование асинхронных двигателей. Регулирование частоты вращения.
- •52. Устройство и принцип работы синхронного генератора. Его характеристики.
- •54. Основные свойства, характеристики и типы полупроводниковых диодов. Расчет электронных схем с диодами.
- •4.1.1. Выпрямление в диоде
- •4.1.2. Характеристическое сопротивление
- •4.1.4. Эквивалентная схема диода
- •55. Работа синхронной машины в режиме двигателя. Рабочие характеристики синхронного двигателя.
- •56.Краткие сведения о структуре полупроводников, электрические переходы в полупроводниках.
- •Свойства полупроводников.
- •Строение атомов полупроводников.
- •Электропроводность полупроводника.
- •Электронно-дырочная проводимость.
- •Электронная проводимость.
- •Дырочная проводимость.
31. Политический метод расчета нелинейных цепей.
При графическом методе расчета электрических цепей вольтамперные характеристики нелинейных элементов должны быть заданы (например, в табличной форме).
Метод сложения вольт-амперных характеристик.
а) последовательное соединение
Поскольку при последовательном соединении элементов общее напряжение цепи равно сумме напряжений на элементах, общая ВАХ может быть получена суммированием ВАХ элементов по оси напряжений. Тогда, при заданном Уо легко определить ток Iо и напряжения U1 и U2.
б) параллельное соединение
При параллельном соединении общая ВАХ цепи получается суммированием ВАХ элементов по оси токов.
в) смешанное соединение
При смешанном соединении построение ВАХ цепи можно произвести поэтапно, используя правила для последовательного и параллельного соединений.
Метод опрокинутой характеристики.
Рассмотрим этот метод на примере последовательного соединения нелинейного элемента НЭ1 и линейного R2 (рис.12).
Характеристику нелинейного элемента I1=f(U1) строят обычным образом. Опрокинутая характеристика линейного элемента, представляющая собой прямую линию, может быть построена по двум точкам. Если U2=0, то характеристике I2=f(U2) принадлежит точка "В", если U1=0, то характеристика I2=f(U2) пересекает ось ординат в точке "С", определяемой соотношением I2 = Uо/R .
Точка пересечения двух графиков дает решение задачи.
32. Линейные преобразователи электрических сигналов на основе операционных усилителей
1. Преобразователи “ток - напряжение“.
Входной сигнал - ток, а выходной - напряжение. ПТН должен иметь низкое Rвх и малое Rвых.
Простая схема с параллельной О.О.С. по напряжению.
В идеальном случае при Rвх.оу = ¥, Ku = ¥, U1 » 0.
.
В реальных условиях содержится две составляющие ошибки Uвых. Одна вызвана наличием напряжения смещения Uсм.о.
Напряжение U1, условно равное нулю, равно
.
Отсюда
При высокоомном источнике сигнала DU’вых » Uсм.о. Но при малом внутреннем сопротивлении источника сигнала DU’вых растет и при Rг ® 0
.
Вторая составляющая погрешности DU”вых вызывается входными токами ОУ:
.
При равных входных токах для симметрии следует иметь равные входные сопротивления в цепях обоих входах ОУ.
2. Преобразователи “напряжение - ток “.
ПНТ имеют большое Rвх и большое Rвых. Применяется О.О.С.по току.
Простая схема: нагрузка в цепь О.С., т.е. нагрузка не связана с “землей “.
Ток в нагрузке задается резистором R1: .
Схема ПНТ с обратной связью по току
В этой схеме сигнал обратной связи пропорционален току в нагрузке. ОУ усиливает разность входного напряжения и сигнала обратной связи. При большом KU® ¥ эта разность стремится к нулю.
При
и
,
U1 » U2.
Если
,
то
,
откуда
.
33. Магнитные цепи. Основные понятия и определения. Магнитный поток, индукция, напряженность. Магнитная проницаемость. Явление магнитного гистерезиса в веществе.
Магнитной цепью называется совокупность магнитодвижущих сил (МДС), ферромагнитных тел или других сред, по которым замыкается магнитный поток.
Если магнитный поток во всех сечениях магнитной цепи одинаков, то такая цепь называется неразветвленной. Магнитные цепи, в которых магнитные потоки на разных участках неодинаковы, называются разветвленными.
Магнитным потоком называется поток вектора магнитной индукции через поверхность S
.
Магнитный поток измеряется в веберах (Вб).
