ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

1. Дайте определение понятию «электрическая цепь». Нарисуйте одну из возможных схем электрической цепи.

2. Дайте определение и объясните физический смысл понятия – «электродвижущая сила». Единицы Э.Д.С.

3. Что собой представляет схема замещения и для чего она предназначена?

4. Дайте определение понятию - постоянный электрический ток. Единицы измерения. Какое направление тока принимается за положительное?

5. Какое соединение элементов электрической цепи называется последовательным соединением? Величина эквивалентного сопротивления. Приведите пример.

6. Какое соединение элементов электрической цепи называется параллельным соединением? Приведите пример. Величина эквивалентного сопротивления.

7. Дайте определение физической величины «электрическое сопротивление цепи».

8. Единицы измерения сопротивления. Формула для расчета сопротивления провода конечной длины.

9. Дайте определение физической величины «электрическая емкость. Единицы измерения». Конденсатор. Емкость плоского конденсатора.

10. Дайте определение физической величины «индуктивность катушки». Единицы измерения.

11. Сформулируйте и запишите обобщенный закон Ома.

12. Сформулируйте и запишите первый закон Кирхгофа.

13. Сформулируйте и запишите второй закон Кирхгофа

14. Как определяются мгновенные значения переменного тока, напряжения и Э.Д.С.?

15. Объясните, что такое векторная диаграмма. Как определяется угловая скорость и взаимное положение векторов на диаграмме?

16. Что такое треугольник напряжений? Изобразите в виде векторов треугольник напряжений для последовательных RLC элементов цепи при X L > X C .

17. Что такое резонанс токов, каково условие наступления резонанса, и чему равна резонансная частота?

18. Изобразите схему трехфазной цепи при соединении обмоток генератора и фаз трехфазного приемника треугольником с определением токов в цепи.

19. Сформулируйте первый закон коммутации.

20. Сформулируйте второй закон коммутации.

21. Дайте определение магнитной цепи. Из чего она состоит?

22. Сформулируйте закон полного тока для магнитной цепи.

23. Дайте определение закона Ома для магнитной цепи.

24. Дайте определение первого и второго законов Кирхгофа для магнитной цепи.

25. Дайте определение понятию коэффициента трансформации трансформатора.

26. Дайте определение понятию автотрансформатора.

27. Дайте определение понятию измерительного трансформатора.

28. Дайте определение понятию «асинхронная машина».

29. Дайте определение понятию «синхронные машины».

30. Дайте определение понятию внешней характеристики генератора постоянного тока независимого возбуждения.

31. Дайте определение понятию двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением.

32. Дайте определение понятию двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением.

33. Дайте определение понятию механической характеристики двигателя постоянного тока.

34. Дайте определение понятию «повторно-кратковременный режим работы электродвигателя».

35. Дайте определение понятию «реальный трансформатор».

36. Дайте определение понятию «напряжение короткого замыкания».

37. Объясните (на примере) принцип работы согласующего трансформатора.

38. Укажите общепринятую классификацию трансформаторов.

39. Объясните принцип действия машин постоянного тока.

40. Дайте определение метода эквивалентных величин для выбора мощности электродвигателя.

41. Перечислите условия достижения максимального КПД трансформатора.

42. Перечислите основные способы соединения фаз первичной и вторичной обмоток трансформатора.

43. Перечислите условия, необходимые для включения трансформаторов в параллельную работу.

44. Понятие « база биполярного транзистора».

45. Понятие «коллектор биполярного транзистора».

46. Понятие «эмиттер биполярного транзистора».

47. Понятие «дырка» в полупроводнике.

48. Поясните понятие «амплитудно-частотная характеристика усилителя».

49. Дайте определение полупроводникового диода.

50. Дайте определение стабилитрона.

51. Дайте определение усилителя электрических сигналов.

52. Дайте определение усилителя постоянного тока.

53. Расскажите о мостовой схеме двухполупериодного выпрямителя.

54. Дайте определение стабилизатора напряжения.

55. Дайте определение мультивибратора.

56. Дайте определение триггера JK-типа.

57. Дайте определение дешифратора.

58. Дайте определение омметра.

59. Дайте определение понятия «шунт-резистор».

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Билет № 1

1) Что собой представляет схема замещения и для чего она предназначена?

2) Дайте определение понятию регулировочной характеристики синхронного генератора.

3) Поясните понятие «нелинейные искажения сигнала».

4) Дайте определение понятия «шунт-резистор».

Экзаменационный билет по предмету

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Билет № 2

1) Сформулируйте первый закон коммутации.

2) Дайте определение понятию - асинхронный двигатель с двойной «беличьей клеткой».

3) Дайте определение источника вторичного электропитания.

4) Дайте определение понятия «параметрические датчики».

Экзаменационный билет по предмету

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Билет № 3

1) Дайте определение магнитодвижущей силы. Чему равна магнитодвижущая сила катушки МДС вдоль контура?

2) Дайте определение понятию «пуск синхронного двигателя».

3) Дайте определение полупроводникового диода.

Дайте определение счетчика.

Экзаменационный билет по предмету

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Билет № 4

1) Что такое резонанс напряжений? Каково условие наступления резонанса напряжений и чему равна резонансная частота?

2) Укажите общепринятую классификацию трансформаторов.

3) Дайте определение коэффициента усиления по мощности.

4) Дайте определение понятия «косвенный метод измерения».

Экзаменационный билет по предмету

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Билет № 5

1) Дайте определение соединения фаз источника звездой, изобразите схему соединения обмоток генератора звездой, вектора ЭДС и напряжений.

2) Поясните понятие «погрешность измерения по току».

3) Дайте определение режима С работы активного прибора усилителя.

4) Дайте определение триггера.

Экзаменационный билет по предмету

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Билет № 6

1) Дайте определение соединения фаз источника питания треугольником.

2) Перечислите основные способы соединения фаз первичной и вторичной обмоток трансформатора.

3) Поясните понятие « база биполярного транзистора».

4) Дайте определение ваттметра.

Экзаменационный билет по предмету

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Билет № 7

1) Чему равна активная мощность цепи несинусоидального тока?

2) Дайте определение понятию «напряжение короткого замыкания».

3) Поясните понятие «искажение сигналов в усилителе».

4) Дайте определение омметра.

Экзаменационный билет по предмету

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Билет № 8

1) Как определяется активная мощность? Единицы измерения.

2) Дайте определение понятию «якорь синхронной машины».

3) Поясните понятие «эмиттер биполярного транзистора».

4) Дайте определение понятия «тактируемые триггеры (синхронные триггеры)».

