- •Оглавление
- •1 Явление ядерного распада как основа ядерной энергетики
- •1.1 Из каких частиц состоит ядро атома, какие у них свойства – масса, заряд
- •1.2 Назвать 3 основных вида радиоактивных излучений и дать характеристики (заряд, масса, проникающая способность) образующих их частиц.
- •1.3 Закон радиоактивного распада. Период полураспада.
- •1.4 Что называется естественной радиоактивностью, показать и объяснить на примерах
- •1.5 Цепная реакция деления ядра. Критическая масса.
- •1.6 Принцип работы ядерного реактора
- •1.7 Дефект массы. Ядерные и термоядерные реакции
- •2. Тепловые машины и тепловые насосы различных видов. Методы повышения кпд двс в современном автомобилестроении
- •2.1 Первый и второй законы термодинамики
- •2.2 Тепловой двигатель, кпд, примеры
- •2.3 Цикл Карно
- •2.4 Тепловой насос, холодильный и отопительный коэффициенты.
- •2.5 Типы тепловых насосов и области их практического применения
- •2.6. Способы увеличения кпд промышленных тепловых двигателей
- •3. Эффект Пельтье. Термоэлектрические преобразователи. Новые применение, перспективы использования
- •3.1 Эффект Пельтье
- •3.2. Эффект Зеебека
- •3.2 Уравнение теплового баланса термоэлектрического теплового насоса
- •3.3 Устройство и основные характеристики термоэлектрический модуля (тэм)
- •3.4 Преимущества и недостатки термоэлектрического охлаждения
- •3.5 Основные области применения термоэлектрического охлаждения тэм. Перспективы.
- •3.6 Термоэлектрический генератор (тэг). Конструкция, параметры.
- •3.7 Основные области применения тэг.
- •4. Изобретение транзистора как революционный этап развития электроники. Основные положения физики полупроводников. Эволюция твердотельной электроники за последние 20 лет
- •4.1 Дать объяснение понятию полупроводник и показать в чем состоит уникальность свойств полупроводников с точки зрения электроники
- •4.2. Назвать три основные энергетические зоны в полупроводниках. Объяснить их отличительные свойства с точки зрения характера движения электронов.
- •4.3. Понятие собственного полупроводника. Зависимость концентрации носителей от температуры.
- •4.4. Что такое легированный (примесный) полупроводник. Объяснить понятие n и p типов проводимости.
- •4.5 Чем обусловлено появление в области p-n перехода Объемного Пространственного Заряда (опз). Динамика опз при подаче на p-n переход внешнего электрического смещения.
- •4.6 Дать качественное описание Вольт-Амперной Характеристики полупроводникового диода.
- •4.7. Как устроены биполярный и полевой транзисторы. Основное назначение транзистора
- •4.8 Перечислите основные элементы полупроводниковой техники и кратко объясните их назначение
- •4.9. Высокочастотные hemt транзисторы
- •4.10. Виды Интегральных микросхем. Примеры. Закона Мура.
- •4.11. Основные технологические этапы производства интегральных микросхем
- •5. Современные методы хранения информации. Открытие эффекта гигантского магнетосопротивления – революционный этап в развитии магнитной записи данных
- •5.1 В чем заключен принцип магнитной записи данных
- •5.2 Что такое эффект Холла
- •5.3 Что такое обычное магнетосопротивление и каков порядок его величины
- •5.4 В чем заключено огромное практическое значение эффекта Гигантского магнетосопротивления
- •5.5. Назовите основные элементы современного магнитного накопителя данных (‘жесткого диска”)
- •6.1 Как рождается квант света в полупроводниковых приборах.
