Ф.4 Электротехника и электроника

1
2
Выдержка
требований
к
дисциплине
из
государственного
образовательного стандарта:
Введение. Электрические и магнитные цепи. Основные определения,
топологические параметры и методы расчета электрических цепей. Анализ и
расчет линейных цепей с нелинейными элементами. Анализ и расчет
магнитных цепей. Электромагнитные устройства. Трансформаторы. Машины
постоянного тока. Асинхронные машины. Синхронные машины. Основы
электроники.
Элементная
база
современных
электронных
устройств.
Источники вторичного электропитания. Усилители электрических сигналов.
Импульсные и автогенераторные устройства. Основы цифровой электроники.
Микропроцессорные средства. Электрические измерения и приборы.
3
Введение
Энергетические системы современных судов – это сложные автономные
комплексы, объединяющие разнообразные электромагнитные, статические и
полупроводниковые технические устройства, которые связаны электрически,
магнитно
и
информационно.
Они
предназначены
для
обеспечения
эффективного и экономичного функционирования потребителей в различных
режимах работы.
Электротехника как наука является областью знаний, в которой
рассматриваются
электрические
и
магнитные
явления
и
их
практическое применение.
1 Цели и задачи дисциплины
Изучение
основ
электротехнических
электротехники,
устройств
необходимо
принципа
действия
будущих
инженеров,
для
готовящих себя к решению задач проектирования, постройки судовых
силовых устройств и систем и их эксплуатации.
Цель
изучения
дисциплины
–
дать
основные
сведения
об
электрических и магнитных цепях, электротехнических и электронных
устройствах,
электроэнергии
производстве,
и
их
распределении
использования
в
и
потреблении
практических
целях
по
специальности.
2 Начальные требования к освоению дисциплины
Для успешного освоения дисциплины требуется владеть знаниями
курса физики по разделам:
электродинамика;
элементы электроники;
курса высшей математики по разделам:
 аналитическая геометрия на плоскости и в пространстве;
 дифференциальное и интегральное исчисление;
4
 дифференциальные уравнения
 дифференцирование и интегрирование функций нескольких
 аргументов;
 комплексные числа;
3 Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Дисциплина
электротехники
предназначена
и
для
электроники,
изучения
является
физических
основ
общепрофессиональной,
устанавливающей базовые знания для усвоения других дисциплин по
специальности.
В
результате
изучения
дисциплины
студент
должен
иметь
представление о роли и месте знаний по дисциплине при освоении
профессиональной
основной
образовательной
программы
по
конкретной специальности и в сфере профессиональной деятельности
инженера.
В
результате
теоретического
изучения
дисциплины
студент
должен знать:
 основные законы электротехники;
 методы расчета электрических и магнитных цепей;
 основные методы измерения электрических величин;
 полупроводниковые приборы и их применение;
 терминологию и символику по дисциплине.
В результате практического изучения дисциплины студент должен
уметь:
 рассчитывать параметры различных электрических цепей;
 рассчитывать простые магнитные цепи;
составлять простейшие электрические схемы;
производить сборку электрических цепей;
использовать полученные знания на последующих курсах.
5
4 Объем дисциплины и виды учебной работы
4.1 Очная форма обучения
Вид учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины
Всего часов
144
Семестр
4
Лекции
36
36
Лабораторные занятия
18
18
Практические занятия
-
-
90
90
Всего самостоятельная работа
В том числе:
Расчетные работы
40
Рефераты, доклады
10
Самостоятельное изучение тем дисциплины
30
Другие виды
10
Вид итогового контроля
экзамен
экзамен
4.2 Заочная форма обучения
Вид учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины
Лекции
Всего часов
144
12
Семестр
5
12
Лабораторные занятия
-
Практические занятия
8
8
124
124
Всего самостоятельная работа
В том числе:
Контрольная работа
50
Рефераты, доклады
10
Самостоятельное изучение тем дисциплины
50
Другие виды
14
Вид итогового контроля
экзамен
экзамен
6
5 Содержание дисциплины
5.1 Распределение учебного материала по видам занятий
№
Наименование раздела дисциплины
Распределение по часам
пп
(час)
Лекции
ЛР
СРС
Введение
1
1
Электрические цепи постоянного тока
10
6
20
2
Электромагнетизм.
6
2
10
3
Электрические цепи переменного тока.
11
8
30
4
Электроизмерительные приборы.
2
2
10
5
Основы электроники.
6
ИТОГО:
36
20
18
90
5.2 Содержание лекционного курса
Введение
Основные задачи, содержание и взаимосвязь “Электротехники” с
другими дисциплинами. Применение электротехники в отраслях народного
хозяйства.
Раздел 1 Электрические цепи постоянного тока
Тема 1.1 Электрическая цепь постоянного тока, основные понятия
Электрическая цепь. Электрический ток, сила тока, плотность тока,
единицы измерения. Электродвижущая сила, ее источники, единицы
измерения. Физическая природа сопротивления электрическому току.
Зависимость сопротивления от линейных размеров проводника и от
температуры. Закон Ома для участка цепи и замкнутой цепи, содержащей ЭДС.
Потеря напряжения в проводах. Электрическая энергия и мощность, единицы
измерения, КПД. Преобразование электрической энергии в тепловую. Закон
Джоуля—Ленца. Режимы работы электрической цепи. Электрическая цепь с
несколькими ЭДС. Потенциальная диаграмма.
7
Тема 1.2 Расчет электрических цепей постоянного тока
Схема замещения электрической цепи, условное обозначение элементов
цепи. Эквивалентные схемы источников энергии. Ветвь, узел, контур
электрической цепи. Законы Кирхгофа. Последовательное, параллельное и
смешанное соединение потребителей энергии. Расчет сложных цепей методом
узловых
и
контурных
уравнений
Кирхгофа.
Идея
метода,
критерий
применяемости, методика решения. Метод контурных токов. Метод узлового
напряжения. Метод эквивалентного генератора. Теорема об эквивалентном
генераторе. Метод наложения. Нелинейные электрические цепи и их расчет.
Раздел 2 Электромагнетизм
Тема 2.1 Магнитное поле
Общие сведения о магнитном поле. Основные свойства и характеристики
магнитного поля. Силовое действие магнитного поля. Закон Ампера.
Магнитная
индукция,
магнитный
поток,
потокосцепление.
Напряженность. Магнитная проницаемость : абсолютная и относительная.
Индуктивность
собственная,
зависимость
индуктивности
катушки
различных факторов. Индуктивность взаимная и коэффициент
от
магнитной
связи. Электромагнитные силы. Сила, действующая на проводник с током в
магнитном поле. Правило левой руки. Силы, действующие на параллельные
провода с токами. Тяговое усилие магнита. Энергия магнитного поля.
Ферромагнитные
вещества
и
их
намагничивание.
намагничивания. Явление гистерезиса. Потери энергии
при
Кривые
гистерезисе.
Применение ферромагнитных материалов.
Тема 2.2 Магнитные цепи
Общие сведения о магнитных цепях, их классификация. Закон полного
тока. Элементы магнитной цепи (источники магнитного поля, магнитопровод).
Законы Ома и Кирхгофа для магнитной цепи. Магнитное сопротивление.
Расчет неразветвленной магнитной цепи (прямая и обратная задача).
9
Разветвленные магнитные цепи. Расчет симметричных и несимметричных
магнитных цепей.
Раздел 3 Электрические цепи переменного тока
Тема 3.1 Основные понятия и определения
Получение переменной синусоидальной ЭДС. Период, частота, фаза,
сдвиг фаз, мгновенное, амплитудное, среднее и действующее значение
переменной
величины.
Графическое
изображение
переменного
тока.
Векторные диаграммы. Сложение и вычитание синусоидальных величин.
Тема 3.2 Неразветвленные цепи переменного тока.
Особенности цепей переменного тока, параметры цепи переменного
тока. Поверхностный эффект. Цепь переменного тока с активным
сопротивлением. Фазовое соотношение между током и напряжением.
Векторная диаграмма. Закон Ома. Мгновенная мощность. Активная мощность.
Цепь переменного тока с индуктивностью. Фазовое соотношение между током
и напряжением. Векторная диаграмма. Закон Ома. Мгновенная мощность.
Реактивная мощность. Цепь переменного тока с емкостью. Фазовое
соотношение между током и напряжением. Векторная диаграмма. Закон Ома.
Мгновенная мощность. Реактивная мощность. Цепь переменного тока с
активным сопротивлением и индуктивностью. Векторная диаграмма. Фазовое
соотношение между током и напряжением. Закон Ома. Треугольники
напряжений, сопротивлений и мощностей. Мгновенная, активная, реактивная и
полная мощности. Цепь переменного тока с активным сопротивлением и
емкостью. Векторная диаграмма. Фазовое соотношение между током и
напряжением. Закон Ома. Треугольники напряжений, сопротивлений и
мощностей. Мгновенная, активная, реактивная и полная мощности. Цепь
переменного тока с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью.
Векторные диаграммы при различных соотношениях реактивных
сопротивлений. Закон Ома. Треугольники сопротивлений, напряжений и
мощностей. Знак угла сдвига фаз между током и напряжением в цепи.
10
Мгновенная, активная, реактивная и полная мощности. Общий случай
последовательного соединения активных и реактивных сопротивлений.
Резонанс напряжений. Условие резонанса. Свойства цепи при резонансе
напряжений. Векторная диаграмма. Резонансные кривые. Техника
безопасности при работе с цепями, настроенными в резонанс.
Тема 3.3. Разветвленные цепи переменного тока
Векторные диаграммы. Расчет цепи с двумя ветвями. Понятие о методе
проводимостей. Общий
случай параллельного
соединения. Смешанное
соединение. Резонанс токов. Условие резонанса, свойства цепи при резонансе в
идеальном
и
реальном
параллельном
контуре,
векторная
диаграмма,
применение резонанса. Коэффициент мощности, его экономическое значение и
способы повышения. Техника безопасности при работе с параллельным
контуром.
Тема 3.4 Расчет электрических цепей символическим методом
Применение
комплексных
чисел
для
облегчения
расчета
цепей
переменного тока. Применение логарифмической линейки для перевода
комплексных чисел из одной формы в другую. Токи, напряжения,
сопротивления, проводимости и мощность в комплексной форме. Законы Ома
и Кирхгофа в комплексной форме. Расчет комплексным методом цепей с
последовательным, параллельным и смешанным соединением элементов.
Тема 3.5 Трехфазный ток
Преимущества трехфазных цепей перед однофазными. Получение
системы трехфазных ЭДС, волновая и векторная диаграммы. Соединение
обмоток генератора звездой, соотношение между фазными и линейными
напряжениями.
Векторная
диаграмма. Соединение обмоток генератора
треугольником. Соединение приемников энергии звездой. Равномерная и
неравномерная нагрузка фаз. Роль нейтрального провода. Соединение
приемников энергии треугольником. Соотношение между линейными и
фазными токами и напряжениями при равномерной и неравномерной нагрузке.
Векторная диаграмма. Техника безопасности при работе с трехфазной цепью.
11
Раздел 4 Электрические измерения
Общие сведения об электрических измерениях и электроизмерительных
приборах. Физические величины и единицы их измерения. Средства
измерения: меры, измерительные приборы, измерительные преобразователи.
Прямые
и
косвенные
измерения,
погрешности
измерений.
Классификация электроизмерительных приборов. Условные обозначения на
электроизмерительных приборах.
Измерение
тока
и
напряжения.
Магнитоэлектрический
и
электромагнитный измерительные механизмы. Приборы и схемы для
измерения электрического тока и
напряжения. Расширение пределов
измерения амперметров и вольтметров.
Измерение мощности и энергии. Электродинамический измерительный
механизм. Особенности
переменного
измерения
тока. Индукционный
мощности
в цепях постоянного
и
измерительный механизм. Измерение
энергии счетчиком.
Измерение электрического сопротивления. Измерительный мост, омметр
и
мегаомметр.
Характерные
особенности
прямых
методов измерения
сопротивлений.
Раздел 5 Основы электроники
Тема 5.1 Полупроводниковые приборы
Классификация, условно-графические обозначения и
полупроводниковых приборов в электротехнической
применение
промышленности.
Электропроводность полупроводников, образование и свойства p - nпереходов, прямое и обратное включение p -n-перехода, вольтамперная
характеристика p –n –перехода, виды пробоя.
Полупроводниковые
диоды,
стабилитроны.
Вольтамперные
характеристики. Основные параметры.
12
Биполярные и полевые транзисторы. Схемы включения. Режимы работы.
Основные параметры.
Тиристоры; структура, их вольтамперные характеристики, условные
обозначения. Области применения полупроводниковых приборов.
Тема 5.2 Электронные устройства
Классификация выпрямителей. Основные требования. Электрические
схемы, Сглаживающие фильтры. Стабилизаторы
напряжения и
тока.
Электрические схемы. Внешние характеристики выпрямителей. Усилители.
Классификация и основные параметры.
Принципы построения каскада
усиления. Режим транзисторного каскада по постоянному току. Обратные
связи в усилителях. Усилители мощности. Усилители постоянного тока.
Импульсные усилители. Избирательные усилители.
Понятие
об
электронном
генераторе.
Условия
самовозбуждения
автогенераторов. Структурная схема автогенератора. Автогенераторы типа RC
и LC (электрическая схема, принцип работы).
Общие сведения об электронных измерительных приборах. Электроннолучевая трубка черно-белого изображения, ее устройство, принцип действия.
Электронный осциллограф, его назначение, структурная схема, принцип
действия.
Тема 5.3 Интегральные микросхемы
Гибридные
интегральные
интегральные
микросхемы.
микросхемы.
Параметры
Полупроводниковые
интегральных
микросхем.
Классификация интегральных микросхем по функциональному назначению.
Маркировка микросхем.
13
5.3 Содержание практических занятий
№ пп
1
Номер раздела
1
2
1
3
3
4
3
5
3
6
4
Наименование лабораторной работы
Расчет простых электрических цепей постоянного
тока. Построение потенциальной диаграммы
Расчет сложной электрической цепи
постоянного тока различными методами
Расчет однофазных электрических цепей
синусоидального тока
Символический метод расчета
электрических цепей переменного тока
Расчет трехфазных электрических цепей при
соединении потребителей звездой и
треугольником
Изучение электроизмерительных приборов
6 Учебно-методическое обеспечение дисциплины
Основная литература
1. Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Электротехника. - М.:
Энергоиздат, 2008. – 496 с.
2. Касаткин Л.С, Немцов М.В. Электротехника. - М.: Высшая школа,
2007. – 542 с.
3. Рекус Г.Г., Белоусов А.И. Сборник задач и упражнений по
электротехнике и основам электроники. -М.: Высшая школа, 2009. – 416 с.
Дополнительная литература
1. Богач Е.Н., Вилесов В.Г., Сеньков Д.В. Судовая электротехника и
электроника. – Л.: Судостроение, 2008. – 310 с.
2. Верескун В.П., Сафронов А.С. Электротехника и электрооборудование
судов. - Ленинград: Судостроение. 2007. – 280 с.
3. Глазенко
Т.А.,
Прянишников
В.А.
Электротехника
и
основы
электроники. - М.: Высшая школа, 2007. – 399 с.
4. Иванов И.И., Лукин А.Ф.. Соловьев Г.И. Электротехника. - СПб.: Лань,
2006. – 192 с.
5. Рекус Г.Л., Чесноков В.И. Лабораторные работы по электротехнике и
14
основам электроники. -М.: Высшая школа, 2008. – 304 с.
Электронные образовательные ресурсы
1. http://window.edu.ru/resource/926/77926 Афанасьева Н.А., Булат Л.П.
Электротехника и электроника: Учебное пособие. - 2-е изд., перераб. и дополн.
- СПб.: СПбГУНиПТ, 2009. – 181 с.
2. http://window.edu.ru/resource/391/68391 Селиванова З.М., Муромцев
Ю.Л. Общая электротехника и электроника: Учебное пособие. - Тамбов: Изд-во
ТГТУ, 2009. – 120 с.
3. http://window.edu.ru/resource/984/75984 Электротехника и электроника.
Электрические и магнитные цепи: Учебное пособие / Р.В. Ахмадеев, И.В.
Вавилова, П.А. Грахов, Т.М. Крымская; Под ред. Т.М. Крымской; Уфимск.
госуд. авиац. техн. ун-т; - Уфа, 2009. – 147 с.
7 Материально-техническое обеспечение дисциплины
1) Иллюстрационные материалы – плакаты по всем темам дисциплины;
2) Демонстрационное оборудование:
a) макеты электрических двигателей, генераторов, трансформаторов;
b) электроизмерительные приборы различных систем;
c) полупроводниковые приборы.
8 Текущий и итоговый контроль по дисциплине
8.1 Формы и методы для текущего контроля
Текущий контроль знаний по дисциплине включает в себя следующие
виды работ:

тестовый контроль лекционного материала;

технические диктанты;

проверочные работы;

индивидуальные домашние задания.
15
8.2 Перечень типовых вопросов для итогового контроля
1. Из каких элементов состоит электрическая цепь?
2. Что
такое
электрический
ток
и
как
определить
положительное направление тока? Что такое ток проводимости и ток
смещения?
3. Что
такое
ЭДС? Чем
она
отличается
от
напряжения
по
физическому смыслу и по величине? Как измерить ЭДС?
4. Сформулируйте закон Ома для участка цепи и для всей цепи.
5. От каких величин зависит сопротивление проводника?
6. Что такое удельная проводимость и удельное сопротивление? В
каких единицах они измеряются?
7. Как
температуры?
изменяется
Что
сопротивление
характеризует
проводника
с
температурный
изменением
коэффициент
сопротивления?
8. Что такое падение напряжения и чему оно равно?
9. Что такое холостой ход и короткое замыкание?
10. Чему равны электрическая работа и мощность на участке цепи?
Как определить КПД источника?
11. Сформулируйте
практического
закон
применения
Джоуля – Ленца
преобразования
и
приведите
электрической
примеры
энергии
в
тепловую.
12. Напишите закон Ома для цепи с несколькими источниками ЭДС.
13. Как составляется баланс мощностей электрической цепи?
14. Что
понимают
под
узловой
точкой,
ветвью
и
контуром
электрической цепи?
15. Чему
равно
общее
сопротивление
при
последовательном
и
параллельном соединении нескольких сопротивлений?
16. Сформулируйте первый и второй законы Кирхгофа.
17. Какой порядок следует соблюдать при составлении уравнений по
законам Кирхгофа?
16
18. Сколько независимых уравнений нужно иметь для решения
задачи с помощью
законов
Кирхгофа? Сколько
уравнений
нужно
составить
по первому закону Кирхгофа?
19. Какое преимущество дает метод контурных токов?
20. Когда применяется метод наложения?
21. В каких случаях используется метод узлового напряжения?
22. Напишите
формулу
узлового
напряжения.
Как
учитывается
направление ЭДС источников в формуле узлового напряжения?
23. Что называется активным и пассивным двухполюсником?
24. Какие цепи называются линейными, а какие нелинейными?
25. Как графически рассчитать электрическую цепь, содержащую
последовательное или параллельное соединение нелинейных элементов?
26. Что называется магнитным полем?
27. Как
графически
изображается
магнитное
поле?
Как
определяется направление магнитных линий?
28. Что такое магнитная индукция и как она связана с магнитным
потоком?
29. Что называется напряженностью магнитного поля?
30. Что такое магнитная проницаемость (абсолютная, относительная)?
31. В каких единицах измеряются магнитная индукция, напряженность
магнитного поля и магнитный поток?
32. В чем заключается закон полного тока?
33. Сформулируйте правило левой руки. Чему равна электромагнитная
сила, действующая на прямолинейный провод с током в
магнитном
поле?
34. Объясните процесс намагничивания ферромагнитных материалов.
35. Что такое остаточная индукция и коэрцитивная сила?
36. В чем заключается явление гистерезиса?
37. Какой характер имеет петля гистерезиса для магнитомягких и
17
магнитотвердых материалов?
38. Чему равно магнитное сопротивление участка цепи?
39. Что называется магнитной цепью? Назовите виды магнитных
цепей.
40. Сформулируйте законы магнитной цепи?
41. В чем заключается прямая и обратная задачи расчета магнитных
цепей?
42. Что называется
переменным
током?
Какой
ток
называется
синусоидальным?
43. Что
называется
мгновенным
и
амплитудным
значениями
переменной величины?
44. Что называется периодом и частотой переменного тока?
45. Что называется начальной фазой и углом сдвига фаз?
46. Что означает опережение и отставание по фазе?
47. Что называется угловой частотой переменного тока? Что она
характеризует?
48. Как изображаются графически синусоидальные токи, напряжения
ЭДС?
49. В чем заключается смысл векторного изображения синусоидальных
величин?
50. Как производится сложение и вычитание синусоидальных величин?
51. Какое
значение
тока,
напряжения
и
ЭДС
называется
действующим,
и какое средним?
52. В какой вид энергии преобразуется электрическая энергия в
активном и реактивном сопротивлениях?
53. От
чего
зависит
величина
реактивного
сопротивления
индуктивности?
54. В чем сущность реактивного сопротивления емкости и от чего
зависит его величина?
18
55. Начертить треугольники напряжений, сопротивлений и мощностей
для
неразветвленной
цепи
с
активным
сопротивлением,
индуктивностью и емкостью.
56. В чем заключается явление резонанса напряжений? Какие условия
необходимы для того, чтобы в цепи наступил резонанс напряжений?
57. Начертить
векторную
диаграмму
для
цепи
однофазного
при
параллельном
переменного тока при резонансе напряжений.
58. Начертить
векторную
диаграмму цепи
соединении реальной катушки и конденсатора без потерь.
59. Написать
условия
получения
резонанса
токов.
Какое
практическое
применение имеет явление резонанса токов?
60. Как
определяется
общий
ток
при
параллельном
соединении
сопротивлений методом проводимостей?
61. Каковы
причины
низкого
коэффициента
мощности
промышленных предприятий? Как его можно повысить?
62. Что такое комплексная плоскость? Что указывает множитель j?
63. Что называется модулем и аргументом комплекса? Поясните три
формы записи комплексных чисел.
64. Как
выражаются
токи,
напряжения,
сопротивления
в
комплексной форме?
65. Напишите
формулы,
выражающие
закон
Ома
и
законы
Кирхгофа в комплексной форме.
66. Какая система называется трехфазной и каковы ее преимущества
перед однофазной системой?
67. Для симметричной трехфазной системы напряжений:
a) запишите
выражения
для
мгновенных
значений
токов
и
напряжений;
b) запишите
выражения
для
комплексов
действующих
значений
токов и напряжений;
19
c) постройте векторную диаграмму;
d) докажите, что
алгебраическая
сумма
мгновенных
значений
токов равна нулю.
68. Какие соотношения существуют между линейными и фазными
напряжениями и токами при соединении обмоток генератора зве здой и
треугольником?
69. Когда применяется трехпроводная, четырехпроводная система при
соединении потребителя звездой?
70. Что такое смещение нейтрали и как его можно ликвидировать?
71. Начертите
векторную
диаграмму
для
трехпроводной
системы
(соединение звездой) при равномерной и неравномерной нагрузках.
72. Объясните, как изменяется фазное напряжение в трехпроводной
системе
при
произойдет
соединении
обрыв
звездой
линейного
и
равномерной
провода
или
нагрузке,
короткое
если
замыкание в
одной из фаз?
73. Начертите векторную диаграмму линейных и фазных токов при
соединении равномерной и неравномерной нагрузок треугольником.
74. По каким признакам классифицируются электроизмерительные
приборы?
75. Назовите виды погрешностей при электрических измерениях и поясните
их.
76. Опишите устройство, принцип действия приборов магнитоэлектрической
электромагнитной,
электродинамической, ферродинамической,
индукционной систем. Укажите их достоинства и недостатки.
77. Какие
приборы
называются
логометрами?
Начертите
схему
включения ваттметра?
78. Опишите способы измерения сопротивлений.
79. Охарактеризуйте физические свойства полупроводников.
80. Какие примеси называют донорными, акцепторными?
81. Что представляет собой электронно-дырочный переход? Какими
20
свойствами он обладает?
82. Объясните устройство и принцип действия полупроводникового
диода.
83. Как устроен биполярный транзистор?
84. Как маркируют полупроводниковые диоды и транзисторы?