Экзаменационный билет по предмету

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Билет № 9

1) Поясните сущность метода контурных токов.

2) Дайте определение понятию «асинхронная машина».

3) Поясните понятие «сток униполярного транзистора».

4) Дайте определение понятия «метод прямого преобразования».

Экзаменационный билет по предмету

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Билет № 10

1) Что такое треугольник напряжений? Изобразите в виде векторов треугольник напряжений для последовательных RLC элементов цепи при X L > X C .

2) Объясните (на примере) принцип работы согласующего трансформатора.

3) Дайте определение режима А работы активного прибора усилителя.

4) Дайте определение понятия «компенсационный механизм».

Экзаменационный билет по предмету

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Билет № 11

1) Сформулируйте второй закон коммутации.

2) Дайте определение понятию «петлевая обмотка якоря машины постоянного тока».

3) Расскажите о мостовой схеме двухполупериодного выпрямителя.

4) Дайте определение логического НЕ.

Экзаменационный билет по предмету

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Билет № 12

1) Как определяется реактивное сопротивление? Единицы измерения.

2) Дайте определение понятию механической характеристики двигателя постоянного тока.

3) Что такое «дрейф нуля» в усилителях постоянного тока?

4) Дайте определение меры.

Экзаменационный билет по предмету

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Билет № 13

1) Дайте определение физической величины «электрическое сопротивление цепи».

2) Дайте определение понятию внешней характеристики трансформатора.

3) Дайте определение усилителя электрических сигналов.

4) Дайте определение понятия «скважность импульсов».

Примерные вопросы к экзамену по электротехнике .

1.Понятие электрической цепи. Сила тока, напряжение, сопротивление.

2.Назначение и классификация электроизмерительных приборов.

3.Задача на применение закона Ома для полной цепи: к полюсам батареи с ЭДС 120 В и внутренним сопротивлением 10 Ом подключены два параллельных провода сопротивлением 20 Ом каждый. Найдите силу тока в цепи.

5.Работа и мощность тока.

6.Параллельное соединение проводников.

7.Задача на применение законов параллельного соединения проводников: два проводника сопротивлением 4 и 8 Ом соединены параллельно. Напряжение на проводниках 4 В. Найдите силу тока в каждом проводнике и общей цепи.

8.Последовательное соединение проводников.

9.Электродвижущая сила.

10.Магнитное поле.

11.Электромагнитная индукция.

12.Задача на применение закона электромагнитной индукции: за 5 мс магнитный поток изменился на 4 мВб. Найти ЭДС индукции в контуре.

13.Сила Ампера. Правило левой руки.

14.Задача на применение силы Ампера: в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл перпендикулярно линиям индукции находится проводник длиной 70 см, по которому течет ток силой 50 А. Определите силу, действующую на проводник.

15.Сила Лоренца. Правило левой руки.

16.Задача на применение силы Лоренца: в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 0,1 Тл в вакууме движется электрон со скоростью 3·106 м/с. Чему равна сила, действующая на электрон, если угол между направлением скорости электрона и линиями индукции равен 90°?

17.ЭДС индукции в движущихся проводниках.

18.Задача на применение законов последовательного соединения проводников: два проводника сопротивлением R1=2 Ом и R2=3 Ом соединены последовательно. Сила тока в цепи 1 А. Определить сопротивление цепи, напряжение на каждом проводнике и полное напряжение всего участка цепи.

19.Электрические станции. Их влияние на окружающую среду.

20.Генератор постоянного тока.

21.Задача на расчёт полюсов двигателя: двигатель постоянного тока вращается с частотой 1500 об/мин, магнитный поток полюса 0,01 Вб. Сколько полюсов у двигателя, если отношение N/а = 440. ЭДС двигаВ.

22.Задача на расчёт мощности электрического тока: определите мощность тока в проводнике сопротивлением 44 Ом, подключённом к источнику тока напряжением 220 В.

23.Устройства промышленной электроники: предохранители, электронные усилители.

24.Типы электрических станций.

25.Задача на определение коэффициента усиления: определить коэффициент усиления

четырёхкаскадного усилителя, если коэффициент усиления каждого каскада равен 5.

26.Влияние электрических станций на окружающую среду.

27.Конденсаторы.

28.Задача на определение заряда конденсатора: каким зарядом обладает конденсатор ёмкостью 1 мкФ, если напряжение между его пластинами 50 В?

29.Проблемы и перспективы производства электроэнергии.

30.Типы (конструкция, достоинства, недостатки).

31.Проблемы энергосбережения.

32.Задача на соединение проводников: В осветительную цепь включены параллельно четыре лампы сопротивлением 120 Ом каждая. Найдите общее сопротивление участка цепи.

33.Полупроводники: основные понятия, типы электропроводимости , свойства.

34.Стабилизаторы напряжения.

35.Проводники: основные понятия, свойства.

36.Задача на расчёт напряжения стабилитрона: чему равно напряжение стабилитрона, если напряжение анодного питания 50 В, анодный ток 30 мА, а сопротивление нагрузки 1 кОм?

37.Производство, передача и распределение электрической энергии.

38.Задача на расчёт мощности: Электроплитка рассчитана на напряжение 220 В и силу тока 5 А. Определите мощность тока в плитке.

39.Диэлектрики: основные понятия, свойства.

40. Типы источников света.

41. Задача на расчёт частоты вращения якоря двигателя постоянного тока: «ЭДС четырёхполюсного генератора постоянного тока равна 250 В. Какова частота вращения якоря, если магнитный поток полюса 1,5 мВб, а отношение числа активных проводников обмотки якоря к числу пар параллельных ветвей 200»?

42.Устройства промышленной электроники: предохранители, стабилизаторы.

43. Задача на индуктивность: «Чему равна индуктивность катушки с железным сердечником, если за время 1 с сила тока в цепи изменилась на 5 А, а ЭДС индукции при этом равна 15 В»?

44. Генератор постоянного тока (устройство, принцип действия).

45. Задача на ЭДС индукции в движущихся проводниках: «Найдите ЭДС индукции в проводнике с длиной активной части 0,5 м, перемещаемой в однородном магнитном поле с индукцией 6 мТл со скоростью 8 м/с под углом 600 к вектору магнитной индукции».

46.Проблемы и перспективы производства электроэнергии.

47.Задача на вычисление мощности: «Мощность электрического утюга равна 0,6 кВт. Вычислите работу тока в нём за 2 ч».

48. Альтернативные источники электрической энергии, их достоинства и недостатки.

49.Задача на вычисление мощности потерь в генераторе: «При полезной мощности генератора постоянного тока, равной 10 кВт, его КПД составлял 90%. Определите суммарную мощность потерь в генераторе».

