З.Кирхгофа

З.Полного тока

З.Ома

Магн.цепи в эл.машинах,эл.измерит.приборах,рэле и др.устр-вах стремятся вып-ть из ферромагн.матер.,а воздушн.зазоры уменьшить до мин.

Разветвл.магн.цепь-симметрична,если Ф1=Ф3.

З.Кирхгофа

З.Кирхгофа

30. Рассчёт неразветвлённой магнитной цепи. Рассчёт неразветвл.магн.цепи сводится к определению намагничивающей силы Iw,котор.требуется для получен.заданного магн.потока Ф или магн.индукции В.Такой расчет производят след.образом:1)проводят среднюю магн.линию и по неи разбирают цепь на однородные уч-ки;2)по форм.В=Ф/S находят магн.индукции уч-ков.;3)опред-ют необходимую напр-ть поля,а затем магн.напряжение кажд уч-ка.

31. Явление эм.индукции.Правило Ленца. Эм.инд.-когда в проводе

,котор.при движен.в магн.поле пересекает магн.линии,возбужд-ся ЭДС магн.инд.Напр-е ЭДС индукции в прямолинейн.проводнике опред-ся по прав.правой руки::если ладонь рас-пол-ть так,чтобы магн.линии вхоили в ладонь,аотогнутый на 90` большой па-лец укажет напр-е движ-я проводника,то выпрямленные 4 пальца укажут напр-е ЭДС.Правило Ленца:при изменении магн.потока,пронизывающего контур,в последнем возникает ЭДС такого напр-я,что обусловленный ею ток противодействует изменению магн.потока.Явл.самоинд:-Явлен.возникновен.ЭДС в контуре при прохождеии по этому контуру тока.Явл.взаимоинд.:если перемен.поле одной катушки пересекает витки другой,то на зажимах последней возникает ЭДС магн.инд.

32. Магнитное поле тока в прямолинейном проводнике. Манитн.поле за пределами провода:напряжённость и индукция магн.поля прямо пропорциональны расстоянию от оси до провода:Н=I/(2пх).Магнитное поле внутри провода:Напряжённость и индукция в любой точке прямо пропорционально расстоянию этой точки от оси провода.Н=Ix/(2пR^2)

33. Магнитное поле кольцевой катушки. Необходимо выделить замкнутый контур по средней магнитной линии радиуса R.Во всех точках этого контура вектор напряжённости магн.поля совпадает с касательной к контуру и имеет одинаковое значение.Полный ток-I=Iw.Напряжённость поля катушки по средней магн.линии-H=Iw/2пR

34. Магнитное прямой катушки.Бифилярная обмотка.

Напр-ть магн.поля кольцевой катушки численно равна отношению магн.силы Iw ко всей длинне окружности 2пR.Прямую катушку можно рассматривать как часть кольцевой с бесконечно большим радиусом.Напр-ть-Н=Iw/l/

35. потери энергии в сердечниках от вихревых токов,гистерезиса. Гистерезис-запаздывание размагничивания стержня(сердечника)

36. Явление взаимной индукции.Взаимная индуктивность. Если переменное магн.поле одной катушки пересекает витки другой,то на зажимах последней возникает ЭДС магн.индукции.Взаимоиндукция-2 взаимосвязанные катушки,соединённые последовательно,эквивалентны катушке,имеющей активное сопротивление и индуктивностью.Явление взаимоинд.исп-ся в автоматич.устр-вах,трансформаторах.В ряде случаев взаимоинд.является нежелательным.

38. Сила взаимодействия токов двух паралл.проводников. Провода с токами одного направления притягиваются друг к другу,а с токами противопол.напр-я-отталкиваются.Направление силы определяется по правилу левой руки,направление вектора магнитной индукции-по правилу буравчика.

39. Преобразование механич.энергии в электич. Электромеханич.действие магн.поля и эм.индукция используется для преобразования механич.энерг. в эл.энергию и обратно.Устр-ва,с помощю которых эти преобразования осущ-ся,наз-ся эл.машинами.Машина для преобразования механич.энергии в электрич.называются генератором,а для обратного преобразования-двигателем.

40. Явление самоиндукции.Индуктивность:обозначен.,физич.смысл,единицы измерения. Самоиндукция-это явление возникновения ЭДС в контуре при изменении проходящего по этому контуру тока.казывает способность эл.цепи образовывать потокосцепление.При движении проводника с током в магнитном поле под действием его сил происходит преобразование энергии в тепловую и механическую.на этом явлении основана работа электрич.двигателей.Нап-е ЭДС индукции опред-ся по правилу Ленца.При увеличении тока она направлена навстречу току.

42. Действующее и среднее значение переменного тока.Коэффициент формы и амплитуды. При расчетах и эл.измеренияхшироко применяется действующее значение переменного тока.Для его опред-я можно исходить из теплового действия переменного тока в цепи.Действующее значение переменного тока равно значению такого эквивалентного тока,котор.проходя через тоже сопротивление,что и переменный ток,выделяет в нём за период тоже кол-во теплоты.Действующее значение переменного синусоидального тока меньше его амплитудного значения в корень из двух раз.Среднее значение-отношение кол-ва энергии к продолжительности полупериода.Отношение действующего значения переменного тока к среднему значению наз-ся коэффициентом формы.Отношение амплитудного значения к действующему-коэффициентом амплитуды.

43. Основные понятия цепи переменного тока.Период,частота,фа а. Действующее значение переменного тока равно значению такого эквивалентного тока равно значению такого тока,который проходя через поперечное сечение проводника,проходящее через тоже сечение.за один период ток меняет 2р.направлени.След.,кол-во электрич-ва,прошедшее через поперечное сечение проводника,и среднее значение синусоидального тока за период=0.еНачальная фаза-смещение синусоиды относительно начала координат.-это эл.угол,определ-щий синусоидальный ток.

