Билет 23

1. Тепловое действие тока. Закон Джоуля – Ленца

Выделение тепла при прохождении электрического тока. При прохождении электрического тока по проводнику в результате столкновений свободных электронов с его атомами и ионами проводник нагревается. Количество тепла, выделяемого в проводнике при прохождении электрического тока, определяется законом Ленца — Джоуля. Его формулируют следующим образом. Количество выделенного тепла Q равно произведению квадрата силы тока I², сопротивления проводника R и времени t прохождения тока через проводник:

Q = I²Rt

Если в этой формуле силу тока брать в амперах, сопротивление в омах, а время в секундах, то получим количество выделенного тепла в джоулях. Количество выделенного тепла равно количеству электрической энергии, полученной данным проводником при прохождении по нему тока.

2. Симметричный мультивибратор на транзисторах

Мультивибратор на транзисторах представляет собой генератор импульсов практически прямоугольной формы, созданный в виде усилительного элемента с цепью положительно-обратной связью. Существуют два типа мультивибраторов.

Первым типом являются автоколебательные мультивибраторы, которые не имеют устойчивого состояния. Различают два типа: симметричный – у него транзисторы одинаковы и также одинаковы параметры симметричных элементов. В результате этого две части периода колебаний равны между собой, а скважность равна двум. Если же параметры элементов не равны, то это уже будет несимметричный мультивибратор.

По сути своей симметричный мультивибратор представляет собой  двухкаскадный усилитель, причем схема построена, так что выход первого каскада соединен с входом второго. Вследствие  этого после подачи питания на схему, обязательно получается, так что один из транзисторов открыт, а другой находится в закрытом состоянии.

3. Автоматизированный потенциометр ксп - 4

Потенциометры типа КСП-4 предназначены для измерения, регистрации температуры и других величин, изменение которых может быть преобразовано в изменение напряжения, постоянного тока.

Приборы  могут быть одноканальным или многоканальным, ( по числу подключаемых термопар к одному прибору); работают в комплекте с термопарами стандартных градуировок. Регистрация показаний прибора осуществляется в прямоугольных координатах на диаграммной ленте с равномерной шкалой. Сопротивление линии связи  для КСП-4, включая сопротивление термопары, не должно превышать 250 Ом.  КСП-4 построен по блочному типу. Блоки и отдельные элементы прибора размещены внутри корпуса на выдвижном кронштейне. Устанавливается автоматический потенциометр на щитах управления.

Принцип действия потенциометра основан на уравновешивании (компенсации) измеряемой Т.Э.Д.С.. известной разностью потенциалов. Эта разность потенциалов создается в потенциометре посторонним источником электрической энергии

ТЭПТ (источник измеряемой Т.Э.Д.С.) включается последовательно с электронным усилителем ЭУ в диагональ db компенсационной мостовой измерительной схемы, в другую диагональ включен источник стабилизированного питания ИПС, обеспечивающий постоянство рабочего тока в измерительной схеме.

Напряжение, компенсирующее измеряемую Т.Э.Д.С. ТЭПТ, определяется разностью потенциалов между точками d и b. Для автоматической компенсации погрешности при изменении температуры холодных спаев служит резистор R_M, который изготавливается из медной или никелевой проволоки и располагается внутри прибора в непосредственной близости от свободных концов компенсационных проводов КП, соединяющих ТЭПТ с клеммами прибора. Все резисторы измерительной схемы, кроме R_M, изготовлены из манганиновой проволоки.

При изменении сигнала, поступающего с измерительного преобразователя, на входе усилителя возникает напряжение разбаланса постоянного тока, которое преобразуется в напряжение переменного тока и усиливается до величины, достаточной для приведения в действие реверсивного двигателя РД, выходной вал которого будет вращаться в ту или иную сторону (в зависимости от знака сигнала разбаланса) до тех пор, пока напряжение, снимаемое с компенсационной схемы реохорда U(d;b), не станет равным по величине подаваемого с ТЭПТ Е(t;t₀). Вращение выходного вала двигателя преобразуется в прямолинейное движение каретки, на которой закреплены указатель и устройство регистрации. Двигатель РД будет перемещать движок реохорда, изменяя напряжение U(d;b) до тех пор, пока оно не уравновесит измеряемую Т.Э.Д.С. В момент равновесия измерительной схемы положение указателя определяет значение измеряемого параметра. Таким образом, благодаря наличию электронного усилителя и реверсивного двигателя, приводящего систему в равновесие, осуществляется непрерывное автоматическое измерение величины этого параметра.

Данный метод измерения Т.Э.Д.С. является одним из наиболее точных, т.к., во-первых, в момент измерения ток в измерительной цепи равен нулю, а следовательно, отсутствуют погрешности за счет дополнительного падения напряжения в подводящих проводах, и, во-вторых, само отсутствие тока в цепи может быть установлено с более высокой точностью, чем его конечное значение в определенном интервале измерения.