50.Электроизоляционные материалы (понятие, свойства, виды, назначение).

51.Задача на закон Ома для полной цепи: «К полюсам батареи с ЭДС 125 В и внутренним сопротивлением 15 Ом подключены два параллельных провода сопротивлением 20 Ом каждый. Найдите силу тока в цепи».

52. Производство, передача и распределение электрической энергии.

Билет 1.Электрическая цепь…

Электри́ческая цепь - совокупность устройств, элементов, предназначенных для протекания электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий сила тока и напряжение.

Изображение электрической цепи с помощью условных знаков называют электрической схемой :

Неразветвленные и разветвленные электрические цепи

https://pandia.ru/text/79/540/images/image004_1.jpg" alt="Сила тока" width="200" height="50 id=">

Единица силы тока называется ампером (А) в честь французского ученого ().

Напряжение характеризует электрическое поле, создаваемое током.

Напряжение (U) равно отношению работы электрического поля по перемещению заряда
к величине перемещаемого заряда на участке цепи.

Единица измерения напряжения в системе СИ:

1 Вольт равен электрическому напряжению на участке цепи, где при протекании заряда,
равного 1 Кл, совершается работа, равная 1 Дж:

1 В = 1 Дж/1 Кл.

ЭТО ИНТЕРЕСНО!

В 1979 г. в США было получено в лабораторных условиях самое высокое напряжение.
Оно составило 32 ± 1,5 млн В.

Электри́ческое сопротивле́ние - физическая величина, характеризующая свойства проводника препятствовать прохождению электрического тока и равная отношению напряжения на концах проводника к силе тока, протекающего по нему:

Сопротивление (часто обозначается буквой R или r ) считается, в определённых пределах, постоянной величиной для данного проводника; её можно рассчитать как

https://pandia.ru/text/79/540/images/image008_2.jpg" alt="http://ivatv.narod.ru/vvedenie_v_elektroniku/image/t2-5-01.gif" width="622 height=786" height="786">

Билет 3.Закон Ома для участка цепи.

ГЕОРГ ОМ

Формулировка закона Ома

Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого проводника и обратно пропорциональна его сопротивлению:

I = U / R ;

I – величина тока, протекающего через участок цепи;

U – величина приложенного напряжения к участку цепи;

R – величина сопротивления рассматриваемого участка цепи.

https://pandia.ru/text/79/540/images/image011_2.jpg" alt="Сечение проводника" width="264" height="97">

Довольно часто приходится сталкиваться с необходимостью понизить напряжение, например, с 12 до 3 вольт. Сделать это можно с помощью двух резисторов. Задача, в общем-то, не сложная. Требуется подобрать два резистора таким образом, чтобы падение напряжения на одном из них составляло 3 вольта, а на втором – (12 – 3) = 9 вольт (для нашего примера). Кроме того, необходимо знать ток, который должен протекать в цепи. Допустим, что в нашем случае ток должен быть равен 50 мА (0,05 А). Тогда, используя закон Ома для участка цепи, вычислим полное сопротивление цепи, то есть общее сопротивление резисторов R1 и R2:

R = U/I = 12 В / 0,05 А = 240 Ом

Напомню, что все единицы измерения должны соответствовать принятым в СИ, то есть напряжение измеряется в ВОЛЬТАХ, ток – в АМПЕРАХ, а сопротивление – в ОМАХ.

Поскольку на любом участке цепи из последовательно включенных элементов ток одинаков, то вычислить сопротивление резисторов R2 и R1 не составит труда:

R1 = U1 / I = 9 / 0,05 = 180 Ом

R2 = U2 / I = 3 / 0,05 = 60 Ом.

Билет 4.Работа и мощность тока.

Работа тока - это работа электрического поля по переносу электрических зарядов вдоль проводника;

Работа тока на участке цепи равна произведению силы тока, напряжения и времени, в течение которого работа совершалась.

Применяя формулу закона Ома для участка цепи, можно записать несколько вариантов формулы для расчета работы тока:

По закону сохранения энергии:

работа равна изменению энергии участка цепи, поэтому выделяемая проводником энергия
равна работе тока.

В системе СИ: А = 1 (Дж).

При прохождениии тока по проводнику проводник нагревается, и происходит теплообмен с окружающей средой, т. е. проводник отдает теплоту окружающим его телам.

Количество теплоты, выделяемое проводником с током в окружающую среду, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока по проводнику.

По закону сохранения энергии количество теплоты, выделяемое проводником численно равно работе, которую совершает протекающий по проводнику ток за это же время.

В системе СИ:

[Q] = 1 Дж

МОЩНОСТЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Отношение работы тока за время t к этому интервалу времени.

В системе СИ:

Прямое измерение мощности тока

1.Возьмите ваттметр, присоедините его к потребителю, на котором необходимо измерить мощность. Подключите его клеммы к местам вывода потребителя в сеть. На шкале аналогового или экране цифрового ваттметра отобразится мощность данного потребителя. В зависимости от настроек прибора значение мощности можно будет получить в ваттах, киловаттах, милливаттах и т. д.

2.Изменение мощности с помощью вольтметра и амперметра

Соберите цепь, включив в нее потребителя электрического тока и амперметр. Вольтметр присоедините параллельно потребителю. Измерительные приборы подключайте, соблюдая полярность, если ток постоянный. Пустите электрический ток, подключив источник, и снимите показания приборов с амперметра значение силы тока в амперах, а с вольтметра значение напряжения в вольтах. Умножьте значение силы тока на напряжение P=U I. Результатом будет мощность потребителя в ваттах.

3.Определение мощности тока при известном сопротивлении потребителя

Если сопротивление потребителя известно (найдите его значение на корпусе или измерьте омметром), и он рассчитан на известное напряжение, то его номинальную мощность можно найти, возведя это напряжение в квадрат и поделив на значение сопротивления (P=U²/R). Например, у лампочки с сопротивлением 484 Ома и при номинальном напряжении 220 В, мощность будет равна 100 Вт.

4.Если напряжение источника тока не известно, включите последовательно в цепь потребителя амперметр. Измерьте с его помощью силу тока, идущего через потребитель. Для расчета мощности возведите силу тока в квадрат и умножьте на значение сопротивления (P=I² R). Если сила тока измерена в амперах, а сопротивление в Омах, то значение мощности будет получено в ваттах.

Билет 5.Параллельное соединение.

Проводники в электрических цепях могут соединяться последовательно и параллельно.