46. Рассчёт цепи переменного тока с последовательным соединением активного и ёмкостного сопротивления. В действительности любой конденсатор обладает потерями, т.е. активной мощностью Р. Поэтому реальный конденсатор можно представить схемой последовательного соединения активного сопротивления и емкостного сопротивления. Для определения действующего значения напряжения построим вектрную диаграмму. Построение диаграммы начнем с вектора тока, отложив его горизонтально. Вектор емкости отложим перпендикулярно вектору тока. Полное напряжение = сумме всех напряжений.

49. Резонанс напряжения. Условие:X_L=X_C f=1/2ПкореньLC=f₀ f-частота подводимого к контуру напряжения. f₀-частота собственных колебаний контура. Резонанс можно получить:1.f-const, изменяя LилиC 2. L,C-const, изменяя частоту. Особенности:z=R-min; I-max; φ=0; U_L,U_C могут быть>>U; ρ=корень L/C ρ-волновое сопротивление, Q-добротность контура,r-активное сопротивление, Q= ρ/ r; Q=0-реактивная мощность; При резонансе происходит полный обмен энергией между L и C.

50. Расчёт цепи переменного тока с парал.соединением 2х катушек индуктивности: токи в парал.ветвях определим по законуОма:I₁=U/Z₁=U/(корень из-r₁²+X_L1²); I₂=U/Z₂=U/(корень из-r₂²+X_L2²).Значительно сложнее определить ток I, равный геометрической сумме токов I₁ и I₂.Векторы токов I₁,I₂ и I образуют треугольник,каждая сторона которого меньше суммы двух других его сторон.Поэтому ток всех цепи меньше арифметической суммы токов в парал.ветвях.Для определения тока в неразвлетлённой части цепи каждой из токов I₁ и I₂ разложим на две взаимно перпендикулярные составляющие:активную, совпадающую по фазе с напряжением U, и реактивную,отстающую от напряжения на 90⁰.Активное составляющая первого тока I_а1= I₁cos(фи1),а второго I_а2= I₂cos(фи2).Реактивные составляющие токов I₁ и I₂ равны I_p1= I₁sin(фи1) и I_p2= I₂sin(фи2).Сложив активные составляющие токов I₁ и I₂ получим активную составляющую тока всех цепи I_a=I_а1+I_а2, а при сложении реактивных составляющих – реактивную составляющую тока I_p=I_p1+I_p2. ток всех цепи определим по теореме пифагора: I_a=(корень из I_a²+I_p²).Следовательно, для нахождения тока всей цепи нужно сначала определить активные и реактивные составляющие токов в парал.ветвях,затем активную и реактивную составляющие тока всей цепи.Активная мощность цепи: P=UIcos(фи)=UI_a, а реактивная: Q=UIsin(фи)=UI_p.полная мощность-S=UI=(корень из-P²+Q²),а cos(фи)= I_а/I.

51 .Цепи перемен.тока с || соединением катушки индуктивности и конденсатора:Цепь состоит из 3х || ветвей.Первая ветвь для источника питания является активно-индуктивной нагрузкой,а вторая- активно-ёмкостной.Поэтому ток I₁ отстаёт по фазе от напряжения U на угол (фи1),а ток I₂ опережает это напряжение на угол (фи2).Характер 3-й ветви зависит от соотношения её индуктивного и ёмкостного сопротивлений.Допустим, что x_L3>c_L3 тогда 3-я ветвь имеет активно-индуктивный характер,и ток I₃ отстаёт по фазе от напряжения на угол (фи3).С учётом этого построена векторная диаграмма рассматриваемой цепи.Для упрощения диаграммы начало вектора тока I₂ совмещено с концом вектора тока I₁,а начало вектора тока I₃ –с концом вектора тока I₂.При таком построении замыкающий вектор выражает ток I в неразветвленной части цепи.

52 .Резонанс токов: Активные составляющие токов в || ветвях I_а1 и I_а2 совпадают по фазе с приложенным напряжением U, а реактивные I_p1 и I_p2, сдвинуты на 180⁰, полность компенсируют друг друга.Поэтому общий ток цепи I=I_а1+I_а2.При этом угол сдвига фаз общего тока цепи и напряжения =0. т.к. I_p1=Ub₁ и I_p2=Ub₂,то при резонансе Ub₁=Ub₂ или b₁=b₂.Следовательно,при резонанасе токов реактивная проводимость катушки индуктивности b₁ = реактивной проводимости конденсатора b₂.Значит,реактивная проводимость всей цепи: b=b₁-b₂.В частном случае,когда активные сопротивления малы и ими можно пренебречь,частота резонанса токов ω=1/(корень из-LC)=ω₀ т.е. совпадает с частотой резонанса напррежений.Такое же равенство частот возникает приравенстве активных сопротивлений R₁=R₂.Резонанс токов может возникнуть и в цепи с числом ветвей большим двух,если реактивная проводимость цепи b=Σb_L-Σb_C=0.

54. Коэффициент мощности и способы его получения: При активной нагрузке, к которой можно отнести лампы накаливания, нагревателные приборы,ток и напряжение совпадают по фазе (фи=0).При этом активная мощность-P=UIcosφ=UI=S,т.е. равно полной мощности.В цепях с активным сопротивлением и индуктивностью или с активным сопротивлением и ёмкостью угол сдвига фаз напряжения и тока φне=0,а активная мощность меньше полной P=UIcosφ<UI=S.Эл.энергия израсходования цепи переменного тока за время t называется – активной.При не изменой активности мощности P активная энергия W_a=Pt.Произведение реактивной мощности Qи времени t называется – реактивной энергией W_p=Qt,а отношение активной мощности приёмника энергии к полной –коэффициентом мощности:cosφ=P/S=P/(корень из-P²+Q²).