85. Какие приборы называют тиристорами, как они устроены?
86. По какому принципу происходит выпрямление переменного тока?
87. Как осуществляется однополупериодное выпрямление переменного
тока?
88. Как протекает процесс двухполупериодного выпрямления?
89. Каковы принцип работы, достоинства и недостатки мостовой
схемы выпрямления?
90. Как классифицируют электронные усилители?
91. Что называют коэффициентом усиления усилителя?
92. Как работает усилительный каскад? Объяснить на примере схемы
транзистора с общим эмиттером.
93. Как влияет обратная связь на основные параметры усилителя?
94. Что называется электронным генератором?
95. Как подразделяются генераторы по способу возбуждения?
96. Из каких частей состоит транзисторный генератор типа " LC", их
назначение.
97. Какую схему называют интегральной?
98. Что представляет собой гибридная интегральная схема?
99. Дайте определение полупроводниковой интегральной схемы.
100.Что представляют собой большие и малые интегральные схемы?
9 Рейтинговая оценка по дисциплине
Итоговая рейтинговая оценка учебной деятельности студента выражается
в
баллах
и
показывает
степень
освоения
им
учебного
материала,
предусмотренного рабочей учебной программой дисциплины.
21
Максимально возможное суммарное
количество баллов в учебном
семестре, выносимое на первые три (текущие) аттестации – 70 баллов, 10 из
которых отводятся для оценивания посещаемости.
Максимально возможное количество баллов, выносимое на четвертую
аттестацию (экзамен) – 30 баллов. Основанием для допуска студента к экзамену
является:
o выполнение всего учебного графика;
o выполнение всех видов работ, предусмотренных рейтинг-планом;
o набранная общая сумма баллов не менее 40.
Перевод баллов в оценку осуществляется согласно шкале соответствия
рейтинговых и традиционных оценок в зависимости от суммарного количества
набранных баллов, указанных в таблице 7.
Таблица 7 – Перевод баллов в пятибалльную шкалу
Оценка
Сумма баллов
Отлично
85 - 100
Хорошо
71 - 84
Удовлетворительно
60 - 70
Неудовлетворительно
менее 60
Распределение баллов по видам учебной работы
ол-во
1
Примечание
баллов
мальное
посещаемость
макси-
п/п
К Распределение
мальное
Наименование работ и
мини-
№
Теоретический материал:
3 балла за
а) тестовый контроль;
2
4
6
б) технические диктанты;
3
6
9
в) проверочные работы
3
6
9
каждую работу
22
2
Практические работы
6
16
24
2 балла за
выполнение и 2
балла за защиту
каждой работы
3
Реферат
1
1
2
4
Контрольная работа
1
3
5
5
Итоговый тест
1
3
5
6
Посещаемость
6
10
7
Экзамен
15
30
60
100
Итого
23
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
Большекаменский институт экономики и технологий (филиал) ГОУ ВПО
«Дальневосточный государственный технический университет
(ДВПИ имени В.В. Куйбышева)»
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
СТУДЕНТОВ
по дисциплине «Электротехника и электроника»
180100.62 Кораблестроение и океанотехника
г. Большой Камень
24
Контрольные задания для студентов заочного отделения
Задача 1. От источника постоянного тока получает питание цепь
смешанного соединения резисторов. Начертить схему цепи, задать направление
токов в ветвях и определить:
1) эквивалентное сопротивление;
2) величину токов в резисторах и общий ток.
Решение задачи проверить составлением баланса мощностей.
Исходные данные по вариантам заданы в таблице 1.
Таблица 1 – Исходные данные к задаче 1
Вар.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
U,
В
90
50
60
30
100
24
60
100
100
60
30
40
20
100
50
40
80
90
24
60
150
45
75
40
R1,
Ом
20
4
2,8
4
6
3
1
5
4
2
5
12
10
10
2
2
14
8
2
12,5
16
4,3
3
10
R2,
Ом
50
10
15
6
8
8
12
10
20
15
15
2
10
30
12
8
2
15
24
30
2
4
30
3
R3,
Ом
15
10
3
15
15
6
6
3
2
4
6
7
2
5
18
8
6
30
12
7,5
8
10
12
10
R4,
Ом
10
10
2
6
3
3
3
2
15
6
24
13
30
20
5
15
20
30
10
4
15
6
24
10
R5,
Ом
10
15
10
2
6
2
10
3
12
10
12
14
8
20
3
10
20
2
40
0,8
30
15
6
10
R6,
Ом
15
10
4
3
5
2
15
3
4
10
10
16
6
22
2
28
15
40
40
2
5
12
10
15
R7,
Ом
20
8
8
5
12
15
12
6
5
15
15
15
4
12
7
20
8
10
30
3
10
6
7
4
R8,
Ом
30
8
4
1,5
4
10
4
3,8
10
6
10
30
18
24
8
30
12
5
15
3
18
11
8
8
№
рис.
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
1.10
1.11
1.12
1.13
1.14
1.15
1.16
1.17
1.18
1.19
1.20
1.21
1.22
1.23
1.24
25
R1
R3
R4
R1
R5
U
R2
R6
R7
U
R8
R4
R2
R6
R5
R3
R8
R7
Рисунок 1.1
R1
Рисунок 1.2
R3
R2
R4
R5
R4
U
R2
R7
R5
R6
Рисунок 1.3
R1
R2
R8
R1
R3
R7
U
R8
Рисунок 1.4
R4
R1
R5
R3
R2
R5
U
R6
R7
U
R6
R8
R3
R4
R8
R7
Рисунок 1.5
Рисунок 1.6
26
R1
R1
R4
U
R2
R3
R3
R8
R4
R5
R6
R7
R7
R2
U
R6
R5
R8
Рисунок 1.7
Рисунок 1.8
R1
R3
R5
R1
R6
R2
R4
R2
R3
R5
R4
R7
R6
R7
U
U
R8
R8
Рисунок 1.9
Рисунок 1.10
27
R1
R3
R2
R4
R3
R5
R5
U
R2
R6
U
R7
R1
R8
R6
R4
R8
R7
Рисунок 1.11
Рисунок 1.12
R8
R7
R1
R5
R2
R6
R6
R3
R7
R8
U
R4
R3
R2
R1
U
R4
R5
Рисунок 1.13
Рисунок 1.14
28
R1
R3
R4
R1
R2
R2
R6
R3
R6
R5
U
U
R4
R8
R5
R2
Рисунок 1.16
R3
R1
R2
R5
U
R6
R8
R7
Рисунок 1.15
R1
R7
R8
Рисунок 1.17
R8
R6
R7
R4
R7
U
R4
R3
R5
Рисунок 1.18
29
R1
R1
R3
R5
R4
R6
U
R6
R7
R5
U
R2
R2
R3
R8
R4
R7
Рисунок 1.19
R1
R3
R8
Рисунок 1.20
R2
R1
R3
R2
R4
U
R4
R6
R5
R7
U
R5
R6
R8
R8
Рисунок 1.21
R1
R3
R5
R7
Рисунок 1.22
R7
R1
R2
R6
U
U
R2
R4
R6
R4
R5
R3
R8
R8
R7
Рисунок 1.23
30
Рисунок 1.24
Задача 2. Однофазная цепь переменного тока состоит из последовательно
соединенных резистора сопротивлением R, катушки с индуктивностью L и
конденсатора с емкостью С. Параметры цепи, а также величины, подлежащие
определению (отмечены *) указаны в таблице 2.
Задание:
1) начертить схему цепи;
2) определить неизвестные величины;
3) построить в масштабе векторную диаграмму цепи;
4) найти частоту, при которой в цепи наступит резонанс напряжений.
Таблица 2 – Исходные данные к задаче 2
Вар.
U,
B
I,
A
S,
BA
P,
Вт
1
2
3
4
5
6
7
8
9
20
*
*
*
*
100
*
*
*
*
2
*
*
*
*
5
*
*
*
*
*
*
40
*
*
200
*
*
*
*
*
*
640
*
* 2000
Q,
BAp
f,
Гц
R,
Ом
L,
мГн
С,
мкФ
*
*
*
*
96
*
*
*
*
50
100
200
300
400
500
600
700
800
3
4
6
8
7
24
24
32
20
19
6,37
1,59
5,3
11,94
0,955
10,62
2,275
5,97
1592
227,5
79,62
132,7
66,35
31,85
33,14
6,69
13,27
Ψi, ΨU,
гра град
д
0
*
*
0
30
*
*
30
45
*
*
45
60
*
*
0
90
*
31
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
*
200
*
*
*
*
250
*
*
*
*
150
*
*
*
*
*
4
*
*
*
*
6
*
*
*
*
10
*
*
*
*
*
375
*
*
*
*
200
*
*
*
*
90
*
*
*
*
*
900
*
*
*
*
600
*
*
*
*
60
-500 900 15
*
1000 16
*
50
12
*
100 12
*
200
9
1000 300 30
*
400 40
*
500 10
*
600 7,5
*
700 24
-162 800 18
*
900 12
*
1000 3
*
50
8
*
100 15
3,539
4,777
44,59
31,847
9,554
26,539
3,98
3,82
2,654
6,824
3,185
2,654
1,115
31,847
47,7
4,42
8,846
106,157
144,759
33,174
53,078
9,952
70,771
13,269
18,956
4,976
29,488
15,923
796,18
159,24
*
- 30
*
- 45
*
- 60
*
- 90
*
0
*
30
*
45
*
90
*
- 30
*
- 45
*
- 60
*
- 90
*
0
*
30
*
45
Задача 3. В сеть переменного тока включены параллельно катушка
индуктивности с параметрами R1 и L1 и идеальный конденсатор емкостью C2.
Данные для своего варианта взять из таблицы 3. Начертить схему цепи и
определить следующие величины, если они не заданы:
1) токи в параллельных ветвях I1 и I2; 2) ток в неразветвленной части цепи
I;
3) напряжение, приложенное к цепи U; 4) угол сдвига фаз всей цепи ;
5) активную, реактивную и полную мощности, потребляемые всей цепью.
Построить в масштабе векторную диаграмму.
Определить емкость, при которой в цепи наступит резонанс токов,
(индуктивность не меняется).
Таблица 3 – Исходные данные к задаче 3
Вариант
R1, Ом
L1, мГн
C2, мкФ
f, Гц