При параллельном соединении (рис. 1.9.2) напряжения U 1 и U 2 на обоих проводниках одинаковы:

Этот результат следует из того, что в точках разветвления токов (узлы A и B ) в цепи постоянного тока не могут накапливаться заряды. Например, к узлу A за время Δt подтекает заряд I Δt , а утекает от узла за то же время заряд I 1Δt + I 2Δt . Следовательно, I = I 1 + I 2.

Записывая на основании закона Ома

При параллельном соединении проводников величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям параллельно включенных проводников.

В случае, если проводников несколько:

Билет 6.Последовательное соединение.

При последовательном соединении проводников (рис. 1.9.1) сила тока во всех проводниках одинакова:

По закону Ома, напряжения U 1 и U 2 на проводниках равны

При последовательном соединении полное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников.

Этот результат справедлив для любого числа последовательно соединенных проводников.

Билет 7.Электродвижущая сила.

Если в проводнике создать электрическое поле и не принять мер для его поддержания, то, как было уже установлено, перемещение носителей заряда приведет очень быстро к тому, что поле внутри проводника исчезнет и, следовательно, ток прекратиться. Для того чтобы поддерживать ток достаточно долго, нужно от конца проводника с меньшим потенциалом (носители тока предполагаются положительными) непрерывно отводить приносимые сюда током заряды, а к концу с большим потенциалом непрерывно их подводить. Т. е. необходимо осуществить круговорот зарядов, при котором они двигались бы по замкнутому пути (17.1). Циркуляция вектора напряженности электростатического поля, как известно равна нулю. Поэтому в замкнутой цепи наряду с участками, на которых положительные заряды движутся в сторону убывания потенциала, должны иметься участки, на которых перенос положительных зарядов происходит в направлении возрастания , т. е. против сил электростатического поля. Перемещение, зарядов на этих участках возможно лишь с помощью сил не электростатического происхождения, называемых сторонними силами . Таким образом, для поддержания тока необходимы сторонние силы, действующие либо на всем протяжении цепи, либо на отдельных ее участках. Они могут быть обусловлены химическими процессами, диффузией носителей заряда в неоднородной среде или через границу двух разнородных, веществ, электрическими (но не электростатическими) полями, порожденными меняющимися во времени магнитными полями и т. д.

Сторонние силы можно охарактеризовать работой, которую они совершают над перемещающимися по цепи зарядами. Эта работа складывается из работы, совершаемой против электрического поля внутри источника тока (Аист и работы, совершаемой против сил сопротивления среды (А’), т. е. Аст = Аист + А’

Величина, равная отношению работы, которую совершают сторонние силы при перемещении точечного положительного заряда вдоль всей цепи, включая и источник тока, к заряду, называется электродвижущей силой источника тока:

https://pandia.ru/text/79/540/images/image025.png" alt="\LARGE \varepsilon =\varphi _1-\varphi _2+\frac{A_m}{q}=\frac{A}{q} " width="176" height="25">

Электродвижущая сила (ЭДС) так же, как и напряжение, измеряется в вольтах. Можно говорить об электродвижущей силе на любом участке цепи. Это удельная работа сторонних сил не во всем контуре, а только на данном участке. ЭДС гальванического элемента есть работа сторонних сил при перемещении единичного положительного заряда внутри элемента от одного полюса к другому. Работа сторонних сил не может быть выражена через разность потенциалов, так как сторонние силы непотенциальны и их работа зависит от формы траектории. Так, например, работа сторонних сил при перемещении заряда между клеммами тока вне самого источника равна нулю.

В формуле мы использовали:

Электродвижущая сила (ЭДС)

Работа (Дж)

Заряд (Кл)

Напряженность поля сторонних сил (В)

Разность потенциалов источника

Работа сторонних сил против механического сопротивления среды источника (Дж)

Билет 8.Магнитное поле. Взаимодействие токов.

Магнитные явления были известны еще в древнем мире. Компас был изобретен более 4500 лет тому назад. В Европе он появился приблизительно в XII веке новой эры. Однако только в XIX веке была обнаружена связь между электричеством и магнетизмом и возникло представление о магнитном поле .

Первыми экспериментами (проведены в 1820 г.), показавшими, что между электрическими и магнитными явлениями имеется глубокая связь, были опыты датского физика Х. Эрстеда. Эти опыты показали, что на магнитную стрелку, расположенную вблизи проводника с током, действуют силы, которые стремятся ее повернуть. В том же году французский физикА. Ампер наблюдал силовое взаимодействие двух проводников с токами и установил закон взаимодействия токов.

По современным представлениям, проводники с током оказывают силовое действие друг на друга не непосредственно, а через окружающие их магнитные поля.

Источниками магнитного поля являются движущиеся электрические заряды (токи). Магнитное поле возникает в пространстве, окружающем проводники с током, подобно тому, как в пространстве, окружающем неподвижные электрические заряды, возникает электрическое поле. Магнитное поле постоянных магнитов также создается электрическими микротоками, циркулирующими внутри молекул вещества (гипотеза Ампера).

Ученые XIX века пытались создать теорию магнитного поля по аналогии с электростатикой, вводя в рассмотрение так называемые магнитные заряды двух знаков (например, северныйN и южный S полюса магнитной стрелки). Однако опыт показывает, что изолированных магнитных зарядов не существует.

Магнитное поле токов принципиально отличается от электрического поля. Магнитное поле, в отличие от электрического, оказывает силовое действие только на движущиеся заряды (токи).

Для описания магнитного поля необходимо ввести силовую характеристику поля, аналогичную вектору напряженности https://pandia.ru/text/79/540/images/image034.png" alt="http://physics.ru/courses/op25part2/content/javagifs/-2.gif" width="19" height="40 id="> который определяет силы, действующие на токи или движущиеся заряды в магнитном поле.

За положительное направление вектора принимается направление от южного полюса S к северному полюсу N магнитной стрелки, свободно ориентирующийся в магнитном поле. Таким образом, исследуя магнитное поле, создаваемое током или постоянным магнитом, с помощью маленькой магнитной стрелки, можно в каждой точке пространства определить направление вектора Такое исследование позволяет наглядно представить пространственную структуру магнитного поля. Аналогично силовым линиям в электростатике можно построить , в каждой точке которых вектор width:.75pt">

Обратите внимание на аналогию магнитных полей постоянного магнита и катушки с током. Линии магнитной индукции всегда замкнуты, они нигде не обрываются. Это означает, что магнитное поле не имеет источников – магнитных зарядов. Силовые поля, обладающие этим свойством, называются вихревыми . Картину магнитной индукции можно наблюдать с помощью мелких железных опилок, которые в магнитном поле намагничиваются и, подобно маленьким магнитным стрелкам, ориентируются вдоль линий индукции.