55. 3х фазная симметричная система ЭДС: 3х фазный генератор состоит из 2х основных частей:статор и ротора.На статоре расположены 3 одинаковые обмотки, смещенные одна относительно другой на 120⁰.Начало обмоток обозначают A,B,C а концы X,Y,Z.ПОдвижная часть генератора – ротор-является электромагнитом.При вращении ротора будет вращаться и его магнитный поток.В результате этого в каждой обмотке статора наведется синусоидальная ЭДС амплитуды E_m и частоты f,сдвинутая по фазе относительно ЭДС соседней обмотки 120⁰.Если ЭДС первой обмотки e_A=E_msinωt,то ЭДС второй обмотки e_B=E_msin(ωt-120⁰)а третьей e_C=E_msin(ωt-240⁰).Система трёх переменныхЭДС одной амплитуды и частоты,сдвитых по фазе на 120⁰,называется 3х фазной симметричной системойЭДС. Соединение обмоток генератора –звездой: Обмотки статора 3х фазного генератора распологают под углом 120⁰.При соединении обмоток звездой их концы X,Y,Z соединяют в точку N,называемую нейтралью генератора.От точки N к потребителям энергии прокладывают нейтральный провод.К потребителям энергии кроме нейтрального прокладывают 3 линейных провода, которые соединяют с началами обмоток A,B иC.Такая система называется звёздной с нейтральным проводом.Напряжения между линейными и нейтральными проводами (т.е.между началом и концом обмоток генератора)называют фазными напряжениями и обозначают U_A,U_B,U_C (в общем виде U_φ).Фазные напряжения отличаются от ЭДС на внутреннее падение напряжения в обмотках.При незначительных сопротивлениях обмоток и малых токах внутреннее падение напряжение можно не учитывать.При этом фазные напряжения будет мало отличаться от соответствующих ЭДС.

56 .Соединение обмоток генератора треугольником: Для соединения обмоток генератора треугольником конец 1-ой обмотки Х соединяют с началом 2-ой В, конец 2-ой Y- с началом 3-ей С и конец 3-ей Z- с началом 1-ой А.От начала каждой обмотки А,В,С к потребителям энергии прикладывают линейный провод. При этом соединение нейтральный провод отсутсвует.Таким образом, при соединение обмоток генератора тругольником получают трёхпроводную,электрически связанную трёхфазную систему.

58. Роль нейтрального провода при соединении приёмников энергии трёхфазной цепи звездой: При симметричной нагрузке,когда Z _A= Z _B= Z _C,отключение нейтрального провода не меняет режим работы элект. цепи.Вектор линейных напряжений U_AВ,U_ВC,U_AC образуют замкнутый треугольник,а векторы фазных напряжений приёмника и генератора U_A,U_В,U_С расходяться к вершинам А,В,С из точки N’,которая находиться в центре треугольника.Такая диаграмма справедлива и для симметричной нагрузки с нейтральным проводом.На рассмотренной диаграмме все фазы приёмника энергии находяться под одинаковым напряжением U_Ф=U_л/(на корень из 3х).

70. Включение цепи с сопротивлением и индуктивностью с постоянным напряжением. Если цепь с r и индуктивностью подключается к источнику с постоянным напряжением U,то ток переходного процесса содержит и принужденную и свободную состовляющию.Принужденая создается постоянным U источника:iпр=U/r.свободная измеряется по уравнению icd=-U/r.минус показывает,что при вкл.цепи с последовательным соединением r,L свободный ток направлен противоположно току,возникающему в этой цепипри ее коротком замыкании(рис1).Чем больше индуктивность,тем меньне ее сопротивление,тем больше постоянной времени и дольше устанавливается ток в цепи.после окончания переходного процесса в цепи установится токI=U/r.Если после этого разомкнуть ключ,то в цепи произойдет сложный переход,который за собой повлечет:обгорание контакта,и произ.пробой изоляции.во избежании этого в цепь устанавливают разрядные транзисторы.

71. Короткое замыкание цепи с сопротивлением и индуктивностью. Возьмем схему(рис1).До замыкания ключа по этому участку проходит постоянный ток.если рассматриевый участок цепи замкнуть некоротко,то ток I в нем мгновенно не исчезнет.он будет поддерживать некоторое время ЭДС самоиндукции,направленной по току в цепи до коммутации.

72. Процесс заряда конденсатра. Возьмем схему(рис1).из схемы видно,что ток переходного процесса в цепях с постоянными параметрами содержит две состовляющие:принужденную и свободную.Принужденная обусловлена подключением к расматриевой цепи источника энергии.При постоянном U источника энергии эта составляющая является постоянным током и определяется по закону Ома.Рассмотрим переходный процесс заряда кондера,когда цепь с сопротивлением r и емкостью С подключаентся к источнику с постоянным напряжением U/(рис2).постояный ток черех емкость не проходит,значить принужденная состовляющая зарядного тока=0,отсюда зарядный ток конденсатора равен свободной состовляющей.В начальный момент заряда на пластинах конденсатора нет электро зарядов.

