
- •Ответы на электротехнику
- •1.Дать определения понятиям: электротехника, электрическая цепь, источник электрической энергии, приемник электрической энергии, передающий элемент.
- •2.Дать определения понятиям: постоянный и переменный электрический ток, эдс, напряжение.
- •3.Схема замещения, эквивалентная схема замещения.
- •4..Классификация электрических цепей. Активные и пассивные электрические цепи.
- •5.Резистивный элемент, индуктивность, емкость. Определение и обозначение на электрических схемах. Какая энергия образуется и как она находится.
- •6.Работа резистивного элемента в цепи постоянного тока. Привести схему и временные диаграммы.
- •7.Работа емкости в цепи постоянного тока. Привести схему и временные диаграммы.
- •8.Работа индуктивности в цепи постоянного тока. Привести схему и временные диаграммы.
- •9.Работа резистивного элемента в электрических цепях переменного тока. Какая мощность определяется и чему она равна за период. Привести схему и временные диаграммы.
- •10.Работа емкости в электрических цепях переменного тока. Какая мощность определяется и чему она равна за период. Привести схему и временные диаграммы.
- •11.Работа индуктивности в электрических цепях переменного тока. Какая мощность определяется и чему она равна за период. Привести схему и временные диаграммы.
- •12.Электрическая цепь переменного тока с последовательным соединением элементов r, l, c. Привести схему цепи и вывод закона Ома для нее.
- •13.Режимы работы цепи переменного тока с последовательным соединением элементов r, l, c. Какие свойства возникают в цепи при резонансе напряжений.
- •14.Какие мощности определяют при последовательном соединении элементов r, l, c? Что такое коэффициент мощности цепи и как его можно определить?
- •15.Электрическая цепь переменного тока с параллельным соединением элементов r, l, c. Привести схему цепи и вывод закона Ома для нее.
- •16.Режимы работы цепи переменного тока с параллельным соединением элементов r, l, c. Какие свойства возникают в цепи при резонансе тока?
- •17.Какие мощности определяют при параллельном соединении элементов r, l, c? Что такое коэффициент мощности цепи и как его можно определить?
- •18.Дать определения: трехфазная цепь, напряжение фазное и линейное, ток фазный и линейный. Какова роль нейтрального провода в четырехпроводной трехфазной цепи?
- •19.Свойства трехфазной цепи при соединении приемника «звездой». Привести схему.
- •20. Свойства трехфазной цепи при соединении приемников «треугольником». Привести схему.
- •21.Способы включения однофазных и трехфазных приемников в трехфазную четырехпроводную цепь. Привести схему.
- •22.Как определяется мощность трехфазной цепи при соединении приемников «звездой» и «треугольником». Заземление и зануление в трехфазных цепях.
- •23.Устройство и принцип действия двигателя постоянного тока.
- •24.Особенности и способы пуска двигателя постоянного тока.
- •25.Какими способами можно регулировать частоту вращения ротора двигателя постоянного тока?
- •26.Как осуществить реверсирование двигателя постоянного тока?
- •27.Что такое механическая и регулировочная характеристики двигателя постоянного тока?
- •28.Объясните устройство асинхронного двигателя и назначение основных узлов.
- •29.Объясните получение вращающегося мп.
- •30.Объясните принцип работы асинхронного двигателя.
- •31.Особенности и способы пуска асинхронного двигателя.
- •32.Какими способами можно регулировать частоту вращения асинхронного двигателя?
- •33.Что такое скольжение, как оно определяется и какова его роль в работе асинхронного двигателя?
- •34.Назначение и принцип действия трансформатора. Что такое коэффициент трансформации?
- •35.Какие потери мощности существуют в трансформаторе и как они определяются? Что такое внешняя характеристика трансформатора?
- •36.Электроника. Виды электроники. Устройства информационной электроники.
- •37.Основные виды преобразователей. Классификация элементов электроники.
- •38.Полупроводник. Электропроводимость полупроводников. Основные и не основные носители.
- •Механизм электрической проводимости
- •Носители заряда в полупроводниках
- •39.Донорные и акцепторные примеси. Их влияние на основные и не основные носители.
- •40.Полупроводниковые диоды. Принцип работы.
- •41.Выпрямители, их основные параметры. Однофазные однополупериодные выпрямители. Схема, принцип работы.
- •42.Однофазный двухполупериодный выпрямитель с выводом средней точки трансформатора. Схема, принцип работы.
- •43.Мостовой однофазный двухполупериодный выпрямитель. Схема, принцип работы.
- •44.Сглаживающие фильтры. Схемы и принцип работы.
- •Емкостной фильтр.
- •45.Транзистор. Назначение, схемы и принцип работы биполярных транзисторов.
Емкостной фильтр.
Емкостной
фильтр представляет собой конденсатор,
включенный параллельно нагрузке.
При
отсутствии емкости С через нагрузку R
проходит пульсирующий. При наличии
емкости С в положительные полупериоды
часть тока идет через нагрузку, а часть
тока на зарядку конденсатора, который
заряжается и накапливает энергию.
В
отрицательные полупериоды конденсатор
отдаёт накопленную энергию в нагрузку.
Ток через нагрузку становиться
непрерывным. Пульсация напряжения и
тока понижается.
Условие
эффективной работы емкостного
фильтра:
Хс<<R
(Хс = 1 / ωC)
2.
Индуктивный
фильтр.