Единица измерения В (Тл)- Тесла (в честь англ. физика)

Взаимодействие токов:

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

Это особый вид материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися электрически заряженными частицами.

СВОЙСТВА (стационарного) МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Постоянное (или стационарное) магнитное поле - это магнитное поле, неизменяющееся во времени.

1. Магнитное поле создается движущимися заряженными частицами и телами, проводниками с током, постоянными магнитами.

2. Магнитное поле действует на движущиеся заряженные частицы и тела, на проводники с током, на постоянные магниты, на рамку с током.

3. Магнитное поле вихревое , т. е. не имеет источника.

МАГНИТНЫЕ СИЛЫ

Это силы, с которыми проводники с током действуют друг на друга.

...................jpg" alt="магнитная индукция" width="200" height="77">

Вектор магнитной индукции направлен всегда так, как сориентирована свободно вращающаяся магнитная стрелка в магнитном поле.

Единица измерения магнитной индукции в системе СИ:

ЛИНИИ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

Это линии, касательными к которой в любой её точке является вектор магнитной индукции.

Однородное магнитное поле - это магнитное поле, у которого в любой его точке вектор магнитной индукции неизменен по величине и направлению; наблюдается между пластинами плоского конденсатора, внутри соленоида (если его диаметр много меньше его длины) или внутри полосового магнита.

Магнитное поле прямого проводника с током:

где - направление тока в проводнике на нас перпендикулярно плоскости листа,
- направление тока в проводнике от нас перпендикулярно плоскости листа.

Магнитное поле соленоида:

Магнитное поле полосового магнита:

Аналогично магнитному полю соленоида.

СВОЙСТВА ЛИНИЙ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

· имеют направление;

· непрерывны;

· замкнуты (т. е. магнитное поле является вихревым);

· не пересекаются;

· по их густоте судят о величине магнитной индукции.

НАПРАВЛЕНИЕ ЛИНИЙ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

Определяется по правилу буравчика или по правилу правой руки.

Правило буравчика (в основном для прямого проводника с током):

Если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением линий магнитного поля тока.

• ГИА и экзамены по Электронике по годам

Также смотрите разделы связанные с разделом Экзамены и экзаменационные билеты по Электронике :

• Обучение радиоэлектронике, электротехнике, презентации радиоэлектронных схем
• Справочники и энциклопедии по электронике и электротехнике

Ниже Вы можете бесплатно скачать электронные книги и учебники и читать статьи и уроки к разделу Экзамены и экзаменационные билеты по Электронике:

Содержание раздела

Описание раздела «Экзамены по Электронике»

Здесь вы найдете Экзаменационные билеты по Электронике , которые помогут вам сдать абсолютно любой экзамен. Благодаря данным материалам, вы спокойно, без особых волнений и переживаний сдадите на отлично как письменный экзамен, так и устный по данному предмету. Раздел посвящен специально для тех, кто самостоятельно хочет подготовиться к экзаменам, вспомнить все пройденные темы и пополнить свой багаж знаний.

Данный раздел включают в себя всю необходимую литературу, которая поспособствует сдаче экзамена по электронике на отлично. Это демонстрационные билеты, самостоятельные и контрольные работы с ответами. Так же здесь вы найдете пособия для подготовки к экзаменам, которые помогут Вам получить за экзамене только хорошие оценки. Вы сможете познать секреты электроники. И возможно, в будущем станете знаменитым изобретателем. А те, кто совсем уж плохо разбирается в предмете, может скачать себе шпаргалку по электронике.

Электроника - это наука, занимающаяся изучением взаимодействия электронов с электромагнитными полями и разработкой методов создания электронных приборов, устройств или элементов, используемых, в основном, для передачи, обработки и хранения информации.

Сдать экзамен по электронике не просто, потому что она делится на несколько непростых разделов: физическую, прикладную, информационную, энергетическую, микроэлектронику.

Электроника – это наука о взаимодействии заряженных частиц с электромагнитными полями и о методах создания электронных приборов и устройств, используемых в основном для передачи, обработки и хранения информации. Электронные приборы и устройства используются в системах связи, автоматики, в вычислительной технике, измерительной технике и так далее, то есть абсолютно везде в нашей повседневной жизни. Поэтому и нужно узучать электронику.

Не забудьте посетить разделы

по дисциплине «Электротехника и электроника»
1 Дисциплина «Электротехника и электроника». Электрическая энергия, её
Вопросы к экзамену
свойства и применение.
2 Проводники, диэлектрики и полупроводники в электрическом поле.
3 Электрическое поле и его характеристики.
4 Конденсаторы и их соединения.
5 Электрическая цепь и элементы ее схемы. Параметры и характеристики
электрических цепей.
6 Электрические цепи постоянного тока. Их классификации.
7 Пассивные и активные элементы электрических цепей постоянного тока.
8 Законы Ома и Кирхгофа. Расчет электрических цепей постоянного тока.
9 Переменный ток. Понятие о генераторах переменного тока.
10 Электрические цепи переменного тока и их параметры.
11 Активная и реактивная нагрузка в цепи переменного тока.
12 Резонанс в цепи переменного тока.
13 Основные свойства и характеристики магнитного поля.
14 Магнитные свойства материалов.
15 Законы Ампера и Лоренца.
16 Электромагнитная индукция. Самоиндукция. Взаимоиндукция.
17 Магнитные цепи. Расчет магнитных цепей.
18 Виды и методы электрических измерений.
19 Средства измерения электрических величин. Классификации и
характеристики измерительных приборов.
20 Трехфазные электрические цепи.
21 Соединение обмоток трехфазных источников электрической энергии
звездой и треугольником.
22 Назначение, принцип действия и устройство трансформатора.
23 Устройство и принцип действия электрических машин постоянного тока.
24 Генераторы и двигатели постоянного тока.
25 Устройство и принцип действия электрических машин переменного тока.
26 Асинхронный двигатель.
27 Синхронный генератор.
28 Электропривод: характеристики и классификации.
29 Электроэнергетические системы. Электрические станции.
30 Электрические сети. Распределение электрической энергии.
31 Электропроводность проводников.
32 Электропроводность полупроводников.
33 Классификации электронных устройств.
34 Полупроводниковые диоды: классификации, принцип действия, область
применения.
35 Транзисторы: классификации, принцип действия, область применения.