Отношение магнитного потока через контур, созданного магнитным полем тока в контуре, к силе этого тока называют индуктивностью контура. Обозначается индуктивность L, в системе СИ измеряется генри (Гн). Отсюда ЭДС самоиндукции находится как
Для расчета магнитных цепей пользуются законом полного тока. Закон полного тока гласит, что циркуляция вектора напряженности магнитного поля Н по замкнутому контуру равна алгебраической сумме токов, которые охвачены этим контуром
.
Магнитная проницаемость — физическая величина, коэффициент (зависящий от свойств среды), характеризующий связь междумагнитной индукциейинапряжённостью магнитного поляв веществе. Для разных сред этот коэффициент различен, поэтому говорят о магнитной проницаемости конкретной среды (подразумевая ее состав, состояние, температуру и т. д.).
Впервые встречается в работе Вернера Сименса«Beiträge zur Theorie des Elektromagnetismus» («Вклад в теорию электромагнетизма») в 1881 году[1].
Обычно обозначается греческой буквой . Может быть какскаляром(уизотропных веществ), так итензором(уанизотропных).
В общем, связь соотношение между магнитной индукцией и напряженностью магнитного поля через магнитную проницаемость вводится как
Гистерезис.
Если среда способна намагничиваться в магнитном поле, т.е. создавать собственное магнитное поле, то такая среда называется магнетиком. В самом деле, если ненамагниченный магнетик поместить в магнитное поле с индукцией , то он намагничивается и дает добавочную индукцию поля´, которая векторно складывается с первоначальной индукцией, т.е.´.
Векторная сумма называется вектором магнитной индукции внутри магнетика.
Вещества, для которых ´ совпадает по направлению с, называются парамагнетиками. Внутри парамагнетиков магнитное поле усиливаются.
Вещества, для которых ´ ипротивоположны по направлению, называются диамагнетиками. Магнитное поле внутри диамагнетиков ослабляются. Для парамагнетиков (алюминий, платина и др.) магнитная проницаемость µ>1. Для диамагнетиков (медь, поваренная соль и др.) µ<1.
Наряду с пара- и диамагнетиками существуют ферромагнетики (железо, никель, кобальт и др.), для которых µ>>1, т.е. они способны сильно намагничиваться.
Для всех магнетиков ……………………………………………….. (3.6),
где - магнитная постоянная,
µ - напряженность магнитного поля.
Для пара- и диамагнетиков зависимость между илинейная, так как µ=const. Для ферромагнетиков эта зависимость носит нелинейный характер (рис.3.2), потому что µ≠const, а зависит от Н, т.е. µ=ƒ(Н) (рис.3).
Рис.3.2 Рис.3.3
Характерной особенностью ферромагнетиков является гистерезис. Явление гистерезиса заключается в том, что магнитная индукция В зависит не только от мгновенного значения Н, но и от того, какова была напряженность поля раньше. При этом происходит отставание изменения индукции В при изменении Н. Если ненамагниченный ферромагнетик поместить в магнитное поле, которое увеличивается от нуля, то зависимость В от Н (кривая намагничивания) выразится кривой Oa (рис.3.4). Точка a на рис3..4 соответствует магнитному насыщению.
Рис.3.4
Если же затем уменьшить Н до 0, то кривая намагничивания не совпадает с Oa, а пойдет по кривой ав. В результате, когда Н станет равной нулю, намагничивание не исчезнет и будет характеризоваться величиной Ве, которая называется остаточной индукцией (отрезок ов). Намагничивание обращается в нуль (точка С) лишь под действием поля с напряженностью Нс (отрезок ос), имеющего направление, противоположное полю, вызывающему намагничивание. Напряженность магнитного поля Нс называется коэрцетивной силой.
При воздействии переменного магнитного поля напряженностью Н индукция В ферромагнетика меняется в соответствии с кривой авсаа′в′с′а (рис3.4), которая называется петлей гистерезиса. Петля гистерезиса может быть объяснена наличием в ферромагнетиках отдельных областей самопроизвольного намагничивания, называемых доменами.
Если максимальные значения напряженности поля Н таковы, что намагничивание достигает насыщения, получается так называемая максимальная петля гистерезиса (обозначена сплошной линией на рис.3.4). Если при максимальных значениях Н насыщение не достигается, получается петля, называемая частным циклом (обозначена пунктирной линией на рис.4).