Варіант №1

1. Енергетична енергія. Її одержання та застосування.

Енергетична електроніка – Це область знань, область техніки про перетворювачі електричної енергії, та принципи їх роботи.

Електромагні́тна ене́ргія, електрична енергія — термін, під яким мається на увазі енергія, наявна в електромагнітному полі. Сюди ж відносяться окремі випадки чистого електричного поля і чистого магнітного поля. Ця енергія рівна механічній роботі, здійснюваній при переміщенні зарядів та провідників у електричному і магнітному полях.

Робота електричного поля при переміщенні заряду

В повній відповідності з визначенням механічної роботи:

, де  — різниця потенціалів (також уживається термін напруга)

Як безперервне перенесення заряду протягом деякого часу між точками із заданою різницею потенціалів :

, де  — сила струму

Потужність електричного струму в колі

Потужність електричного струму для ділянки кола:

— це найзагальніший вираз для потужності в електричному колі.

З врахуванням закону Ома :

, що виділяється на опорі можна виразити як через струм: , так і через напругу:

Відповідно, робота (виділена теплота) є:

Енергія електричного і магнітного полів

Для електричного і магнітного полів їх енергія пропорційна квадрату напруженості поля. Слід зазначити, що, строго кажучи, термін енергія електромагнітного поля є не цілком коректним. Обчислення повної енергії електричного поля навіть одного електрона приводить до значення рівного нескінченності, оскільки відповідний інтеграл (див. нижче) розходиться. Нескінченна енергія поля цілком скінченного електрона складає одну з теоретичних проблем класичної електродинаміки. Замість нього у фізиці зазвичай використовують поняття густини енергії електромагнітного поля (у певній точці простору). Загальна енергія поля дорівнює інтегралу густини енергії по всьому простору.

Густина енергії електромагнітного поля є сумою густин енергій електричного і магнітного полів.

У системі СІ для вакууму:

, де E — напруженість електричного поля, H — напруженість магнітного поля,  — електрична стала, і  — магнітна стала. яп.

Варіант №1

2. Випрямні діоди. Статистичні і динамічні характеристики діодів.

Напівпровідникові діоди - це НП прилади, виготовлені на основі двошарових НП структур і які використовують властивості р-п переходу.

Випрямні діоди – це діоди за допомогою яких перетворюють змінний струм електромережі на постійний.

Рисунок 7 - Порівнювальні вольт - амперні характеристики германієвого (1) і кремнієвого (2) діодів.

До основних стандартизованих параметрів випрямних діодів відносяться:

Середній прямий струм І_пр.ср - середнє за період значення прямого струму.

Максимально припустимий середній прямий струм І_{пр.ср.max}

Середній випрямлений струм І_{вп. ср} - середнє за період значення випрямленого струму, що протікає через діод (з урахуванням зворотного струму).

Максимально припустимий середній випрямлений струм І _{вп ср. max}

Постійна пряма напруга U_пр - значення постійної напруги на діоді при заданому постійному прямому струмі.

Середня пряма напруга U_{пp. ср} - середнє за період значення прямої напруги при заданому середньому значенні прямого струму.

Постійна зворотна напруга Uобр - значення постійної напруги, прикладеної до діода в зворотному напрямку.

Максимально припустима постійна зворотна напруга U_{обр. max}

Максимально припустима імпульсна зворотна напруга U_{обр. і. max}

Постійний зворотний струм І_обр - значення постійного струму, що протікає через діод у зворотному напрямку при заданій, зворотній напрузі.

Середній зворотний струм І_{обр. ср} - середнє за період значення зворотного струму.

Характеристики діодів

I_s — струм насичення (тепловий струм)

R_б — опір бази діода

R_а — активний опір

R_Д — диференційний опір

C_б — бар'єрна ємність

С_Д — дифузійна ємність

R_{тп к} — тепловий опір перехід-корпус

К_В — коефіцієнт випростування

φ_к — контактна різниця потенціалів

Допустимі зворотні напруги кремнієвих діодів — 1000—1500 В, а германієвих 100—400 В. Інтервал робочих температур кремнієвого діода — від −60 ^oC до +150 ^oC; а для германієвого — від −60 ^oC до +85 ^oC. Тому зараз в основному використовують кремнієві діоди.

Варіант №2