36 Тиристоры: классификации, принцип действия, область применения.
37 Фотоэлектронные приборы: классификации, принцип действия, область
применения.
38 Электронно­лучевые трубки: классификации, принцип действия, область
применения.
39 Выпрямительные устройства.
40 Стабилизаторы.
41 Электронные усилители.
42 Электронные генераторы.
43 Структура системы автоматического контроля.
44 Структура системы автоматического управления.
45 Структура системы автоматического регулирования.
46 Измерительные преобразователи.
47 Электромагнитные реле.
48 Микропроцессоры.
49 Архитектура микро­ЭВМ.
50 Интегральные схемы микроэлектроники.
Экзаменационные билеты по дисциплине «Электротехника и
электроника».
Билет 1
1.1­йи 2­й законы Кирхгофа.
2. Приборы электромагнитной системы.
3. Задача.
Билет 2
1. Закон Ома для участка цепи и для полной цепи
2. Приборы магнитоэлектрической системы.
3. Задача.
Билет 3
1. Тепловое действие электрического тока.
2. Приборы электродинамической системы.
3. Задача.
Билет 4
1. Последовательное соединение сопротивлений
2. Приборы индукционной системы.
3. Задача.
Билет 5
1. Параллельное соединение сопротивлений.
2. Принцип действия асинхронного двигателя.
3. Задача.

Билет 6
1. Работа и мощность эл. тока.
2. Устройство АД с фазным и короткозамкнутым ротором.
3. Задача.
Билет 7
1. Магнитное поле и его свойства.
2. Пуск в ход АД, торможение АД, регулирование частоты вращения АД
3. Задача.
Билет 8
1. Проводник с током в магнитном поле. Сила Ампера
2. Принцип действия и устройство синхронного генератора.
3. Задача.

Билет 9
1. Магнитные свойства материалов. Гистерезис.
2. Устройство и принцип действия генератора постоянного тока.
3. Задача.
Билет 10
1. Электромагнитная индукция.
2. Электроизмерительные приборы. Погрешности и обозначения
на шкале.
3. Задача.
Билет 11
1. Взаимоиндукция, самоиндукция и вихревые токи.
2. Расчет сечения проводов
3. Задача.
Билет 12
1. Получение синусоидальной ЭДС переменного тока.
2. Электропроводность полупроводников. n­p переход.
3. Задача.
Билет 13
1. Величины, характеризующие ток и напряжение
в цепях переменного тока.
2. Полупроводниковые диоды.
3. Задача.
Билет 14

и индуктивное сопротивления.
2. Транзисторы.
3. Задача.
Билет 15
1. Цепи переменного тока, содержащие активное
и емкостное сопротивление.
2. Тиристоры.
3. Задача.
Билет 16
1 Получение трехфазного переменного тока.
Схемы соединения обмоток генератора.
2. Выпрямительные схемы, сглаживающие фильтры.
3. Задача.
Билет 17
1. Трансформаторы, принцип действия.
2. Микроэлектроника
3. Задача.
Билет 18
1. Измерения электрических величин.
2. Фотоэлектрические полупроводниковые приборы.
3. Задача.

1. Основные элементы электрической цепи (активные, пассивные). Обозначение тока, потенциалов и напряжения вэлектрической цепи.

Электрическая цепь – совокупность источников, приёмников электрической энергии и соединяющих их проводов. Кроме этих элементов, в Э. ц. могут входить выключатели, переключатели, предохранители и другие электрические аппараты защиты и коммутации, а также измерит, и контрольные приборы.

Активные элементы – источники электрической энергии, в которых неэлектрические виды энергии преобразуются в электрическую.

Различают два основных активных элемента: источник напряжения (ЭДС) и источник тока.

Пассивные элементы – приемники электромагнитной энергии. Электрическая энергия в них преобразуется в неэлектрические виды энергии – активное сопротивление (проводимость), либо накапливается в виде энергии электрического поля (емкость) или энергии магнитного поля (индуктивность). Емкость и индуктивность являются реактивными приемниками энергии или реактивными элементами.

Ток обозначается через I с направлением течения.

На схемах рядом с точкой более высокого потенциала ставится знак +, а рядом с точкой более низкого – знак -. Разность потенциалов обозначается через U . Разность потенциалов в двух точках a и b обозначается через U ab .

Напряжение обозначается U .

2. Идеальные источники тока и ЭДС, обозначение и основные характеристики.

Идеальный источник тока ( I ), величина тока, протекающего через который, не зависит от напряжения на его зажимах. Внутреннее сопротивление такого источника можно условно принять равным бесконечности. Обозначение идеального источника тока и его вольт-амперная характеристика приведены на рис.

Идеальный источник напряжения ( E ), напряжение на зажимах которого не зависит от величины протекающего через него тока . Внутреннее сопротивление идеального источника напряжения можно условно принять равным нулю. Обозначение такого источника и его вольт-амперная характеристика приведены на рис.

3. Закон Ома для участка цепи без источника ЭДС и закон Ома для замкнутой цепи. Рисунок.4. Закон Ома для участка цепи, содержащий ЭДС. Рисунок.

5. Первый закон Кирхгофа. Пример его применения. 6. Второй закон Кирхгофа. Пример его применения.

Кроме простых цепей существуют сложные цепи. Сложной электрической цепью называют цепь, которая не может быть непо­средственно рассчитана по закону Ома.

Сложная цепь обычно содержит несколько источников ЭДС в разных ветвях. Число ветвей электрической цепи обозначают через q , число узлов - через q , а число независимых контуров - через п, где п = р - q + 1.

Для расчета сложных цепей используют законы Кирхгофа, ко­торые формулируются для разветвленных и сложных электриче­ских цепей; при их рассмотрении используют понятия ветви, узла и контура.

Ветвью называют часть электрической цепи, состоящую только из последовательно соединенных источников ЭДС (или тока) и сопротивлений и имеющую два зажима для подключения ее к остальной части цепи. На схемах электрических цепей каждую ветвь обычно изображают в виде последовательного соединения одного эквивалентного источника ЭДС (или тока) и одного экви­валентного сопротивления. Ветвь непосредственно соединяет два узла. В ветви через все элементы протекает один и тот же ток.

Узлом называют точку электрической цепи, в которой соедине­но не менее трех ветвей. На схемах узел обозначают точкой.

Контуром называют последовательность ветвей электрической цепи, образующей замкнутый путь, в котором один из узлов одно­временно является началом и концом пути, а остальные встречают­ся только один раз.