73. Процесс разряда конденсатора. Возьмем схему(рис1).В кокойто момент времени рассматриваемую цепь отсоединим от источника напряжения.В этот момент времени напряжение на пластинах конденсатора Uс=U,а заряд каждой пластины q=CU.затем начнется разряд конденсатора.Процесс переход конденсатораот заряженного состояния к разряженному является переходным процессом разряда конденсатора..разрядный ток конденсатора равен скорости уменьшения заряда на пластинах конденсатора.Разрядный ток конденсатора:i=Uc/r.

и его напряжение равно 0.

75. Магнитоэлектрическая система электроизмерительных приборов. Измерительные механизмы:1.Неподвижная часть:постоянный магнит с полюсными наконечниками и цилиндр. 2.Подвижная часть:рамка. Принцип работы: При протекании тока по рамке возникает механическое взаимодействие между магнитным полем тока и полем постоянного магнита. На каждую из сторон рамки действует сила-эта пара сил создает вращающий момент. Достоинства: Равномерность шкалы, высокая точность, независимость показаний от посторонних магнитных полей. Недостатки: непригодность для измерения переменного тока, необходимость соблюдения полярности при включении, чувствительность к перегрузкам. Широко используются на эл. подвижном составе и тепловозах для измерения напряжения в контактной сети постоянного тока, напряжения тепловозного генератора, напряжения низковольтных цепей, тока в цепи тяговых двигателей и тока в цепи аккумуляторной батареи.

76. Электромагнитная система электроизмерительных приборов. С плоской катушкой: Неподвижная часть: катушка. Подвижная часть: ферромагнитный сердечник, противодействующая пружина. Принцип работы: Сердечник установлен на оси, несущей стрелку. При прохождении тока по катушке сердечник будет намагничиваться и втягиваться в катушку, поворачивая ось и стрелку. Повороту оси препятствует спиральная пружина. Когда усилие, создаваемое пружиной, уравновесит усилие, созданное катушкой, подвижная система прибора остановится и стрелка зафиксирует на шкале определенную величину тока. С круглой катушкой: Неподвижная часть:катушка, сердечник. Подвижная часть:подвижный сердечник, противодействующая пружина. Принцип работы: Подвижная система поворачивается в результате взаимодействия двух стальных намагничивающихся пластинок, расположенных внутри катушки. Одна из них укреплена на оси прибора, а другая на внутренней поверхности каркаса катушки. При прохождении тока по катушке пластины намагничиваются и их одноименные полюсы расположены друг против друга, возникают силы отталкивания и вращающий момент, поворачивающий ось со стрелкой. Достоинства: простота и надежность конструкции, невысокая стоимость, перегрузки, пригодность для измерений в цепях переменного и постоянного токов.Недостатки:невысокая точность, малая чувствительность, неравномерность шкалы и зависимость показаний от внешних магнитных полей и частоты тока.

77. Электроизмерительные приборы электродинамической системы. Измерительные механизмы: 1.Неподвижная часть:катушка, крыло успокоителя, камера успокоителя. 2. Подвижная часть:подвижная катушка, ось. Принцип работы:При прохождении по катушке токов возникают электродинамические усилия, которые стремятся повернуть подвижную катушку относительно неподвижной на некоторый угол, поворот подвижной системы прибора будет происходить до тех пор, пока усилие созданное катушками не уравновесится противодействием усилием созданным спиральными пружинами. Достоинства: пригодность для измерения постоянного тока, равномерность шкалы у ваттметров, относительно высокая точность. Недостатки:сильное влияние внешних магнитных полей на точность измерений, чувствительность к перегрузкам, высокая стоимость.

79. Электроизмерительные приборы ферродинамической системы. У них для повышения вращающего момента магнитный поток неподвижной катушки создается в специальном магнитопроводе. Конструкция ферродинамического прибора аналогична конструкции прибора магнитоэлектрической системы, у которого постоянный магнит заменен электромагнитом. Для уменьшения потерь на вихревые токи магнитопровод ферродинамического прибора изготовляют из тонких листов электротехнической стали или прессуют из ферромагнитного порошка с электроизоляционным наполнителем. Ферромагнитный сердечник вносит дополнительные погрешности в измерения, однако применение высококачественных материалов и совершенной технологии изготовления позволяет получить ферродинамические ваттметры класса точности 0,2. Существенным недостатком приборов ферродинамической системы является зависимость их параметров от частоты измеряемого тока.

80. Классификация методов измерений. Погрешности измерений. Методы измерения:1.Прямой:обладает высокой точностью –непосредственной оценки(до 0,001%),но более трудоемкий. –сравнения. 2.Косвенный:точность измерений не высокая, не требует больших затрат.3.Совокупная. Погрешности:1.измерений:∆Х=Х-Хg(абсолютная); γ=∆Х/ Хg*100%(относительная); Систематическая-это погрешность, которая при повторных измерениях одной и той же величины, либо не меняется, либо меняется по определенному закону; Случайная- это погрешности возникающие из-за причин случайного характера; Промахи-это грубые погрешности, резко искажаются результат измерений.2. приборов: ∆А=Аиз-Аg(абсолютная); δА=-∆А(поправка прибора); γ=∆А/ Аg*100%(относительная); Приведенная γn=∆А/Ан*100%; Допустимая γg=∆Анаиб./Ан*100%

81. Дабавочные резисторы,их расчет. Добавочный резистор-примняется для расширения пределов измерения вольтметров.(рис1)Rд=Ru(m-1).m=U/Uu.

82. Шунты,их расчет. Шунты-четырехзажимный резистор применяется для расширения пределов измерения амперметров.Rш=Rн/n-1.n=I/In.

