Тема 3. Электромагнитные устройства.
Вопросы к экзамену по электротехнике и электронике для студентов
ЭН-2-(4,7)
Тема 1. Основные понятия и законы теории цепей.
1.1. Основные термины теории эл. цепей.
Электрическая цепь. Ветви, узлы и контуры эл. цепи. Двухполюсники и многополюсники. Активные и пассивные элементы эл. цепи. Вольтамперные характеристики двухполюсников. Линейные и нелинейные элементы эл. цепи.
1.2. Законы Кирхгофа.
Электрический ток. Стрелки токов на схемах эл. цепей. Первый закон Кирхгофа. Электрическое напряжение. Стрелки напряжений на схемах эл. цепей. Второй закон Кирхгофа.
1.3. Основные элементы эл. цепей.
Резистор. Сопротивление и проводимость резистора. Мощность, потребляемая резистором. Индуктивная катушка. и конденсатор, их уравнения для мгновенных значений напряжения и тока, их основные свойства. Электродвижущая сила. Идеальный и реальный источник напряжения. Идеальный и реальный источник тока.
1.4. Эквивалентные преобразования фрагментов эл. цепей.
Последовательное и параллельное соединение резисторов. Преобразование звезда-треугольник и треугольник-звезда. Последовательное соединение источников напряжения и параллельное соединение источников тока. Эквивалентность реального источника напряжения и реального источника тока. Стягивание перемычки в узел.
1.5. Мощность двухполюсника.
Мгновенная мощность двухполюсника. Различие потребляемой и генерируемой мощности. Активная мощность. Баланс мощностей. Измерение активной мощности ваттметром.
|
|
|
1.6. Полная система расчетных уравнений цепи.
Независимые уравнения узлов эл. цепи. Независимые уравнения контуров эл. цепи. Уравнения элементов эл. цепи.
1.7. Метод контурных токов.
1.8. Метод эквивалентного генератора.
Тема 2. Синусоидальные режимы электрических цепей.
2.1. Основные характеристики напряжений и токов и их измерение.
Мгновенные, действующие и средние значения напряжений и токов. Физический смысл действующих значений. Измерительные приборы электромагнитной и магнитоэлектрической системы. Цифровые измерительные приборы.
2.2. Комплексный метод расчета синусоидальных режимов эл. цепей.
Синусоидальные режимы эл. цепей. Синусоидальная функция и характеризующие ее величины. Общая характеристика комплексного метода. Соответствие синусоид и комплексов, его свойства. Векторные диаграммы.
2.3. Резистор, катушка и конденсатор в синусоидальном режиме.
Уравнения для комплексов напряжения и тока, уравнения для действующих значений напряжения и тока, уравнения для фаз. Индуктивное и емкостное сопротивление. Графики мгновенных значений напряжения и тока, векторные диаграммы.
|
|
|
2.4. Комплексное сопротивление двухполюсника.
Комплексное сопротивление двухполюсника. Полное, активное и реактивное сопротивление. Треугольник сопротивлений. Пример: последовательное соединение резистора и катушки, активная и реактивная составляющие напряжения.
2.5. Комплексная проводимость двухполюсника.
Полная, активная и реактивная проводимость. Треугольник проводимостей. Пример: параллельное соединение резистора и конденсатора, активная и реактивная составляющие тока.
2.6. Мощность двухполюсника в синусоидальном режиме.
Активная мощность двухполюсника в синусоидальном режиме. Коэффициент мощности и его роль в энергетике. Полная, реактивная и комплексная мощность. Треугольник мощностей.
2.7. Последовательное соединение резистора, индуктивной катушки и конденсатора .
Вывод уравнения, связывающего комплексы напряжения и тока двухполюсника, полученного последовательным соединением резистора, катушки и конденсатора. Векторная диаграмма. Зависимость тока от частоты при питании двухполюсника от источника синусоидального напряжения постоянной амплитуды.
2.8. Последовательное соединение резистора, индуктивной катушки и конденсатора .
|
|
|
Зависимость напряжений на элементах последовательного колебательного контура от частоты. Определение резонансного режима двухполюсника, резонанса напряжений и резонанса токов. Вывод формулы для резонансной частоты последовательного контура. Волновое сопротивление и добротность контура. Применение резонанса. Вредные проявления резонанса.
2.9. Смешанное соединение резистора, индуктивной катушки и конденсатора.