Индуктивный
фильтр представляет собой дроссель (
катушку с сердечником ), включенную
последовательно с сопротивлением
нагрузки.
В
первую половину положительного
полупериода, когла через дроссель ток
возрастает, дросель накапливает энергию
в виде магнитного поля катушки. Когда
ток через дроссель уменьшается, энергия
магнитного поля катушки переходит в
электрическое поле, поддерживая ток
через нагрузку. Коэффициент пульсации
такого фильтра тем меньше, чем больше
индуктивность дроселя. Графики напряжения
и тока на сопротивлении нагрузки для
емкостного и индуктивного фильтров
качественно совпадают.
Условие
эффективной работы индуктивного
фильтра:
ХL>>R
(ХL =
Lω )
45.Транзистор. Назначение, схемы и принцип работы биполярных транзисторов.
Транзистором называется полупроводниковый прибор, предназначенный для усиления и генерирования электрических колебаний. Он представляет собой кристалл, помещенный в корпус, снабженный выводами. Кристалл изготовляют из полупроводникового материала. По своим электрическим свойствам полупроводники занимают некоторое промежуточное положение между проводниками и непроводниками тока (изоляторами). Небольшой кристалл полупроводникового материала (полупроводника) после соответствующей технологической обработки становится способным менять свою электропроводность в очень широких пределах при подведении к нему слабых электрических колебаний и постоянного напряжения смещения. Кристалл помещают в металлический или пластмассовый корпус и снабжают тремя выводами, жесткими или мягкими, присоединенными к соответствующим зонам кристалла. Металлический корпус иногда имеет собственный вывод, но чаща с корпусом соединяют один из трех электродов транзистора.
В настоящее время находят применение транзисторы двух видов — биполярные и полевые. Биполярные транзисторы появились первыми и получили наибольшее распространение. Поэтому обычно их называют просто транзисторами. Полевые транзисторы появились позже и пока используются реже биполярных.
Биполярный транзистор — трёхэлектродный полупроводниковый прибор, один из типов транзистора. Электроды подключены к трём последовательно расположенным слоям полупроводника с чередующимся типом примесной проводимости. По этому способу чередования различают npn и pnp транзисторы (n (negative) — электронный тип примесной проводимости, p (positive) — дырочный). В биполярном транзисторе, в отличие от полевого транзистора, используются заряды одновременно двух типов, носителями которых являются электроны и дырки (от слова «би» — «два»). Схематическое устройство транзистора показано на втором рисунке.
Электрод, подключённый к центральному слою, называют базой, электроды, подключённые к внешним слоям, называют коллектором и эмиттером. На простейшей схеме различия между коллектором и эмиттером не видны. В действительности же главное отличие коллектора — бо́льшая площадь p — n-перехода. Кроме того, для работы транзистора абсолютно необходима малая толщина базы.
Биполярный транзистор состоит из трёх различным образом легированных полупроводниковых зон: эмиттера E, базы B и коллектора C. В зависимости от типа проводимости этих зон различают NPN (эмиттер − n-полупроводник, база − p-полупроводник, коллектор − n-полупроводник) и PNP транзисторы. К каждой из зон подведены проводящие контакты. База расположена между эмиттером и коллектором и изготовлена из слаболегированного полупроводника, обладающего большим сопротивлением. В активном режиме работы транзистор включён так, что его эмиттерный переход смещён в прямом направлении (открыт), а коллекторный переход смещён в обратном направлении (закрыт). Для определённости рассмотрим npn транзистор, все рассуждения повторяются абсолютно аналогично для случая pnp транзистора, с заменой слова «электроны» на «дырки», и наоборот, а также с заменой всех напряжений на противоположные по знаку. В npn транзисторе электроны, основные носители тока в эмиттере, проходят через открытый переход эмиттер-база (инжектируются) в область базы. Часть этих электронов рекомбинирует с основными носителями заряда в базе (дырками). Однако, из-за того что базу делают очень тонкой и сравнительно слабо легированной, большая часть электронов, инжектированных из эмиттера, диффундирует в область коллектора[1]. Сильное электрическое поле обратно смещённого коллекторного перехода захватывает электроны, и проносит их в коллектор. Ток коллектора, таким образом, практически равен току эмиттера, за исключением небольшой потери на рекомбинацию в базе, которая и образует ток базы (Iэ=Iб + Iк). Коэффициент α, связывающий ток эмиттера и ток коллектора (Iк = α Iэ) называется коэффициентом передачи тока эмиттера. Численное значение коэффициента α 0.9 — 0.999. Чем больше коэффициент, тем эффективней транзистор передаёт ток. Этот коэффициент мало зависит от напряжения коллектор-база и база-эмиттер. Поэтому в широком диапазоне рабочих напряжений ток коллектора пропорционален току базы, коэффициент пропорциональности равен β = α / (1 − α) =(10..1000). Таким образом, изменяя малый ток базы, можно управлять значительно большим током коллектора.
Существует три основные схемы включения транзисторов
Рис.
1 - Схема включения транзистора с общим
эмиттером является наиболее
распространненой, т. к. дает наибольшее
усиление по мощности.
Рис.
2 - Схема включения транзистора с общей
базой. Такая схема включения не дает
значительного усиления, но обладает
хорошими частотными и температурными
свойствами.
Рис.
3 - Схема включения транзистора с общим
коллектором. Особенность этой схемы в
том, что входное напряжение полностью
передается обратно на вход, т. е. очень
сильна отрицательная обратная связь.