- •6.2 В чем разница между прямозонными и непрямозонными полупроводниками. Приведите примеры тех и других полупроводников
- •6.3 Принцип работы светодиода
- •6.4 Определение спонтанного и вынужденного излучений
- •6.5. Что такое инверсная заселенность уровней
- •6.6 Что такое накачка (лазера) и какие виды накачек вы знаете
- •1.2.1 Накачка электронным пучком
- •1.2.2 Накачка электрическим разрядом
- •1.2.2.2 Накачка быстрым поперечным электрическим разрядом
- •2.2.3 Накачка электрическим разрядом с предионизацией электронным пучком
- •1.2.2.4 Накачка двойным электрическим разрядом
- •6.7 Принцип работы полупроводникового лазера. Пороговый ток
- •6.8.Виды полупроводниковых лазеров – лазеры на гетерорструктурах, квантовых ямах и квантовых точках.
- •6.9.Области применения п.П. Лазеров и светодиодов
- •6.10.Какой эффект лежит в основе передачи света по оптоволокну. Устройство, виды и параметры современных оптических волокон
- •6.11. Что такое когерентное оптическое излучение.
2.6. Способы увеличения кпд промышленных тепловых двигателей
Среди способов увеличения КПД тепловых двигателей один оказался особенно эффективным. Сущность его состояла в устранении части потерь теплоты перенесением места сжигания топлива и нагревания рабочего тела внутрь цилиндра.
Отсюда и происхождение названия — «двигатель внутреннего сгорания».
В бензиновом двигателе для более полного сгорания топлива перед впуском в цилиндр его смешивают с воздухом в специальных смесителях, называемых карбюраторами. Воздушно-бензиновую смесь называют горючей смесью.
Рудольф Дизель предложил использовать еще большие степени сжатия рабочего тела.
Высокая степень сжатия без детонации достигается в двигателе Дизеля за счет того, что сжатию подвергается не горючая смесь, а только воздух. По окончании процесса сжатия в цилиндр впрыскивается горючее.
Все более широкое применение в современном транспорте получают газотурбинные двигатели. Газотурбинная установка состоит из воздушного компрессора, камер сгорания и газовой турбины.
Сжатый воздух поступает в камеру сгорания. Одновременно через форсунку в нее впрыскивается под большим давлением жидкое топливо. Движущийся с большой скоростью воздух и продукты горения направляются в турбину. Переходя от ступени к ступени, они отдают свою кинетическую энергию лопаткам турбины.
2.7 Основная идея гибридных (тепловой+генератор+электромотор) двигателей
Изначально электрический привод использовался в железнодорожном транспорте и сверхтяжелых (карьерных) самосвалах. Это обусловливается тем, что передать крутящий момент на колеса крупногабаритного транспортного средства механическим способом довольно сложно. Общий принцип работы двигателя гибрида заключается в том, что обычный двигатель внутреннего сгорания приводит в действие электрогенератор, электроэнергия от которого, через схему управления, питает электродвигатели, которые, в свою очередь, заставляют передвигаться транспортное средство. Такая себе электростанция на колесах, работающая во благо своего же движения.
Гибридные машины используют тот же принцип за некоторым исключением. Первоочередным является использование аккумуляторных батарей. Следует учесть, что батарея гибридного автомобиля имеет меньшую емкость, нежели аккумулятор электромобиля, следовательно, она легче и компактнее.
В гибридном двигателе оба двигателя имеют возможность дополнять и подменять друг друга в тот момент, когда один из них работает эффективнее в конкретной ситуации. ДВС, помимо обеспечения движения, выполняет очень важную функцию подзарядки энергией аккумулятора, посредством выработки энергии генератором. Аккумулятор же впоследствии и питает электродвигатель. А электродвигатель, в свою очередь, уже позволяет ДВС работать без резких нагрузок, т.е. в наиболее благоприятных режимах, которые не требуют большой мощности от ДВС. Круг замыкается, и польза от использования гибридных двигателей становится очевидной. Более того, многие современные гибридные двигатели позволяют осуществлять рекуперацию, что позволяет уменьшить износ и увеличить экологичность двигателя. В плане экономичности такой двигатель тоже остается в плюсе.