Первый закон Кирхгофа выражает тот факт, что ни в одной точке цепи не происходит накопление электрических зарядов. Согласно этому закону (закону Кирхгофа для токов) алгебраическая сумма токов в любом узле электрической цепи равна нулю:

где со знаком плюс записывают токи с положительными направле­ниями от узла, со знаком минус - с положительными направле­ниями к узлу или наоборот. Иначе: сумма токов, направленных от узла, равна сумме токов, направленных к узлу. Так, например, для узла 1 (рис. 1.4) получим уравнение

I 1 - I 2 + I 3 - I 4 =0,

Второй закон Кирхгофа устанавливает связь между ЭДС, токами и сопротивлениями в любом замкнутом контуре. Согласно этому закону (закону Кирхгофа для напряжений), алгебраическая сумма напряжений участков любого контура электрической цепи равна нулю:

где т - число участков контура.

Со знаком плюс записывают на­пряжения, положительные направле­ния которых совпадают с произвольно выбранным направлением обхода кон­тура, со знаком минус - противопо­ложно направленные или наоборот. В частности, для контура схемы замещения цепи, содержащего только источники ЭДС и резистивные эле­менты, алгебраическая сумма напряжений на резистивных элементах равна алгебраической сумме ЭДС:

Где т - число резистивных элементов; п - число ЭДС в контуре.

Со знаком плюс записывают ЭДС и токи, положительные на­правления которых совпадают с произвольно выбранным направлениемобхода контура, со знаком минус - противоположно на­правленные или наоборот. Так, например, для контура, приведен­ного на рис. 1 .5,

7. Баланс мощностей в цепях постоянного тока.

8. Преобразование схем с последовательным, параллельным и смешанным соединением сопротивлений.

Элементы цепи часто соединяют или треугольником, или звез­дой (рис. 1.11).

Для упрощения расчета электрических цепей в ряде случаев целесообразно применять преобразование треугольника сопротив­лений в эквивалентную звезду или звезды в эквивалентный тре­угольник.

Условия эквивалентного преобразования требуют, чтобы преоб­разования, производимые в одной части цепи, не вызывали изме­нений в распределении токов и напряжений в остальной части цепи. Согласно этим условиям, потенциалы одноименных точек треугольника и звезды и подходящие к узлам токи должны быть одинаковы.

Формулы перехода от сопротивлений треугольника к сопротив­лениям звезды и наоборот в соответствии с обозначениями на рис. 1.11 имеют вид:

Используя эквивалентные преобразования, сложную цепь ино­гда можно свести к простой. Часто преобразования приводят к уменьшению числа ветвей и узлов сложной цепи и, следовательно, к упрощению ее расчета.

6. Метод контурных токов. Пример его применения.

Ме?тод ко?нтурных то?ков - метод сокращения размерности системы уравнений, описывающей электрическую цепь.

Основные принципы

Любая электрическая цепь, состоящая из Р рёбер (ветвей, участков) и У узлов, может быть описана системой уравнений в соответствии с . Число уравнений в такой системе равно Р , из них У –1 уравнений составляется по 1-му закону Кирхгофа для всех узлов, кроме одного; а остальные Р –У +1 уравнений – по 2-му закону Кирхгофа для всех независимых контуров. Поскольку независимыми переменными в цепи считаются токи рёбер, число независимых переменных равно числу уравнений, и система разрешима.

Существует несколько методов сократить число уравнений в системе. Одним из таких методов является метод контурных токов.

Метод использует тот факт, что не все токи в рёбрах цепи являются независимыми. Наличие в системе У –1 уравнений для узлов означает, что зависимы У –1 токов. Если выделить в цепи Р –У +1 независимых токов, то систему можно сократить до Р –У +1 уравнений. Метод контурных токов основан на очень простом и удобном способе выделения в цепи Р –У +1 независимых токов.

Метод контурных токов основан на допущении, что в каждом из Р –У +1 независимых контуров схемы циркулирует некоторый виртуальный контурный ток. Если некоторое ребро принадлежит только одному контуру, реальный ток в нём равен контурному. Если же ребро принадлежит нескольким контурам, ток в нём равен сумме соответствующих контурных токов (с учётом направления обхода контуров). Поскольку независимые контура покрывают собой всю схему (т.е. любое ребро принадлежит хотя бы одному контуру), то ток в любом ребре можно выразить через контурные токи, и контурные токи составляют полную систему токов.

Построение системы уравнений

Для построения системы уравнений необходимо выделить в цепи P – У + 1 независимых контуров. По каждому из этих контуров будет составлено одно уравнение по 2-му закону Кирхгофа. В каждом контуре необходимо выбрать направление обхода (например, по часовой стрелке).

Ток во всех рёбрах схемы необходимо представить как сумму (с учётом знаков) контурных токов, которые протекают по этим рёбрам.

При наличии в цепи источников тока, их предварительно преобразовывают в источники напряжения.

Правило построения уравнения таково. Обходя контур в соответствии с выбранным направлением, записываем в левую часть уравнений сумму (с учётом знаков) токов в рёбрах, умноженных на сопротивление ребра. В правой части уравнения записываем все источники ЭДС, имеющиеся в контуре (со знаком «плюс», если направление обхода контура совпадает с направлением ЭДС, и наоборот).

Составив уравнения для всех независимых контуров, получаем совместную систему P – У + 1 уравнений относительно P – У + 1 неизвестных контурных токов.

Метод контурных токов

Положим, что в левом контуре по часовой стрелке течет контурный ток I 11 , а в правом (также по часовой стрелке) - контурный ток I 22 . Для каждого из контуров составим уравнения по второму . При этом учтем, что по смежной ветви (с сопротивлением R 5) течет сверху вниз ток I 11 –I 22 . Направления обхода контуров примем также по часовой стрелке.

Для первого контура

или

Для второго контура

или

Перепишем эти уравнения следующим образом:

Здесь

Полное сопротивление первого контура;

Полное сопротивление второго контура;

Сопротивления смежной ветви между первым и вторым контурами, взятые со знаком минус;

Контурная ЭДС первого контура;

Контурная ЭДС второго контура.

7. Метод эквивалентного генератора. Пример его применения.

8. Метод эквивалентного сопротивления. Пример его применения.

9. Закон Джоуля-Ленца. Пример его применения.

Закон Джоуля - Ленца - .

При прохождении электрического тока через металлический проводник электроны сталкиваются то с нейтральными молекулами, то с молекулами, потерявшими электроны. Движущийся электрон либо отщепляет от нейтральной молекулы новый электрон, теряя свою кинетическую энергию и образуя новый положительный ион, либо соединяется с молекулой, потерявшей электрон (с положи­тельным ионом), образуя нейтральную молекулу. При столкнове­нии электронов с молекулами расходуется энергия, которая пре­вращается в тепло. Любое движение, при котором преодолевается сопротивление, требует затраты определенной энергии. Так, напри­мер, для перемещения какого-либо тела преодолевается сопротив­ление трения и работа, затраченная на это, превращается в тепло.