83. Измерительные трансформаторы тока. Используют для включения измерительных приборов, аппаратуры автоматического регулирования и защиты в высоковольтные цепи. Позволяет уменьшить размеры и массу измерительных устройств, повысить безопасность обслуживающего персонала, расширить пределы измерения приборов переменного тока. Используют для включения амперметров и токовых катушек измерительных приборов. Эти катушки имеют очень маленькое сопротивление, поэтому трансформаторы тока практически работают в режиме короткого замыкания. Результирующий магнитный поток в магнитопроводе трансформатора равен разности магнитных потоков, создаваемых первичной и вторичной обмотками. В нормальных условиях работы тока он не велик. Однако при размыкании цепи вторичной обмотки в сердечнике будет существовать только магнитный поток первичной обмотки, который значительно превышает разностный магнитный поток. Потери в сердечнике резко возрастут, трансформатор перегреется и выйдет из строя. Кроме того, на концах оборванной вторичной цепи появится большая ЭДС, опасная для работы оператора. Поэтому трансформатор тока нельзя включать в линию без подсоединенного к нему измерительного прибора. Для повышения безопасности обслуживающего персонала кожух измерительного трансформатора должен быть тщательно заземлен.

84. Измерительные трансформаторы напряжения. Используют для включения измерительных приборов, аппаратуры автоматического регулирования и защиты в высоковольтные цепи. Позволяет уменьшить размеры и массу измерительных устройств, повысить безопасность обслуживающего персонала, расширить пределы измерения приборов переменного тока. Служат для включения вольтметров и обмоток напряжения измерительных приборов. Поскольку эти обмотки имеют большое сопротивление и потребляют маленькую мощность, можно считать, что трансформаторы напряжения работают в режиме холостого хода. Для повышения безопасности обслуживающего персонала кожух измерительного трансформатора должен быть тщательно заземлен.

85. Измерение сопротивления мостом постоянного тока. Для точных измерений сопротивлений в лабораторных условиях широкое применение находят мосты постоянного тока. Сопротивления R_1,R_2,R_3,R₄ называются плечами моста, а ветви, включенные между точками ab и cd,-диагоналями. В диагональ ab включен источник питания с постоянным напряжением U, в диагональ cd -измерительный прибор (обычно гальванометр магнитоэлектрической системы). Мост называется уравновешенным, если потенциалы точек c и d равны между собой при подключенном источнике питания. Равновесие моста определяется по гальванометру: при φ_c=φ_d ток в измерительной диагонали отсутствует и стрелка гальванометра стоит на нуле. Для уравновешенного моста справедливы следующие соотношения: I₁R₁=I₃R₃; I₂R₂=I₄R₄; I₁=I₂; I₃=I_4. Разделив почленно первое ур-ие на второе, получим I₁R₁/I₂R₂=I₃R₃/I₄R₄,или R₁/R₂=R₃/R₄. Таким образом, в уравновешенном мосту произведения сопротивлений противоположных плеч равны между собой:R₁R₄=R₂R₃. Если плечи R_1,R_2,R₃ образованы магазинами сопротивлений, а плечо R₄=R_x-неизвестным измеряемым сопротивлением, то, получив равновесие моста за счет изменения R_1,R₂ или R₃ и отсчитав эти сопротивления, неизвестное сопротивление подсчитывают по формуле R_x=R₂R₃/R₁. Уравновешенный мост позволяет измерять сопротивления с большой точностью.

86. Измерение электрической энергии в цепях однофазного тока. Измерительный механизм счетчка состоит из привода,ротора,тормоных магнитов.Принцип работы.Обмотки создают на полюсных поверхностях сердечников переменные потоки,благодаря которым на якорном диске индуктируется ЭДС,возникают вихревые токи и как следствие вращающий момент который раскручивает диск в направлении движения поля.Передаточное число счетчика K=N/W,N-число оборотов диска,W-электрическая энергия.Номинальная постоянная счечикаюСн=N/W.Из-за наличия трения и отсутствия линейной зависимости между токами и потоками возникает погрешность.Сg-действительная постоянная счетчика.Cg=P*t/N.Относительная погрешность=Cn-Cg/Cg*100%.Если Cg<Cn,то счетчик дает заниженные показания.Если Cg>Cn,то завышенные показания.Самоход счетчика-явление когда диск вращается и при этом потребитель энергию не расходует.Для устронение самохода на сердечнике || электромагнита укреплен тормазной крючок,а на оси счетчика стальной крючок.

87. Измерения коэффициента мощности. Однофазные цепи 1-измерения ваттметром 2-косвенный.Трехфазные цепи 1-метод одного ваттметра(применяетсяпри семетричной нагрузке) 2-метод двух ваттметров(применяется при симметричной и несимметричной нагрузке) 3-метод трехватметров 4-прямой метод(измерение трехвазным ваттметром.

88. Измерение мощности в трехфазных цепях методом одного ваттметра. Мощность симметричной трехфазной цепи находят как утроенную мощность одной фазы. Измерение мощности одной фазы осуществляется ваттметром. Если нулевая точка звезды или ветви треугольника не доступны для непосредственного подключения приборов, то образуют искусственную нулевую точку. При этом необходимо, чтобы каждое из сопротивлений R_v

было равно сопротивлению вольтметровой обмотки ваттметра.