1
2
3
4
5
6
7
60
50
12
80
100
20
19
150
60
13
50
40
50
40
53
50
150
10
15
200
6
50
100
60
200
200
50
300
 i= 0 0
u = 00
i = 300
u = 300
i = -300
u = -300
i = 900
Дополнит.
параметр
U = 120 В
I1 = 1,6 A
U = 30 В
I2 = 3,7 A
U = 200 В
U = 60В
I1 = 3,2 A
32
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
80
20
8
60
50
12
80
100
20
19
80
20
8
60
50
12
80
30
20
10
150
60
13
50
40
50
40
30
20
10
150
60
13
50
40
138
60
53
50
150
10
15
200
6
40
138
60
53
50
150
10
100
100
150
50
100
60
200
200
50
300
100
100
150
50
100
60
200
u = 900
i = -900
u = -900
 i= 450
u = 450
i = 00
u = 00
i = -600
u = -600
i = 300
u = 300
i = -300
u = -300
 i= 900
u = 900
i = 600
u = 600
U = 100 В
I2 = 2 A
U = 40 В
I1 = 1,6 A
U = 30 В
I2 = 3,7 A
U = 200 В
U = 60В
I1 = 3,2 A
U = 100 В
I2 = 2 A
U = 40 В
U = 120 В
I1 = 1,6 A
U = 30 В
I2 = 3,7 A
U = 200 В
Задача 4. В четырехпроводную трехфазную линию с линейным
напряжением
UЛ
включается
звездой
потребитель,
в
фазах
которого
соединяются последовательно активные и реактивные сопротивления в
соответствии с таблицей вариантов (таблица 4).
Задание: начертить схему включения потребителя для своего варианта и
определить:
1) фазные и линейные токи;
2) углы сдвига фаз напряжения и тока в каждой фазе;
3) активную, реактивную и полную мощности цепи.
Построить в масштабе векторную диаграмму и с ее помощью определить
величину тока в нулевом проводе.
Таблица 4 – Исходные данные к задаче 4
Вари –
ант
1
2
3
4
Uл,
В
380
220
127
220
Фаза А
R,Ом X,Ом
3
XL = 4
5
XL = 10
8
XL = 6
9
XL = 12
Фаза В
R,Ом X,Ом
6
XL = 8
12
0
10
0
12
XL = 9
Фаза С
R,Ом X,Ом
12
XL = 16
0
XC = 8
2
XC = 6
12
XL = 15
33
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
127
220
380
220
380
220
127
220
380
660
380
220
127
220
380
660
220
380
660
380
5
10
20
5
12
10
8
0
10
7
0
4
9
5
0
6
12
0
2
12
XL = 5
XL = 10
0
XL = 6
0
XL = 10
XС = 6
XL = 2
XL = 3
XC = 7
XC = 4
XC = 5
XL = 6
XC = 7
XL = 8
XC = 8
XC = 16
XL = 8
XL = 6
XC = 15
18
20
13
10
10
10
0
7
0
0
6
10
0
0
0
7
3
5
8
9
0
0
XL = 15,2
0
XL = 20
0
XС = 8
0
XL = 8
XL = 10
XL = 8
0
XL = 7
XC = 8
XL = 15
XC = 6
XC = 4
XC = 10
XC = 6
XC = 12
10
3
0
0
10
10
0
10
7
0
0
3
0
6
0
0
6
12
10
12
XC = 20
XC = 10
XC = 10
XC = 5
XC = 20
XC = 15
XС = 1
XC = 8
XL = 5
XL = 6
XC = 10
XC = 6
XC = 5
XL = 8
XC = 6
XC = 15
XC = 8
0
0
XC = 9
Задача 5. В сеть трехфазного тока с линейным напряжением UЛ
включается треугольником потребитель, в фазах которого соединяются
последовательно активные и реактивные сопротивления в соответствии с
таблицей вариантов (таблица 5).
Задание: начертить схему включения потребителя для своего варианта и определить:
1) фазные токи;
2) углы сдвига фаз напряжения и тока в каждой фазе;
3) активную, реактивную и полную мощности цепи.
Построить в масштабе векторную диаграмму и с ее помощью определить
значения линейных токов.
Таблица 5 – исходные данные к задаче 5
Вари ант
1
2
3
4
Uл,
В
660
380
220
660
Фаза АВ
R,Ом X,Ом
4
XC = 3
10
XL = 5
6
XC = 8
12
XC = 9
Фаза ВС
Фаза СА
R,Ом X,Ом R,Ом X,Ом
8
XC = 6
16
XL = 12
0
XC = 12
8
0
0
XC = 10
6
XL = 2
9
XC =12
15
XC = 12
34
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
220
380
660
127
660
380
220
380
660
380
220
380
220
380
660
220
380
660
380
220
5
10
0
6
0
10
6
2
3
7
4
5
6
7
8
8
16
8
6
15
XC = 5
XC = 10
XC = 20
XC =5
XL = 12
XC = 10
XL = 8
0
XC = 10
XC = 7
0
XL = 4
XC =9
XL = 5
0
XL = 6
XL = 12
0
XC = 2
XL = 12
0
0
15
0
20
0
8
0
8
10
8
0
7
8
15
6
4
10
6
12
XC = 18
XL = 20
XC = 13
XC = 10
XC = 10
XC = 10
0
XC = 7
0
0
XC = 6
XC = 10
0
0
0
XL = 7
XL = 3
XL = 5
XL = 8
XL = 9
20
10
10
5
20
15
1
8
5
6
10
6
5
8
6
15
8
0
0
9
XL = 10
XL =3
0
0
XL = 10
XL = 10
0
XL= 10
XC = 7
XC = 0
0
XL = 3
0
XC = 6
0
0
XL = 6
XC = 12
XC = 6
XL =12
Задача 6. Ответить на вопрос, приведенный в таблице 6
Таблица 6 – Вопросы к заданию 6
Вариант
Содержание вопроса
1
Объяснить устройство полупроводниковых триодов – транзисторов,
назначение электродов, принцип работы и применение.
2
Начертить мостовую схему двухполупериодного выпрямителя с
выведенной средней точкой и объяснить принцип ее работы.
Изобразить графики напряжений.
3
Начертить схему электронного реле времени. Объяснить принцип ее
работы.
4
Начертить схему и объяснить принцип работы усилителя на
транзисторе по схеме с общим эмиттером.
5
Привести классификацию фотоэлектронных приборов, объяснить
смысл внешнего и внутреннего фотоэффекта.
6
Начертить схему фотореле с фотоэлементом с питанием от
источника постоянного тока. Объяснить принцип работы, указать
область его применения.
7
Объяснить смысл электронной и дырочной электропроводимости
полупроводников. Рассказать о влиянии примесей на их
проводимость. Объяснить физический смысл электронно-дырочного
перехода полупроводников и его одностороннюю проводимость.
35
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Объяснить назначение и указать типы фильтров в схемах
выпрямителей переменного тока. Привести графики выпрямленного
напряжения с фильтрами и без них.
Начертить схему электронного генератора типа «LC» на
транзисторе, объяснить принцип работы генератора, указать
назначение элементов.
Начертить схему и объяснить принцип работы двухполупериодного
мостового выпрямителя. Изобразить графики напряжений.
Объяснить устройство фотоэлемента с внутренним фотоэффектом
(фоторезистора) и принцип его работы. Указать область применения.
Начертить схему симметричного мультивибратора на транзисторах и
объяснить его работу.
Объяснить устройство полупроводниковых диодов и принцип
выпрямления переменного тока.
Описать устройство фотоэлементов с внешним фотоэффектом,
принцип работы, область применения.
Начертить схему фотореле на фоторезисторах. Объяснить принцип
работы и указать область применения.
Начертить схему и объяснить принцип работы усилителя на
транзисторе по схеме с общей базой.
Изобразить структурную схему выпрямителей переменного тока, их
назначение. Рассказать о составных частях схемы выпрямителя.
Начертить схему фотоэлектронного реле с питанием переменным
током. Объяснить принцип работы фотореле. Указать область его
применения.
Начертить схему и объяснить принцип работы однополупериодного
выпрямителя. Изобразить графики напряжений.
Объяснить устройство, принцип действия и схему включения
тиристора.
Привести
краткую
классификацию
интегральных
схем
микроэлектроники. Каково их применение в электронных приборах?
Объяснить устройство точечных и плоскостных диодов,
транзисторов, их применение.
Начертить схему трехфазного выпрямителя и объяснить принцип ее
работы. Изобразить графики напряжений.
Объяснить
устройство
пленочных
интегральных
схем
микроэлектроники, каковы их преимущества?
36
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
Большекаменский институт экономики и технологий (филиал) ГОУ ВПО
«Дальневосточный государственный технический университет
(ДВПИ имени В.В. Куйбышева)»
КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
по дисциплине «Электротехника и электроника»
180100.62 Кораблестроение и океанотехника
г. Большой Камень
37
Методические указания к теме 1.1
Изучение данной темы следует начинать с определения условий
возникновения и поддержания электрического тока. Важно четко усвоить
определение таких величин, как электрический ток, электродвижущая сила,
напряжение, сопротивление, проводимость, электрическая работа и мощность.
Нужно хорошо представлять себе физическую сущность каждого параметра,
возможность его количественного определения, его взаимосвязь с другими
параметрами и единицы измерения перечисленных электрических величин.
Например, ЭДС есть мера работы сторонних сил по разделению электрических
зарядов. Направление ЭДС и направление тока, ею созданного, следует считать
от плюса источника — через внешнюю цепь — к минусу источника. Часто
студенты опускают очень важное условие — через внешнюю цепь, и тогда
определение становится нечетким, что приводит к ошибкам. Следует уяснить
роль источника ЭДС в режимах генератора и потребителя и соотношение
между ЭДС и напряжением в том и другом случаях. Потребитель
электрической энергии легко отличить от источника по направлению тока. В
потребителе ток идет от плюса к минусу, а в источнике — от минуса к плюсу.
Необходимо обратить внимание на использование закона Ома для решения
задач. Часто формулу, характеризующую этот закон, запоминают только как
математическую дробь I=U/R и считают, что любое напряжение, деленное на
любое сопротивление, определяет ток. В действительности ток на участке цепи
равен
отношению
напряжения
на
этом
участке
к
электрическому
сопротивлению этого же участка.
Важным является вопрос о режимах работы электрической цепи. Следует
знать, как получается и где применяется режим согласованной нагрузки и
режим максимального кпд.
При изучении вопроса об электрическом потенциале цепи следует понять,
что потенциал какой-либо точки цепи — величина условная и зависит от того,
какая точка принята за точку нулевого потенциала. Напряжение же,
являющееся разностью потенциалов соответствующих точек, — величина
38
вполне определенная, не зависящая от выбора точки нулевого потенциала. Во
всех случаях режим цепи зависит не от величины потенциала, а от напряжения.
Важно научиться строить потенциальные диаграммы и правильно ими
пользоваться. Например, определить при помощи потенциальной диаграммы
напряжение между различными точками цепи, направление и величину тока.
Методические указания к теме 1.2
Перед изучением данной темы необходимо повторить решение систем
алгебраических уравнений. Надо иметь в виду, что все элементы цепей
разделяются на активные и пассивные. Следует обратить внимание на
эквивалентные схемы замещения источников энергии. Чаще всего реальный
источник заменяется последовательным соединением идеального источника
ЭДС и внутреннего сопротивления. Такая схема называется источником
напряжения. Иногда полезно применить другую схему, состоящую из
сопротивления, параллельно которому включен источник тока. Такая схема
называется источником тока. Обе схемы замещения эквивалентны для внешних
участков цепи и не эквивалентны в отношении мощности потерь внутри
источника, поэтому они применяются только для расчета участков цепи,
находящихся вне источников.
После твердого усвоения основных понятий и законов для цепей
постоянного тока можно перейти к их расчету. Расчет электрической цепи
сводится к нахождению в ней тока, напряжений на отдельных участках цепи,
мощностей, вырабатываемых генераторами и потребляемых нагрузками.
Нужно помнить, что цепи с одним источником удобнее рассчитывать,
используя закон Ома, путем постепенного «свертывания» схемы. При этом
нужно знать, что главным свойством последовательного соединения является
равенство токов в элементах, включенных в одну неразветвленную цепь, а
параллельного соединения — равенство напряжений на элементах, включенных
между двумя узлами. Изучая расчет простых цепей, следует запомнить
формулы
для
определения
эквивалентного
сопротивления
при
39
последовательном и параллельном соединении и уметь применять их для
преобразования цепей.
Законы Кирхгофа позволяют рассчитать любую сложную линейную цепь.
Поэтому очень важно научиться решать задачи по законам Кирхгофа. Следует
четко уяснить, что первый закон Кирхгофа относится к узловой точке цепи, а
второй — к замкнутому контуру. Необходимо обратить внимание на правила
составления уравнений по законам Кирхгофа и порядок составления
независимых уравнений. Только после твердого усвоения расчета цепей по
законам Кирхгофа можно переходить к другим методам расчета. Нужно
усвоить преимущества и недостатки каждого метода расчета цепей и решить
несколько задач для каждого метода, указанного в программе.
Методические указания к темам 2.1, 2.2
При изучении вопросов данной темы особое внимание следует уделить
изучению физической сущности рассматриваемых процессов. Необходимо
усвоить понятия магнитного потока, магнитной индукции, напряженности
магнитного поля, магнитной проницаемости и единицы их измерения.
Следует обратить внимание на классификацию веществ по степени их
реагирования на внешнее магнитное поле (парамагнетики, ферромагнетики и
диамагнетики). Особое внимание нужно уделить ферромагнетикам, широко
применяемым в магнитных цепях для проведения магнитного потока. Смысл
применения ферромагнитных материалов станет понятнее, если задуматься над
тем, как добиться создания в каком-либо аппарате большого магнитного потока
и большой магнитной индукции, необходимых для работы электрических
машин и приборов. Если бы не было ферромагнитных материалов, все приборы
и электрические машины имели бы очень большие размеры и вес.
При
учитывать,
изучении
что
проницаемость
кривых
зависимость
вещества