Электрическое сопротивление проводника играет ту же роль, чтя и сопротивление трения. Таким образом, для проведения тока через проводник источник тока затрачивает некоторую энергию, которая превращается в тепло. Переход электрической энергии в тепловую отражает закон Ленца - Джоуля или закон теплового действия тока.

Русский ученый Ленц и английский физик Джоуль одновремен­но и независимо один от другого установили, что при прохождении электрического тока по проводнику количество теплоты, выделяемое проводником, прямо пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени, в течение которого электрический ток протекал по проводнику . Это положение называется законом Лен­ца - Джоуля.

Если обозначить количество теплоты, создаваемое током, буквой Q , силу тока, протекающего по проводнику,- I , сопротивление проводника r и время, в течение которого ток протекал по проводнику, t , то закону Ленца - Джоуля можно придать следующее выражение:

Пример 1. Определить количество теплоты, выделенное в нагревательном приборе в течение 0,5 ч, если он включен в сеть с напряжением 110 в и имеет сопротивление 24 ом .

Решение. Время прохождения в секундах:

t =0,5 ч =30 мин =30х60=1800 сек .

Количество теплоты, выделенное в приборе,

Примеры 2. В электрическом кипятильнике вода, потребляя количество теплоты 400 000 дж , закипает через 15 мин . Определить сопротивление нагрева­тельного элемента этого кипятильника, а также мощность, если кипятильник ра­ботает под напряжением 220 в и его к. п. д. равен 80%.

Решение. Так как к. п. д. кипятильника равен 80%, выделенное нагрева­тельным элементом количество теплоты

Q = 400 000: 0,8 = 500 000 дж .

Силу тока, протекающего через кипятильник, найдем из слёлующей формулы

откуда

Сопротивление нагревательного элемента

Мощность, потребляемая кипятильником,

10. Выделяемая и потребляемая мощность.

Зная работу, совершаемую током за некоторый промежуток времени, можно рассчитать и мощность тока, под которой, так же как и в механике, понимают работу, совершаемую за единицу времени. Из формулы A=UIt, определяющей работу постоянного тока, следует, что мощность его
(58.1)
Таким образом, мощность постоянного тока на любом участке цепи выражается произведением силы тока на напряжение между концами участка.

Нередко говорят о мощности электрического тока, потребляемой из сети, желая этим выразить мысль, что при помощи электрического тока («за счет тока») совершается работа моторов, нагреваются плитки и т. д. В соответствии с этим на приборах нередко обозначается их мощность, т. е. мощность тока, необходимая для нормального действия этих приборов. Так, например, 220-вольтовая электроплитка мощности 500 Вт есть плитка, для нормальной работы которой требуется ток около 2,3 А при напряжении 220 В (так как 2,3 А 220 В »500 Вт).

Если в формуле (58.1) ток выражен в амперах, а напряжение в вольтах, то мощность получится в джоулях в секунду (Дж/с), т. е. в ваттах (Вт) (см. том I). На практике употребляют также более крупную единицу мощности киловатт: 1 кВт=1000 Вт. Таким образом, один ватт есть мощность, выделяемая током один ампер в проводнике, между концами которого поддерживается напряжение один вольт. В электротехнике применяется единица работы, называемая киловатт-часом (кВт ч): один киловатт-час равен работе, совершаемой током мощности один киловатт в течение одного часа. Нетрудно сосчитать, что 1 кВт ч=3600000 Дж. В киловатт-часах обычно выражают энергию, на которую электростанции подают счета потребителям электроэнергии. Конечно, такой единицей работы можно пользоваться не только в электротехнике, но и для оценки работы любой машины, например пароходного или автомобильного двигателя.

11. Определение показаний приборов (амперметр и вольтметр) при последовательном и параллельном соединении проводников.

12. Режимы работы цепи (согласования, холостого хода и т. д.)

· В режиме холостого хода источник питания отсоединен от нагрузки и работает ’’ вхолостую”. Сопротивление внешнего участка цепи, ток равен 0.

· В режиме короткого замыкания источник питания замкнут накоротко. Режим является аварийным. Ток короткого замыкания Iк.з. во много раз превышает значение номинального тока.

· Номинальным режимом называют такой режим, на который рассчитаны источник питания и приемники электроэнергии заводом изготовителем. Процесс преобразования электроэнергии в другие виды идет без постороннего нагрева, т.е. в допустимых пределах по паспорту (U н; I н; P н и т.д.)
В этом режиме соблюдаются наилучшие условия работы: экономичность, долговечность и т.д.

· Под согласованным режимом понимают такой режим, когда источник или приемник работают с максимально возможной мощностью. На практике этот режим применяется в радиотехнических установках и схемах, где низкий коэффициент.полезного действия.

13. Сила тока короткого замыкания.

Режим короткого замыкания (рис. 21). Коротким замыканием (к. з.) называют такой режим работы источника, когда его зажимы замкнуты проводником, сопротивление которого можно считать равным нулю. Практически к. з. возникает при соединении друг с другом проводов, связывающих источник с приемником, так как эти провода имеют обычно незначительное сопротивление и его можно принять равным нулю. К. з. может происходить в результате неправильных действий персонала, обслуживающего электротехнические установки (рис. 22, а), или при повреждении изоляции проводов (рис. 22,б, в); в последнем случае эти провода могут соединяться через землю, имеющую весьма малое сопротивление, или через окружающие металлические детали (корпуса электрических машин и аппаратов, элементы кузова локомотива и пр.).
При коротком замыкании ток

I к.з = E / R 0 (15)

Ввиду того что внутреннее сопротивление источника Ro обычно очень мало, проходящий через него ток возрастает до весьма больших значений. Напряжение же в месте к. з. становится равным нулю (точка К на рис. 20), т. е. электрическая энергия на участок электрической цепи, расположенный за местом к. з., поступать не будет.

Если точки a и b замкнуть проводником, сопротивление которого мало по сравнению с внутренним сопротивлением источника (R << r), тогда в цепи потечет ток короткого замыкания

Сила тока короткого замыкания – максимальная сила тока, которую можно получить от данного источника с электродвижущей силой e и внутренним сопротивлением r.

14. Проводимость электрической цепи.

Всякий проводник можно характеризовать не только его сопротивлением, но и так называемой проводимостью - способностью проводить электрический ток. Проводимость есть величина, обратная сопротивлению. Единица проводимости называется сименсом (См). 1 См равен 1/1 Ом. Проводимость обозначают буквой G (g). Следовательно,

G = 1 / R (4)

Удельное электрическое сопротивление и проводимость. Атомы разных веществ оказывают прохождению электрического тока неодинаковое сопротивление.