89. Измерение мощности в трехфазных цепях методом двух ваттметров. Для измерения мощности несимметричной трехфазной цепи используется метод двух ваттметров. Для доказательства этого метода выразим мощность трехпроводной трехфазной цепи через линейные токи и напряжения. При соединении звездой без нулевого провода сумма линейных токов равна нулю: i_A+i_B+i_C=0, или i_C= -i_A-i_B. Подставив выражение для тока i_C в формулу мощности трехфазной цепи p=u_Ai_A+u_Bi_B+u_Ci_C, получим p=u_Ai_A+u_Bi_B+u_C(-i_A-i_B)=(u_A-u_C)i_A+(u_B-u_C)i_B=u_ACi_A+u_BCi_B. При соединении треугольником сумма фазных(линейных) напряжений равна нулю:u_AB+u_BC+u_CA=0 или u_AB=-u_BC-u_CA. Подставив выражение для напряжения u_AB в формулу мощности p=u_ABi_AB+u_BCi_BC+u_CAi_CA, найдем p=u_BC(i_BC-i_AB)+u_CA(i_CA-i_AB)=u_BCi_B+u_CA(-i_A)=u_ACi_A+u_BCi_B. Мощность несимметричной трехфазной цепи находят как сумму показаний этих ваттметров. В некоторых случаях(это зависит от характера нагрузки) стрелка одного из ваттметров будет отклоняться влево, за нуль шкалы. Тогда необходимо изменить направление тока в одной из обмоток этого ваттметра и отсчитать его показания. При этом мощность цепи находят как разность показаний ваттметров.

95. Понятие о полупроводниковых материалах и их св-ва.устройство,классификация,вольтамперная характеристика,применение полупроводниковых диодов. Полупроводник-он провидит ток при определенных условиях.Св-ва полупровдника.1)носители заряда,2)связь между атамами ковалентна,3)зависимость сопротив.от t.Проводимости п\п:1)собственная проводимость,примесная проводимость:1)р-типа(получаютвнедрением 3-валентых элементов-акцепторы),основные носители-дырки,неосновные-электоны2)n-типа(получают внедрением 5 валентных элементов-доноры)основные носители-электроны,неосновные дырки.Генерация-это образование носителей заряда.Различают виды как:1)термогенеразия2)фотогенерация3)автоэлектронная генерация.Рекомбинация-заполнение дырок электронами и восстановление нейтральности атома.P-N-переход-эта область на границе раздела полупроводников с азной проводимостью.1)диффузия-перемещение сновных носителей из олости с боьшей концентрацией в область с меньшей.2)встречаясь на грание раздела Эл-ны и дырги комбинируют.3)резульате а границе создается слой объединенный носителями зарядов4)этот слой препятствует перемещению основных носителей и способствует перемещению не основных неосновных носиелей из облости с меньшей концентрацией в область с большей концентрацией.способы вкл.1)равновесное-без внешнего источника2)прямое вкл.-+-к р-обласи,--n-области.3)обратное.вольтамперная хар-ка.при некотором значеии образ.U возникает пробой p-n-перехода,т.ерезкое возрастание обратного тока.вибы пробоев:1)электрическое2)тепловой.Полупроводниковый диод.кассифик.:1)по конструкции:точечные,плоскосные2)по назначению:выпрямительные,высокочастотные,импульсные.Диод-устройство с обним p-n-перехоом и двумя выводами.

96. Поняия о транзисторах и их применение вэлектронных устройствах. Биполярный транзистор.Транзистор-полуповодниковый прибор с двумя и более p-n-переходами с тремя выводами.преднозначен для усиления и генерации Эл-х колебаний(рис1). Принцип работы биполярного транзистора: при прямом вкл.сновные носители из эмитра инжектируют в базу(впрыск.),в базе незначительная часть дырок рекомбинирует создовая ток базы.большая чать дырок под воздействием Эл.поля втягивается в коллектор-этот процесс называется экстракцией.Iэм=Iб+Iк.Существует:общий эмитор(применяется вимпусных устроствах для усиления Эл.сигнала),общая база(применяется в качестве Эл.ключа),общий коллекор(называется эмиторным повторителем,применяется для согласование каскадов).Полевые транзисторы.полевым называют такой транзистор в котором ток канала управляется полем,возникающим при приложении напряжения между затвором и истоком.Транзисторы делятся на:с управляющим переходом,с изолируемым затвором.существует 3 вида.(рис2)Исток(электрод через который в канал инжектируется носители заряда)Сток(электрод служащий для носителей заряда из канала)Затвор(электрод через который сообщаетсяупавляющий потециал)Канал(область в полупроводнике,в которой ток носителей зарядарегулируется изменение ее площаби поперечного сечения).Принцип действия:при подключении к истоку положительного,а к стоку отрицательного напряжения в канале возникает Эл.ток.С увел.потенциала взрастает разнсть потенциалов,что вызывает увел.величины запорых слоев.p-n-переходов и сужения сечеия каналов.При достижении напряжения,насыщения наступает перекрытие канала и рост тока прекращается.схема вкл.:1)с общим истоком,2)с общ.стоком,3)с общ.затвором.

100. Назначение,структурная схема выпрямителя.Однополупериодная схема выпрямления. Выпрямители-устройство для преобразования переменного тока в постоянный.Источник=>трансформатор=>вентиль=>фильтр=>стабилизатор=>Н.Силовой трансформатор служит для согласвания входного Uc и высодного Uд наряжения,а также для разделения питающей цепи и сети нагрузки.Сглаживающий фильтр обеспечивает уменьшения пульсации выпрямлиного напряжения.Вентиль-осуществляет выпрямления переменного тока.(рис1)Большой коэффициен пульсации неполное использование транформатора.

101. Назначение,структурная схема выпрямителя.Двухполупериодная схема выпрямления с выводом от среней точки. Выпрямители-устройство для преобразования переменного тока в постоянный. Источник=>трансформатор=>вентиль=>фильтр=>стабилизатор=>Н. Силовой трансформатор служит для согласвания входного Uc и высодного Uд наряжения,а также для разделения питающей цепи и сети нагрузки.Сглаживающий фильтр обеспечивает уменьшения пульсации выпрямлиного напряжения.Вентиль-осуществляет выпрямления переменного тока.(рис1).В двое меньше коэффициент пульсации,90%использование трансов,поскольку значение среднего тока на диоде меньше чем на нагрузке,то можно использовать менее мощные диоды.

