Ответы по электротехнике (2009)

Description

Воздействие электрического тока на организм человека. Основы техники безопасности при работе с электроустановками до 1000 В. Анализ цепи звезда-звезда с нейтралью. Назначение нейтрального провода.Постоянный ток: понятия разности потенциалов, ЭДС и напряжения, тока, плотности тока, мощности и энергии. Единицы измерения этих величин.Анализ трёхпроводной цепи звезда-звезда. Напряжение смещения нейтрали, перенапряжения.Закон Ома для однородного участка цепи. Электрическое сопротивление однородного линейного проводника. Понятия проводимости, узла и контура.Анализ трёхфазной цепи по схеме треугольник-треугольник. Анализ режима работы при обрыве одного линейного провода.Идеальные источники ЭДС и тока; реальные источники и их эквивалентные схемы. Внешняя характеристика источника.Мощность в трёхфазных цепях. Метод двух ваттметров.Баланс мощности в цепях постоянного тока.Нелинейные элементы и их вольтамперные характеристики. Параллельное и последовательное соединения элементов. Графоаналитический метод расчета нелинейной цепи.Закон Ома для неоднородного участка цепи. Потенциальная диаграмма.Метод нагрузочной характеристики и его применение для анализа цепей с нелинейными элементами. Статическое и дифференциальное сопротивления нелинейного элемента.Законы Кирхгофа и порядок их применения для расчета разветвлённых цепей Индукция, напряженность и поток вектора индукции магнитного поля. Методы наложения и контурных токовЗакон электромагнитной индукции, явление самоиндукции, понятие индуктивности. Закон полного тока.Метод эквивалентного генератора. Опыты холостого хода и короткого замыкания.Однофазные трансформаторы: принцип действия, уравнение трансформаторной ЭДС, внешняя характеристика. Понятие коэффициента трансформации.Формула Эйлера и три формы представления комплексных чисел. Представление гармонических функций с помощью вращающихся векторов в комплексной плоскости. Генераторы постоянного тока: принцип действия, назначение, конструкция, основные характеристикиГармонический ток: аналитическое выражение, графики и характеристики (амплитуда, действующее значение, частота, период, начальная фаза)Двигатели постоянного тока: принцип действия, назначение, конструкция, основные характеристикиПонятия индуктивности и электрической ёмкости. Соотношения для мгновенных значений напряжения и тока. Физическая природа ёмкостного тока и напряжения на индуктивности.Асинхронные двигатели: принцип действия, назначение, понятие скольжения ротора.Ёмкость и индуктивность в цепях гармонического тока. Фазовые соотношения между током и напряжением. Понятие реактивного сопротивления.Собственные полупроводники: ковалентная связь в решётках Si и Ge, энергетическая диаграмма, факторы, влияющие на электропроводность полупроводников Закон Ома в комплексной форме. Векторные диаграммы токов и напряжений для ёмкости и индуктивности. Понятия комплексного и полного сопротивлений.Примесные полупроводники. Доноры и акцепторы. Влияние примесей на энергетическую диаграмму.Последовательная RC-цепь синусоидального тока: комплексное сопротивление цепи, частотные зависимости напряжений на элементах и векторная диаграмма.Понятие p-n- перехода. Дрейф и диффузия примесных носителей, обеднённый слой и его свойства. Последовательная RL-цепь синусоидального тока: комплексное сопротивление цепи, частотные зависимости напряжений на элементах и векторная диаграмма.Полупроводниковые диоды: область применения, вольтамперная характеристика, параметры. Неразветвлённая RLC-цепь синусоидального тока: соотношения для сопротивления цепи и тока в комплексной форме. Векторная диаграмма. Добротность и характеристическое сопротивление контура.Однополупериодный выпрямитель: схема, основные соотношения, графики напряжений и токов.Зависимости напряжений на элементах последовательной RLC – цепи от частоты. Резонанс напряжений, векторные диаграммы.Двухполупериодный мостовой выпрямитель: схема, основные соотношения, графики напряжений и токов.Понятия активной, реактивной и полной мощности. Баланс мощности в цепях гармонического тока. Понятие комплексной мощности.Биполярный транзистор: структура, принцип действия, режимы отсечки, насыщения и активный.Коэффициент мощности и способы его повышения.Схема включения биполярного транзистора с общим эмиттером (ОЭ), вольтамперные характеристики с ОЭ, область допустимых режимов.Трёхфазный ток: прямая система чередования фаз, основные схемы включения источников и потребителей, понятия линейных и фазных напряжений и токов.Ключевой режим работы транзистора по схеме ОЭ: выбор транзистора и тока насыщения базы.Комплексный метод анализа цепей гармонического тока, понятие комплексной амплитуды. Переход от комплексных значений к мгновенным вида i(t)=Im ∙sin(wt+φ0).Пробой pn-перехода:тепловой, лавинный и туннельный. Полупроводниковые стабилитроны.Дешифраторы параллельного двоичного кода — назначение, основные типы, таблица истинности. Минимизация ФАЛ с помощью карт Карно.Параметрический стабилизатор на полупроводниковом стабилитроне — назначение, схема. Понятие коэффициента стабилизации.Схемная реализация произвольной ФАЛ в заданном базисе. Теорема де Моргана. Реализация операции инверсии.Электрические машины постоянного тока: схемы возбуждения магнитного потока (независимая, последовательная, параллельная, смешанная). Явление самовозбуждения в генераторах постоянного тока.Анализ каскада на биполярном транзисторе графоаналитическим методом (схема ОЭ). Сопоставление с методом эквивалентного генератора применительно к задаче анализа нелинейной цепи.Электрические машины постоянного тока: электродвижущая сила и электромагнитный момент, их физический смысл в двигательном и генераторном режимах.