Параллельное соединение резистора и катушки как модель типичной нагрузки в энергетике. Векторная диаграмма. Выражение для комплексной проводимости двухполюсника, полученного параллельным присоединением конденсатора к включенным параллельно резистору и катушке. Понятие о коэффициенте мощности. Основные способы повышения коэффициента мощности.
2.10. Трехфазные цепи.
Общая характеристика. Причины широкого применения трехфазных напряжений и токов. Синхронный генератор. Графики мгновенных значений напряжений, векторная диаграмма. Фазные и линейные напряжения и токи. Обозначения. Соединение источника и нагрузки звездой. Схема, уравнения. Роль нейтрального провода. Векторные диаграммы для резистивной нагрузки. Измерение мощности. Соединение источника и нагрузки треугольником. Схема, уравнения. Векторные диаграммы для резистивной нагрузки. Измерение мощности.
|
|
|
Тема 3. Электромагнитные устройства.
3.1. Трансформаторы.
Устройство, принцип действия, назначение трансформаторов. Идеальный трансформатор. Уравнения напряжений и токов идеального трансформатора. Коэффициент трансформации. Схемы замещения реального трансформатора. Опыты холостого хода и короткого замыкания. Внешняя характеристика трансформатора. Трехфазные трансформаторы. Условия параллельной работы трансформаторов. К.п.д. трансформатора.
3.2.Асинхронные машины.
Устройство и принцип действия АД с короткозамкнутым ротором. Вращающий момент АД и его зависимость от скольжения. Понятие скольжения. Механические и рабочие характеристики АД. Пуск АД и регулирование частоты вращения.
3.3.Машины постоянного тока. Устройство и принцип действия МПТ. Классификация машин постоянного тока по способу возбуждения. Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением. Принцип действия. Пуск двигателя, регулирование частоты вращения. Основные характеристики.
3.4.Синхронные машины.
Устройство и принцип действия СМ. Основные характеристики и регулирование коэффициента мощности. Понятие о работе синхронного компенсатора.
Основы электроники.
4.1. Полупроводниковые диоды и стабилитроны.
Характеристика полупроводниковых материалов. Электронная и дырочная проводимость. Устройство полупроводникового диода и основные физические процессы. Выпрямительные диоды, их назначение и характеристики. Принцип действия р-п перехода. Идеализированное математическое описание характеристики р-п перехода. Параметрический стабилизатор напряжения. Основные виды пробоев р-п перехода. Реальная вольтамперная характеристика кремниевого диода. Эквивалентные схемы для идеального диода. Стабилитрон, его назначение и реальная вольтамперная характеристика. Параметрический стабилизатор напряжения: электрическая схема и принцип действия. Туннельный диод, вольтамперная характеристика и область использования. Классификация система обозначений полупроводниковых диодов.
4.2. Биполярные транзисторы .
Устройство, назначение, основные физические процессы... Схемы включения биполярных транзисторов. Схема с общей базой, входные и выходные характеристики, коэффициент передачи по току. Схема с общим эмиттером, входные и выходные характеристики, коэффициент передачи по току. Режимы работы транзистора: режим отсечки и насыщения, линейный режим . Классификация и система обозначений.
4.4. Полевые транзисторы.
Общая характеристика, область применения и принцип действия. ПТ с управляющим p-n переходом. ПТ с изолированным затвором. Схемы включения полевых транзисторов. Выходные ( стоковые) характеристики полевых транзисторов, линейная, область насыщения и отсечки. Стокозатворные характеристики полевых транзисторов. Параметры, характеризующие свойства ПТ усиливать напряжение.
4.5. Операционные усилители.
Общая характеристика. Краткое описание операционного усилителя. Передаточная характеристика. Частотная коррекция. Амплитудно-частотная, фазочастотная характеристика. Дрейф нуля, отрицательная обратная связь. Схемы на ОУ: повторитель напряжения, неинвертирующий усилитель, инвертирующий усилитель, сумматор, интегратор, компаратор.
4.6. Элементы цифровой электроники.
Общая характеристика. Микросхемы ТТЛ и КМОП. Комбинационные и последовательностные цифровые схемы. Синхронные и асинхронные режимы работы цифровых устройств. Логические элементы НЕ, И, ИЛИ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, их идентификационные логические символы. Обозначения логических элементов, таблицы истинности, Булевы функции. Комбинации логических элементов. Последовательностные логические устройства: триггеры, их назначение. D- Триггеры. JK-триггеры. Их графическое изображение, таблицы истинности, функциональные состояния и способы запуска. Шифраторы и дешифраторы: основные понятия.
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 80; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!