102. Двухполупериодная мостовая схема выпрямителя.Фильтр,виды фильтров,работа фильтра. Выпрямители-устройство для преобразования переменного тока в постоянный.Источник=>трансформатор=>вентиль=>фильтр=>стабилизатор=>Н.Силовой трансформатор служит для согласвания входного Uc и высодного Uд наряжения,а также для разделения питающей цепи и сети нагрузки.Сглаживающий фильтр обеспечивает уменьшения пульсации выпрямлиного напряжения.Вентиль-осуществляет выпрямления переменного тока.Фильтры:1)простой L-фильтр(последовательные нагрузки2)простой C-фильтр(параллельной нагрузки).

103. Назначение электронного усилителя и его стуктурная схема.коэффициен усиления. Усилитель-устройство преобразуещее Эл.колебания небольшй мощности,поступающим на вход в Эл.колебания большой мощности а выходе.Виды:1)усилители гармонических сигналов(преднозначены для усиления переодических сигналов различной формы и применяется в микрофлонах,радиовещателных,магниофонных устр.,идр.)2)усилители импульсных сигналов(усиливают периодические и непериодические импульсные сигнлы,разлчают формы и применяются в системах управления).Структурная схема усиления.источник=>входящее=>предварительый =>выхоящее=>нагрузка сигнала.Источник электропитания:1)Усилитель2)Устройство.1)входное устройство-педноначено для согласования источника колебаний и предварительного каскада(связи:резисторная емкостная,трансформаторная,эмитоный повторитеаль,симетрируещее устройство)2)предварительный каскад(усиливает сигнал до величины необходимый для подачи на боде мощный каскад)3)выходное усройство(для согласвания выхода усилителя с нагрузкой,применяются теже связи,что и в 1 пункте,кроме резисторной емкастной)

104. Общие сведения об генераторах.Генератор пилообразногонапряжеия. Виды импульсов:1)видеоимпульсы(кратковременное изменение ток или напряжения произвольной формы)2)радиоимпульсы(кратковременное изменение синусоидального тока или напряжения,но по форме приблежоно к видеоимпульсу).Электрические генератор устройство преобразуещее энергию постоянного тока в переодические электрические колебания,требуеваемой мощности частоты и формы.Генератор пилообразного напряжения.В исходном состоянии транзистор открыт,при подаче запускаемого импульса,транзистор закрывается,коденсатор заряжается.При отсутствии запускающего импульса транзистор открывается и происходит быстрый разряд конденсатора.Применяются ГПН для отклонения электроключа в осцелогрофах,в телефизионных приемниках,преобразователях информации.

105. Работа самовозбуждающегося мультиметра. Мультивибратор-генераор прямоугольных ипуьсов.Самовозбуж.мультивибратор:1)симетричный2)несеметричный.Если С1=С2,Rк1=Rк2,а Rб1=Rб2-этосиметричный мультивибратор.ДопустимVT1-открыт,VT2-закрыт,ток идет по цепи +Ек,VT1,С2,Rк2,-Ек-в этот момент С2 заряжается,а С1 разряжается на VT2.икогда потенциал базы VT2стане разным напряжению отпирания происходит переброс Мб,т.е.транзистор VT2-отпераетя,VT1-заперается.

106. Ждущий мультивибратор.Схема,св-ва,назначения мультивибратора. Мультивибратор-генератор прямоугольных импульсов.В исходном состоянии VT1-закрыVT2-открыт.Коденсатор заряжается по цепи +Ек,VT2,С,Rк1,-Ек.При подачи а вход схемы соответствуещего импульса VT1-открывается,VT2-закрывается,в таком состоянии схема находится до тех пор пока не разрядится конденсатор.Применяется для приобразования импульса и редко,как комутируещее устройство.

107. Симметричный триггер.Схема,св-ва,область применения. Тригер-утройство состоящее из цепей управления и элемента памяти,обладающая 2 устойчевыми состояниями переход в который происходит под действием входным упровляющих сигналов.Виды:1)симетричные2)несимметричные.Транзисторы VT1,VT2образыет 2х коскадный усилитель с положительной обратной связью.Если оба усилителя имеют одинаковые параметры,о такй триггер называется симметричным.обратная перекресная связь обеспечивается резисторами Rб1,Rб2.Конденсаторы Rс1,Rc2,служат для ускорения переключения транзистора,и хранения заряда.Резисторы Rк1,Rк2-колекторные нагрузки резистора.Назначения:получи широкое распространение ввычисительной технике(до 40%вего оборудования)В автоматике,телемеханике.

109. Общие сведения о биполярных транзисторах.Принцип его дествия. Транзистор-полуповодниковый прибор с двумя и более p-n-переходами с тремя выводами.преднозначен для усиления и генерации Эл-х колебаний(рис1). Принцип работы биполярного транзистора: при прямом вкл.сновные носители из эмитра инжектируют в базу(впрыск.),в базе незначительная часть дырок рекомбинирует создовая ток базы.большая чать дырок под воздействием Эл.поля втягивается в коллектор-этот процесс называется экстракцией.Iэм=Iб+Iк.Существует:общий эмитор(применяется вимпусных устроствах для усиления Эл.сигнала),общая база(применяется в качестве Эл.ключа),общий коллекор(называется эмиторным повторителем,применяется для согласование каскадов).