намагничивания
В=f(Н)
есть
является
величина
ферромагнетиков
нелинейной.
непостоянная,
нужно
Магнитная
поэтому
индуктивность катушки с ферромагнитным сердечником также непостоянная
величина.
40
Необходимо обратить внимание на изучение закона полного тока,
который при расчете магнитных цепей играет роль второго закона Кирхгофа.
Этот закон справедлив для любой среды и для любого замкнутого контура.
Рекомендуется при расчете магнитных цепей замкнутый контур совмещать с
магнитной линией, так как в этом случае полная напряженность поля будет
направлена по касательной и форма закона полного тока примет более простой
вид.
Методические указания к теме 3.1.
В этой теме приводятся основные понятия и определения, относящиеся к
переменному току. Особое внимание следует уделить основным определениям
синусоидальных величин: мгновенному и амплитудному значению, фазе,
начальной фазе, сдвигу фаз, периоду, частоте, угловой частоте.
Необходимо обратить внимание на смысл принимаемого за
положительное направления переменного тока. Надо иметь в виду, что
мгновенные значения синусоидальных величин меняют свое направление через
каждую половину периода. Одно из них принимается за положительное и
указывается на схемах стрелками. Отрицательные значения величин
направлены против стрелок.
Необходимо уметь графически изображать синусоидальные величины с
помощью синусоид и векторов. При этом нужно обратить внимание на то, что
синусоидальные функции могут строиться либо в зависимости от времени t,
либо в зависимости от фазовых углов ωt. Синусоида i= im· sin (ωt + ψ) сдвинута
вдоль оси t относительно начала координат: влево на угол ψ ( сторону
опережения) при ψ>0 и вправо на угол ψ (в сторону отставания) при ψ<0.
Векторное
изображение
синусоидальных
величин
позволяет
упростить
расчеты, так как с помощью векторов легко находят сумму и разность
синусоидальных величин. Смыслом этого изображения является то, что
проекция этого вектора на ось мгновенных величин дает мгновенное значение
синусоидальной функции.
41
Следует усвоить понятие действующего значения синусоидального тока и
напряжения. Нужно учесть, что приборы измеряют обычно действующее
значение переменного тока или напряжения. Векторные диаграммы обычно
строятся для действующих значений синусоидальных величин, которые
пропорциональны амплитудным значениям. Необходимо уметь подсчитывать
среднее значение синусоидальной величины за половину периода.
Методические указания к темам 3.2, 3.3, 3.4
Цепи переменного тока, в отличие от цепей постоянного тока, кроме
активных сопротивлений содержат еще и реактивные. Очень важно понять
физические процессы, протекающие в цепях переменного тока, и их расчет.
Сначала необходимо изучить цепи переменного тока с отдельными
элементами,
а
затем
приступать
к
изучению
последовательного
и
параллельного соединения всех видов сопротивлений. Следует обратить
внимание на то, что в цепи синусоидального тока с катушкой индуктивности
или конденсатором закон Ома применяется только для амплитудных и
действующих значений напряжения и тока. Сопротивления XL=ωL и XC=1/ωC
являются расчетными величинами. По физическому смыслу XL учитывает
действие
ЭДС
самоиндукции,
XC
—
действие
электрического
поля
конденсатора.
При
расчете
цепей
обязательно
надо
пользоваться
векторными
диаграммами. Векторную диаграмму для неразветвленной цепи начинают
строить с вектора тока, одинакового для всей цепи, а диаграмму для
параллельного соединения — с вектора напряжения, одинакового для всех
ветвей. Нужно знать, как строятся треугольники сопротивлений, напряжений и
мощностей.
Особое внимание следует обратить на изучение резонансных явлений.
Резонансы напряжений и токов необходимо изучить самым подробным
образом. Важно уяснить сущность физических процессов, происходящих в
цепях при резонансе напряжений и токов. Необходимо твердо знать, при каких
условиях могут возникнуть резонансы, какие соотношения характерны для этих
42
явлений
и
где
они
применяются.
Нужно
уметь
строить
частотные
характеристики и векторные диаграммы контуров. Приступая к изучению
расчета цепей символическим методом, необходимо предварительно повторить
из курса математики комплексные числа и действия над ними: алгебраическую,
показательную и тригонометрическую формы записи комплексного числа и
переход от одной формы к другой; понятие сопряженного комплекса;
сложение, вычитание, умножение и деление комплексов.
Следует понять, что решение сложных цепей переменного тока без
символического метода связано, в общем случае, со сложными графическими
построениями, которые имеют ограниченную точность. Применение же к этим
задачам символического метода позволяет решать их аналитически с любой
желаемой степенью точности. Все выводы и законы, относящиеся к цепям
постоянного тока, справедливы и для цепей переменного тока при
использовании символического метода.
Методические указания к темам 3.5
В самом начале изучения темы 3.5 необходимо усвоить принцип
получения трехфазного тока и основные соотношения между фазными и
линейными токами, а также между фазными и линейными напряжениями для
соединения в звезду и треугольник. Далее необходимо понять, почему системы
трехфазного тока получили наибольшее распространение по сравнению с
другими системами.
Необходимо обратить внимание на обозначения концов фаз генератора и
нагрузки, на обозначения фазовых и линейных напряжений и токов при
соединении фаз в звезду и треугольник.
Особое внимание следует обратить на изучение четырехпроводной
системы. Необходимо рассмотреть случаи обрыва нейтрального провода и
смещения нейтрали при несимметричной нагрузке, обрыва линейного провода
и короткого замыкания одной из фаз при симметричной нагрузке. Рассмотреть
мощности трехфазного тока и получение вращающегося магнитного поля.
43
Методические указания к разделу 4
Изучение раздела следует начать с классификации электроизмерительных
приборов. Необходимо запомнить условные обозначения систем приборов в
зависимости от рода измеряемых ими величин, а также значения условных
знаков, наносимых на шкалы приборов. Обратить внимание на точность и
чувствительность приборов.
Следует хорошо усвоить принцип действия, устройство, достоинства,
недостатки и область применения электроизмерительных приборов всех
систем. При рассмотрении вопроса о расширении пределов измерения следует
четко уяснить назначение шунтов, добавочных сопротивлений и их расчет, а
также
устройство,
применение
и
виды
погрешностей
измерительных
трансформаторов т о к а и напряжения.
При изучении методов измерения сопротивлений следует учесть, что
знание методов и способов измерения необходимо не только для определения
величины
сопротивления,
но
и
для
установления
неисправностей
и
электрических схемах. Выбор метода измерения зависит от величины
измеряемого сопротивления и требуемой точности. Нужно внимательно
рассмотреть
устройство,
принцип
действия
и
применение
омметра,
комбинированного прибора и мегомметра.
Методические указания к теме 5.1
Наиболее важным при изучении полупроводниковых приборов является
выявление сущности явлений, происходящих в так называемом р-п переходе,
который возникает на границе двух областей, обладающих различной
проводимостью. В процессе изучения физической сущности р-n
перехода следует обратить внимание на такие явления:

Диффузия электронов и дырок из области с n - проводимостью в
область с р - проводимостью и наоборот вызывается более высокой
концентрацией их в этих областях.

В результате диффузии происходит частичная компенсация зарядов в
приграничной области, что приводит к обеднению этой области носителями
44
зарядов и к увеличению сопротивления р-n перехода. По этой причине его
называют « запирающим слоем».

В
результате
диффузии
в
приграничной
области
образуется
электрическое поле, источником которого являются объемные заряды
противоположного знака для данной области. Это поле препятствует
дальнейшей
диффузии
зарядов,
что
дало
основание
называть
его
«потенциальным барьером» Внешнее электрическое поле уменьшает или
увеличивает потенциальный барьер в зависимости от способа подключения
источника напряжения.
У полупроводниковых диодов и транзисторов главным элементом
является р-n переход, который, как известно, обладает вентильными
свойствами. А они в значительной степени зависят от различных факторов,
оказывающих влияние порознь или в совокупности. Такими являются
температура, частота сигнала, геометрические размеры, внешние поля и т.п.
При изучении транзисторов следует обратить внимание на важную
классификационную особенность, принципиально разделяющую их: они
делятся на биполярные и униполярные. У первых носителями тока являются
два вида зарядов, у вторых только один. Представителями униполярных
транзисторов являются полевые (канальные) транзисторы.
Методические указания к теме 5.2
Получение постоянного напряжения из переменного за счет его
выпрямления имеет ряд преимуществ перед источниками постоянного
напряжения. По времени протекания тока в нагрузке схемы выпрямления
делятся на:

однополупериодные;

двухполупериодные.
В
зависимости
от
направления
тока
во
вторичной
обмотке
трансформатора схемы бывают:

однотактные — если ток по обмотке или ее части не меняет
45
своего направления;

двухтактными - если ток меняет направление через каждую половину
периода.
При изучении фильтров следует обратить внимание на три важных
момента:

назначение
индуктивной
катушки
с
железом
(дросселя)
и
конденсатора как отдельных элементов фильтра, обладающих реактивным
сопротивлением;

способ включения реактивных элементов относительно
нагрузки (последовательно или параллельно);