110. Устройчтво биполярного транзистора.Схема включения. Биполярный транзистор.Транзистор-полуповодниковый прибор с двумя и более p-n-переходами с тремя выводами.преднозначен для усиления и генерации Эл-х колебаний(рис1). Принцип работы биполярного транзистора: при прямом вкл.сновные носители из эмитра инжектируют в базу(впрыск.),в базе незначительная часть дырок рекомбинирует создовая ток базы.большая чать дырок под воздействием Эл.поля втягивается в коллектор-этот процесс называется экстракцией.Iэм=Iб+Iк.Существует:общий эмитор(применяется вимпусных устроствах для усиления Эл.сигнала),общая база(применяется в качестве Эл.ключа),общий коллекор(называется эмиторным повторителем,применяется для согласование каскадов.

111. Структура электроно-дырочного перехода.Физические процессы внем. P-N-переход-эта область на границе раздела полупроводников с азной проводимостью.1)диффузия-перемещение сновных носителей из олости с боьшей концентрацией в область с меньшей.2)встречаясь на грание раздела Эл-ны и дырги комбинируют.3)резульате а границе создается слой объединенный носителями зарядов4)этот слой препятствует перемещению основных носителей и способствует перемещению не основных неосновных носиелей из облости с меньшей концентрацией в область с большей концентрацией.способы вкл.1)равновесное-без внешнего источника2)прямое вкл.-+-к р-обласи,--n-области.3)обратное.вольтамперная хар-ка.при некотором значеии образ.U возникает пробой p-n-перехода,т.ерезкое возрастание обратного тока.вибы пробоев:1)электрическое2)тепловой.Полупроводниковый диод.кассифик.:1)по конструкции:точечные,плоскосные2)по назначению:выпрямительные,высокочастотные,импульсные.Диод-устройство с обним p-n-перехоом и двумя выводами.

112. Прямое и обратное вкл.p-n-перехода.вольтамперная характеристика p-n-перехода.пробой.. способы вкл.1)равновесное-без внешнего источника2)прямое вкл.-+-к р-обласи,--n-области.3)обратное.вольтамперная хар-ка.при некотором значеии образ.U возникает пробой p-n-перехода,т.ерезкое возрастание обратного тока.вибы пробоев:1)электрическое2)тепловой.Полупроводниковый диод.кассифик.:1)по конструкции:точечные,плоскосные2)по назначению:выпрямительные,высокочастотные,импульсные.Диод-устройство с обним p-n-перехоом и двумя выводами.

113. Обратная связь в усилителях,ее виды.Влияние обратной связи на работу усилителя. Усилитель-устройство пробразуещее Эл.колебания небольшй мощности,поступающим на вход в Эл.колебания большой мощности а выходе.Обратная связь-это окгда часть сигнала с выхда поподает на вход.Причины Об.Св.:1)внешнии,специально вводиые элементы схемы2)внутренние,обусловлено физическими св-ми приборов и монтажем.Виды:1)положительная,связь применяется в геераторах2)отрицательная,примеяется в усилителя.Разновидости:1)по выходу(1)отрицателно-обратная связь по току2)От.-Об.Св.по напряжению)2)по входу(1)последовательное ООС.2)параллельнаяООС)Влияние ООс на работу усилителя:1)последовательное ООС увеличивает Rвх,параллельное уменьшаетRвх.2)ООС по току,увеличиваетRвых,по напряжению уменьшает.3)ООС применяют для согласование каскадов4)ООС снижает коэффициент напяжения Kос=K/1-(-+BK),Kоос=K/1+BK5)при введенииООС снижается не линейные напряжения в BK раз.6)введение ООС стабилизируе работу схемы при изменении t.

114 .Собственная и примесная проводимость плупроводиков. Полупроводник-он провидит ток при определенных условиях.Св-ва полупровдника.1)носители заряда,2)связь между атамами ковалентна,3)зависимость сопротив.от t.Проводимости п\п:1)собственная проводимость,примесная проводимость:1)р-типа(получаютвнедрением 3-валентых элементов-акцепторы),основные носители-дырки,неосновные-электоны2)n-типа(получают внедрением 5 валентных элементов-доноры)основные носители-электроны,неосновные дырки

117. Общие сведение б интегральных микросхемах.Класификация ИМС. ИМС-основное аправление в решении поставленных задач является процесс интеграции,т.е.объединение в одном сложном миниатюрном элементе ряда простейших приборов,таких,как транзисторы,резисторы,диоды,кондесторы.Классификация ИМС:1)По технологии изготовления(полупроводниковые,пленочные,гибкие)2)По степени интеграции(1ст.-до 10 элементов,2ст.-до 100 элементов,3ст.-до 1000 элементов).Полупроводниковые ИМС:наиболее высокую степень интеграции обладает высокой наджностью выполняетя в объеме полупроводника с использованием его поверхности.Пленочные ИМС:1)тонкопленочные2)толстопленочные1)основа-подложка из сапфира,керамики,на которой формируется активные пассивные элементы изоляционной прослойки,соединительные проводники в виде пленок толщной до одного микрометра.2)изготавливают на основе термо стойкой керамической подложке на которую наносятся проводящие и резестивны пасты через трафорет-маску после обжига на подложке образуется пассивные элементы соединительные провода контактивные площадки толщина пленок до 20 мкм.Применение пленочных ИМС ограничено,поскольку не обеспечивается стабильностью.Гибкие ИМС:Совмещают св-ва в полупроводниковых и пленчных ИМС. В объеме полупроводника сздаются все активные элементы а затем на основе такой подложке,формируется пленочные форсивные элементы и токопроводящие элементы.

Дата добавления: 2015-07-20