от чего зависит основной параметр фильтра - коэффициент
сглаживания.
Важное место среди различных электронных устройств занимают
усилители - напряжения, тока, мощности и т.п. Наибольшую трудность при
изучении усилителей вызывает выяснение сущности усиления поступающего
сигнала. Распространенной ошибкой в понимании сущности усиления является
представление об усилении входного сигнала, как о каких - то манипуляциях с
входным сигналом, в результате чего выходной сигнал появляется из того же
«материала», что был подан на вход усилителя. Обязательным, напротив,
является требование, чтобы, выходной сигнал был бы только «похож» на
входной, независимо от способа получения сигнала на входе. Это удается
решить за счет использования свойств отдельных элементов усилителя. У
транзисторных усилителей управление мощностью источника на выходе
обеспечивается сильным влиянием тока базы на ток коллектора. В свою
очередь ток базы в значительной степени зависит от состояния эмитерного р-n
перехода (или, точнее говоря, его проводимости). Следовательно, воздействуя
на этот переход, можно получить усиленный сигнал с помощью транзисторной
схемы. Таким образом, можно сделать вывод, что процесс усиления - это есть
процесс управление сигналом малой мощности значительной мощностью
источника, создающего ток в выходной цепи.
46
10.2 Контрольные тесты для определения минимального уровня
освоения программы
Вариант 1
Вопросы
1. Является ли движение электрона вокруг
ядра электрическим током?
2. По круглому проводнику диаметром
d = 5 мм проходит ток I = 59 А. Определить
плотность тока.
3. Как нужно соединить четыре резистора по
20 Ом каждый, чтобы их эквивалентное
сопротивление составило 20 Ом? Начертите
схему.
4. Какая формула первого закона Кирхгофа
справедлива для узла А?
I1
A
I3
1)
2)
1)
2)
3)
1)
2)
3)
Ответы
является;
не является.
5 А/мм2;
3 А/мм2;
4 А/мм2.
последовательно;
параллельно;
смешанно.
1) I1 + I2 + I3 + I4 + I5 = 0;
2) I1 - I2 + I3 - I4 + I5 = 0;
3) I1 - I2 - I3 + I4 + I5 = 0.
I2
I4
I5
5. Какое значение показывает амперметр в
цепи переменного тока?
6. К цепи с активным сопротивлением
R = 10 Ом подведено синусоидальное
напряжение с амплитудой Um = 141 В.
определить активную мощность P.
7. В электрической цепи с последовательно
включенными активным сопротивлением,
индуктивностью и емкостью наблюдается
резонанс. Как он называется?
8. Какое напряжение покажет вольтметр,
включенный в трехфазную цепь между
началом и концом одной и той же фазы?
9.Магнитное поле трехфазного тока частотой
50 Гц вращается с частотой 3000 об/мин.
Сколько полюсов имеет поле?
10.Какие диоды применяют для выпрямления
переменного тока?
1)
2)
3)
1)
2)
3)
4)
1)
2)
3)
мгновенное;
амплитудное;
действующее.
1500 Вт;
500 Вт;
2000 Вт;
1000 Вт.
резонанс токов;
резонанс напряжений;
резонанс мощностей.
1) фазное;
2) линейное.
1)
2)
3)
1)
2)
3)
2;
3;
6.
плоскостные;
точечные;
те и другие.
47
вариант 2
Вопросы
1.Э.Д.С.-это величина, численно равная
работе, которую совершает источник для
проведения единичного пробного заряда.
2. По круглому проводнику диаметром
d = 5 мм проходит ток I = 78,5 А. Определить
плотность тока.
3. Как нужно соединить четыре резистора по
20 Ом каждый, чтобы их эквивалентное
сопротивление составило 5 Ом? Начертите
схему.
4. Какая формула первого закона Кирхгофа
справедлива для узла А?
I1
I2
I3
A
I4
Ответы
1) по внешнему участку
цепи;
2) по
внутреннему
сопротивлению
источника;
3) по всей замкнутой
цепи.
1) 5 А/мм2;
2) 3 А/мм2;
2) 4 А/мм2.
1) последовательно;
2) параллельно;
3) смешанно.
1)
2)
3)
4)
I1 + I2 + I3 + I4 + I5 = 0;
I1 - I2 + I3 - I4 + I5 = 0;
I1 - I2 - I3 + I4 + I5 = 0;
I1 - I2 - I3 - I4 + I5 = 0.
1)
2)
3)
1)
2)
3)
4)
1)
2)
3)
1)
2)
мгновенное;
амплитудное;
действующее.
1500 Вт;
500 Вт;
2000 Вт;
1000 Вт.
резонанс токов;
резонанс напряжений;
резонанс мощностей.
фазное;
линейное.
1)
2)
3)
1)
2)
2;
4;
6.
3;
4;
I5
5. Какое значение показывает вольтметр в
цепи переменного тока?
6. К цепи с активным сопротивлением
R = 10 Ом подведено синусоидальное
напряжение с амплитудой Um = 200 В.
определить активную мощность P.
7. В электрической цепи с параллельно
включенными индуктивностью и емкостью
наблюдается резонанс. Как он называется?
8. Какое напряжение покажет вольтметр,
включенный в трехфазную цепь между
началами двух фаз?
9.Магнитное поле трехфазного тока частотой
50 Гц вращается с частотой 1500 об/мин.
Сколько полюсов имеет поле?
10.Сколько p-n переходов имеет тиристор?
48
Вариант 3
Вопросы
1. Как изменится сопротивление проводника
при увеличении площади его поперечного
сечения S?
2. По круглому проводнику диаметром
d = 4 мм проходит ток I = 62,8 А. Определить
плотность тока.
3. Как нужно соединить четыре резистора по
20 Ом каждый, чтобы их эквивалентное
сопротивление составило 80 Ом? Начертите
схему.
4. Какая формула первого закона Кирхгофа
справедлива для узла А?
I1
I3
I2
A
Ответы
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.
1) 5 А/мм2;
2) 3 А/мм2;
3) 4 А/мм2.
1) последовательно;
2) параллельно;
3) смешанно.
1)
2)
3)
4)
I1 + I2 + I3 + I4 + I5 = 0;
I1 - I2 + I3 - I4 + I5 = 0;
I1 - I2 - I3 + I4 + I5 = 0;
I1 - I2 - I3 - I4 + I5 = 0.
I4
I5
5. Вольтметр в цепи переменного тока
показывает 50 В. Чему равно действующее
значение напряжения?
6. К цепи с активным сопротивлением
R = 20 Ом подведено синусоидальное
напряжение с амплитудой Um = 141 В.
определить активную мощность P.
7. Чему равен угол сдвига фаз между
напряжением и током при резонансе
напряжений?
8. С какой точкой соединяется начало первой
обмотки при включении обмоток генератора
треугольником?
9. ЭДС фаз симметричного трехфазного
генератора сдвинуты по фазе относительно
друг друга на угол:
10.Для чего применяется полупроводниковый
диод?
1) 50 В;
2) 70,7 В;
3) 35 В.
1) 1500 Вт;
2) 500 Вт;
3) 2000 Вт;
4) 1000 Вт.
1) 00;
2) 900;
3) – 900.
1) с начало второй;
2) с концом второй;
3) с концом третьей.
1) 900;
2) 1200;
3) 2400.
1) для выпрямления тока;
2) для усиления тока;
для изменения значения
тока.
Вариант 4
49
Вопросы
1. Как изменится сопротивление проводника
при увеличении площади его длины?
2. По круглому проводнику диаметром
d = 2,5 мм проходит ток I = 14,75 А.
Определить плотность тока.
3. Как нужно соединить четыре резистора по
60 Ом каждый, чтобы их эквивалентное
сопротивление составило 80 Ом? Начертите
схему.
4. При каком режиме работы электрической
цепи напряжение на ее зажимах равно ЭДС
источника?
5. Вольтметр в цепи переменного тока
показывает 50 В. Чему равно амплитудное
значение напряжения?
6. К цепи с активным сопротивлением
R = 20 Ом подведено синусоидальное
напряжение с амплитудой Um = 200 В.
определить активную мощность P.
7. Чему равен угол сдвига фаз между
напряжением и током при резонансе токов?
8. С какой точкой соединяется конец первой
обмотки при включении обмоток генератора
треугольником?
9. Частота вращения магнитного поля
асинхронного двигателя n1 = 1500 об/мин,
частота вращения ротора n2 = 1425 об/мин.
Определить скольжение.
10.Для чего применяется транзистор?
Ответы
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.
1) 5 А/мм2;
2) 3 А/мм2;
3) 4 А/мм2
1) последовательно;
2) параллельно;
3) смешанно.
1)
2)
3)
4)
1)
2)
3)
1)
2)
3)
4)
1)
2)
3)
1)
2)
3)
1)
2)
холостой ход;
короткое замыкание;
рабочий режим;
номинальный режим.
50 В;
70,7 В;
35 В.
1500 Вт;
500 Вт;
2000 Вт;
1000 Вт.
00;
900;
– 900.
с начало второй;
с концом второй;
с концом третьей.
s = 0,05;
s = 0,5
1) для выпрямления тока;
2) для усиления тока;
3)
для
изменения
значения тока.
50
Вариант 5
Вопросы
1.
Как
изменится
сопротивление
металлического проводника при увеличении
температуры?
2. Определить ЭДС и напряжение источника,
если его внутреннее сопротивление r = 0,2 Ом,
сопротивление нагрузки R = 1 Ом, ток в цепи
I = 20 А.
3. Как нужно соединить четыре резистора по
80 Ом каждый, чтобы их эквивалентное
сопротивление составило 20 Ом? Начертите
схему.
4. При каком режиме работы электрической
цепи напряжение на ее зажимах равно нулю?
5. Напряжение в цепи переменного тока
изменяется по закону u = 141 sin 314 t (B).
Определить частоту тока.
6. Какой прибор используется для измерения
электрической мощности?
7. Чему равен угол сдвига фаз между
напряжением и током в цепи переменного
тока с резистором?
8. С какой точкой соединяется начало третьей
обмотки при включении обмоток генератора
треугольником?
9.Определить частоту вращения магнитного
поля статора n1 трехфазного генератора, если
число пар полюсов p = 1, частота тока f = 50
Гц.
10. Как называют средний слой у биполярных
транзисторов?
1)
2)
3)
1)
2)
3)
4)
1)
2)
3)
Ответы
увеличится;
уменьшится;
не изменится.
Е = 66 В; U = 60,5 В;
E = 26 B, U = 23 B;
E = 62,5 B, U = 57,5 B;
E = 24 B, U = 20 B.
последовательно;
параллельно;
смешанно.
1)
2)
3)
4)
1)
2)
3)
1)
2)
3)
4)
1)
2)
3)
1)
2)
3)
1)
2)
3)
холостой ход;
короткое замыкание;
рабочий режим;
номинальный режим.
50 Гц;
100 Гц;
500 Гц.
амперметр;
вольтметр;
ваттметр;
электросчетчик.
00;
900;
– 900.
с начало второй;
с концом второй;
с концом третьей.
3000 об/мин;
1500 об/мин;
1000 об/мин.
1) эмиттер;
2) коллектор;
3) база.
51
Вариант 6
Вопросы
1.
Как
изменится
проводимость
металлического проводника при увеличении
температуры?
2. Определить ЭДС и напряжение источника,
если его внутреннее сопротивление
r = 0,15 Ом, сопротивление нагрузки
R = 1,15 Ом, ток в цепи I = 20 А.
3. Как нужно соединить четыре резистора по
60 Ом каждый, чтобы их эквивалентное
сопротивление составило 45 Ом? Начертите
схему.
4. При каком режиме работы электрической
цепи сила тока равна нулю?
5. Напряжение в цепи переменного тока
изменяется по закону u = 141 sin 314 t (B).
Определить период тока.
6. Какой прибор используется для измерения
электрической энергии?
7. Чему равен угол сдвига фаз между
напряжением и током в цепи переменного
тока с идеальной катушкой?
8. Чему равен ток в нулевом проводе в
симметричной
трехфазной
цепи
при
соединении нагрузки в звезду?
9.Определить частоту вращения магнитного
поля статора n1 асинхронного двигателя, если
число пар полюсов p = 2, частота тока
f = 100 Гц.
10.Какие частицы являются носителями
зарядов в полупроводниках?
1)
2)
3)
1)
2)
3)
4)
1)
2)
3)
1)
2)
3)
4)
1)
2)
3)
1)
2)
3)
4)
1)
2)
3)
1)
2)
3)
1)
2)
3)
Ответы
увеличится;
уменьшится;
не изменится.
Е = 66 В; U = 60,5 В;
E = 26 B, U = 23 B;
E = 62,5 B, U = 57,5 B;
E = 24 B, U = 20 B.
последовательно;
параллельно;
смешанно.
холостой ход;
короткое замыкание;
рабочий режим;
номинальный режим.
0,02 с;
0,01 с;
0,2 с.
амперметр;
вольтметр;
ваттметр;
электросчетчик.
00;
900;
– 900.
номинальному
току
одной фазы;
нулю;
сумме токов двух фаз.
3000 об/мин;
1500 об/мин;
1000 об/мин.
1) электроны;
2) ионы;
3) электроны и дырки.
52
Вариант 7
Вопросы
1. Как изменится сила тока в цепи постоянного
тока при увеличении сопротивления?
2. Определить ЭДС и напряжение источника,
если его внутреннее сопротивление
r = 0,2 Ом, сопротивление нагрузки
R = 2,3 Ом, ток в цепи I = 25 А.
3. Как нужно соединить четыре резистора по
60 Ом каждый, чтобы их эквивалентное
сопротивление составило 240 Ом? Начертите
схему.
4. При каком режиме работы электрической
цепи сила тока равна максимальному
значению?
5. Напряжение в цепи переменного тока
изменяется по закону u = 141 sin (314 t + 300)
(B). Определить начальную фазу напряжения.
6. Какой прибор используется для измерения
электрического напряжения?
7. Чему равен угол сдвига фаз между
напряжением и током в цепи переменного
тока с конденсатором?
8.
Симметричная
нагрузка
соединена
треугольником. Фазный ток равен 10 А. Чему
равен линейный ток?
9.Для
преобразования
какой
энергии
предназначены асинхронные двигатели?
1)
2)
3)
1)
2)
3)
4)
1)
2)
3)
1)
2)
3)
4)
1)
2)
3)
1)
2)
3)
4)
1)
2)
3)
1)
2)
3)
1)
2)
3)
10.
Какой
проводимостью
обладают
полупроводники с донорной примесью?
1)
2)
3)
Ответы
увеличится;
уменьшится;
не изменится.
Е = 66 В; U = 60,5 В;
E = 26 B, U = 23 B;
E = 62,5 B, U = 57,5 B;
E = 24 B, U = 20 B.
последовательно;
параллельно;
смешанно.
холостой ход;
короткое замыкание;
рабочий режим;
номинальный режим.
141 В;
314 рад/с ;
300.
амперметр;
вольтметр;
ваттметр;
электросчетчик.
00;
900;
– 900.
10 А;
17,3 А;
20 А.
электрической
в
механическую;
механической
в
электрическую;
электрической
в
тепловую.
дырочной;
электронной;
электронно-дырочной.
53
Вариант 8
Вопросы
1. Как изменится сила тока в цепи постоянного
тока при увеличении напряжения?
2. Определить ЭДС и напряжение источника,
если его внутреннее сопротивление
r = 0,25 Ом, сопротивление нагрузки
R = 2,75 Ом, ток в цепи I = 22 А.
3. Как нужно соединить четыре резистора по
60 Ом каждый, чтобы их эквивалентное
сопротивление составило 15 Ом? Начертите
схему.
4. ЭДС источника 23 В, его внутреннее
сопротивление 0,1 Ом. Определить ток
короткого замыкания и максимальную
мощность потерь внутри источника.
5. Напряжение в цепи переменного тока
изменяется по закону u = 141 sin (314 t + 300)
(B). Определить амплитуду напряжения.
6. Какой прибор используется для измерения
силы электрического тока?
7. Цепь переменного тока содержит резистор ,
сопротивлением R = 25 Ом. Мощность,
потребляемая резистором P = 100 Вт. Найти
действующее значение тока.
8.
Симметричная
нагрузка
соединена
треугольником. Линейный ток равен 17,3 А.
Чему равен фазный ток?
9.Для
преобразования
какой
энергии
предназначены синхронные генераторы?
10.
Какой
проводимостью
обладают
полупроводники с акцепторной примесью?
1)
2)
3)
1)
2)
3)
4)
1)
2)
3)
Ответы
увеличится;
уменьшится;
не изменится.
Е = 66 В; U = 60,5 В;
E = 26 B, U = 23 B;
E = 62,5 B, U = 57,5 B;
E = 24 B, U = 20 B.
последовательно;
параллельно;
смешанно.
1) Ik = 55 A, P = 12,1кВт;
2) Ik = 100 A,P = 23,5кВт;
3) Ik = 230 A,P = 5,29кВт;
4) Ik = 45 A, P = 10,1кВт;
1)141 В;
2) 100 В;
3) 199 В.
1) амперметр;
2) вольтметр;
3) ваттметр;
4) электросчетчик.
1) 4 А;
2) 2 А;
3) 2500 А;
4) 0,25 А.
1) 10 А;
2) 17,3 А;
3) 20 А.
1) электрической
в
механическую;
2) механической
в
электрическую;
3) электрической
в
тепловую.
1) дырочной;
2) электронной;
3) электронно-дырочной.
54
Вариант 9
Вопросы
1. От каких величин зависит электрическое
сопротивление?
2.
Электрическое
сопротивление
человеческого тела 5000 Ом. Какой ток
проходит через него, если человек находится
под напряжением 380 В?
3. Как нужно соединить четыре резистора по
100 Ом каждый, чтобы их эквивалентное
сопротивление составило 25 Ом? Начертите
схему.
4. ЭДС источника 22,5 В, его внутреннее
сопротивление 0,5 Ом. Определить ток
короткого замыкания и максимальную
мощность потерь внутри источника.
5. Ток в цепи переменного тока изменяется по
закону i = 1,41 sin (628 t - 300) (А). Определить
амплитуду тока.
6. Какой прибор включается в цепь
последовательно с нагрузкой?
7. Цепь переменного тока содержит катушку ,
сопротивлением XL = 25 Ом. Мощность,
потребляемая катушкой QL = 100 ВАр. Найти
действующее значение тока.
8. Лампы накаливания с номинальным
напряжением 220 В включают в трехфазную
сеть с линейным напряжением 380 В.
Определить схему соединения ламп.
9. При каком напряжении выгоднее
передавать электрическую энергию в линиях
электропередачи при заданной мощности?
10. Какой проводимостью обладают чистые
полупроводники?
1)
2)
3)
1)
2)
3)
4)
1)
2)
3)
Ответы
от силы тока;
от напряжения;
от рода материала и
геометрических
размеров проводника.
19 мА;
38 мА;
76 мА;
50 мА.
последовательно;
параллельно;
смешанно.
1) Ik = 55 A, P = 12,1кВт;
2) Ik = 100 A,P = 23,5кВт;
3) Ik = 230 A,P = 5,29кВт;
4) Ik = 45 A, P = 1,01кВт;
1)1,41 А;
2) 1 А;
3) 1,99 А.
1) амперметр;
2) вольтметр;
3) ваттметр;
1) 4 А;
2) 2 А;
3) 2500 А;
4) 0,25 А.
1) 3-х проводная звезда;
2) 4-х проводная звезда;
3) треугольник.
1)
2)
3)
1)
2)
3)
при пониженном;
при повышенном;
безразлично.
дырочной;
электронной;
электронно-дырочной.
55
Вариант 10
Вопросы
1. От каких величин зависит электрическая
проводимость?
2.
Электрическое
сопротивление
человеческого тела 5000 Ом. Какой ток
проходит через него, если человек находится
под напряжением 220 В?
3. Как нужно соединить четыре резистора по
100 Ом каждый, чтобы их эквивалентное
сопротивление составило 100 Ом? Начертите
схему.
4. ЭДС источника 22 В, его внутреннее
сопротивление 0,4 Ом. Определить ток
короткого замыкания и максимальную
мощность потерь внутри источника.
5. Ток в цепи переменного тока изменяется по
закону i = 1,41 sin (628 t - 300) (А). Определить
действующее значение тока.
6. Какой прибор включается в цепь
параллельно с нагрузкой?
7. Цепь переменного тока содержит
конденсатор, сопротивлением XС = 25 Ом.
Мощность, потребляемая конденсатором
QС = 100 ВАр. Найти действующее значение
тока.
8. В симметричном трехфазном генераторе
линейное напряжение 380 В. Найти фазное
напряжение. Обмотки соединены звездой.
9.Чему равен КПД асинхронного двигателя,
работающего в режиме холостого хода?
10. Какая электрическая величина оказывает
непосредственное физическое воздействие на
организм человека?
1)
2)
3)
1)
2)
3)
4)
1)
2)
3)
Ответы
от силы тока;
от напряжения;
от рода материала и
геометрических
размеров проводника.
44 мА;
38 мА;
76 мА;
50 мА.
последовательно;
параллельно;
смешанно.
1) Ik = 55 A, P = 1,21кВт;
2) Ik = 100 A,P = 23,5кВт;
3) Ik = 230 A,P = 5,29кВт;
4) Ik = 45 A, P = 1,01кВт;
1) 1,41 А;
2) 1 А;
3) 1,99 А.
1) амперметр;
2) вольтметр;
3) ваттметр;
1) 4 А;
2) 2 А;
3) 2500 А;
4) 0,25 А.
1)
2)
3)
1)
2)
3)
1)
2)
3)
380 В;
220 В;
660 В.
90%;
0;
не хватает данных.
напряжение;
ток;
мощность.
56
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
Большекаменский институт экономики и технологий (филиал) ГОУ ВПО
«Дальневосточный государственный технический университет
(ДВПИ имени В.В. Куйбышева)»
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
по дисциплине «Электротехника и электроника»
180100.62 Кораблестроение и океанотехника
г. Большой Камень
57
Основная литература
1. Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Электротехника. - М.:
Энергоиздат, 2008. – 496 с.
2. Касаткин Л.С, Немцов М.В. Электротехника. - М.: Высшая школа,
2007. – 542 с.
3. Рекус Г.Г., Белоусов А.И. Сборник задач и упражнений по
электротехнике и основам электроники. -М.: Высшая школа, 2009. – 416 с.
Дополнительная литература
1. Богач Е.Н., Вилесов В.Г., Сеньков Д.В. Судовая электротехника и
электроника. – Л.: Судостроение, 2008. – 310 с.
2. Верескун В.П., Сафронов А.С. Электротехника и электрооборудование
судов. - Ленинград: Судостроение. 2007. – 280 с.
3. Глазенко
Т.А.,
Прянишников
В.А.
Электротехника
и
основы
электроники. - М.: Высшая школа, 2007. – 399 с.
4. Иванов И.И., Лукин А.Ф.. Соловьев Г.И. Электротехника. - СПб.: Лань,
2006. – 192 с.
5. Рекус Г.Л., Чесноков В.И. Лабораторные работы по электротехнике и
основам электроники. -М.: Высшая школа, 2008. – 304 с.
Электронные образовательные ресурсы
1. http://window.edu.ru/resource/926/77926 Афанасьева Н.А., Булат Л.П.
Электротехника и электроника: Учебное пособие. - 2-е изд., перераб. и дополн.
- СПб.: СПбГУНиПТ, 2009. – 181 с.
2. http://window.edu.ru/resource/391/68391 Селиванова З.М., Муромцев
Ю.Л. Общая электротехника и электроника: Учебное пособие. - Тамбов: Изд-во
ТГТУ, 2009. – 120 с.
3. http://window.edu.ru/resource/984/75984 Электротехника и электроника.
Электрические и магнитные цепи: Учебное пособие / Р.В. Ахмадеев, И.В.
Вавилова, П.А. Грахов, Т.М. Крымская; Под ред. Т.М. Крымской; Уфимск.
госуд. авиац. техн. ун-т; - Уфа, 2009. – 147 с.
58