- •Раздел 1. Электротехника
- •Тема 1.1 Электрическое поле
- •1) Понятие "электрический заряд", "электрическое поле". Характеристики электрического поля: напряжённость, потенциал, электрическое напряжение
- •2) Проводники, полупроводники и диэлектрики. Их краткая характеристика и практическое применение
- •3) Диэлектрик в электрическом поле, поляризация диэлектрика, пробой диэлектрика
- •4) Электрическая ёмкость и единицы ее измерения. Конденсаторы. Соединение конденсаторов. Энергия электрического поля конденсаторов
- •Тема 1.2 Электрические цепи постоянного тока
- •3) Нагревание проводов. Закон Джоуля-Ленца. Плавкие предохранители
- •4) Режимы электрических цепей (номинальный, холостого хода, короткого замыкания)
- •5) Последовательное, параллельное и смешанное соединения резисторов
- •6) Законы Кирхгофа
- •Тема 1.3 Электромагнетизм
- •1) Магнитное поле электрического тока. Магнитная индукция как характеристика интенсивности магнитного поля. Правило буравчика. Магнитный поток. Магнитная проницаемость. Напряжённость магнитного поля.
- •2) Электромагнитная сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. Правило левой руки. Взаимодействие параллельных проводников с токами. Принцип действия электромагнитного реле
- •3) Ферромагнитные материалы, их намагничивание и перемагничивание. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы
- •5) Преобразование механической энергии в электрическую и электрической в механическую
- •Тема 1.4. Электрические машины постоянного тока
- •2) Электродвигатели постоянного тока. Их применение в отрасли. Пуск, регулирование частоты вращения, реверсирование двигателей постоянного тока. Их применение в отрасли
- •Тема 1.5. Электрические измерения
- •1) Электроизмерительные приборы: их назначение и роль в развитии науки и техники. Классификация электроизмерительных приборов. Условное обозначение электроизмерительных приборов
- •Тема 1.6. Однофазные электрические цепи переменного тока
- •2) Цепь переменного тока с активным сопротивлением. Закон Ома. Активная мощность. Векторная диаграмма
- •3) Цепь переменного тока с индуктивностью. Векторная диаграмма. Реактивное индуктивное сопротивление. Реактивная индуктивная мощность
- •4) Цепь переменного тока с емкостью. Реактивное емкостное сопротивление. Векторная диаграмма. Реактивная емкостная мощность
- •6) Физические процессы в цепях переменного тока при параллельном соединении активного, индуктивного и емкостного сопротивлений. Векторные диаграммы токов. Резонанс токов
- •7) Коэффициент мощности, способы и экономическая целесообразность его повышения
- •Тема 1.7. Трехфазные электрические цепи
- •1) Трехфазная эдс и трехфазный ток. Получение трехфазной эдс. Преимущества трехфазной системы
- •2) Соединение обмоток генератора и потребителей энергии звездой. Фазные и линейные напряжения и токи. Соотношение между фазными и линейными напряжениями и токами. Векторная диаграмма напряжений
- •3) Трехпроводная и четырехпроводная цепи. Значение нулевого провода. Расчет трехпроводных и четырехпроводных цепей с различным характером нагрузки
- •4) Соединение обмоток генератора и потребителей энергии треугольником. Соотношение между фазными и линейными напряжениями и токами. Векторная диаграмма токов
- •5) Мощность трехфазной цепи. Расчет мощности
- •6) Вращающееся магнитное поле, трехфазная система обмоток. Получение вращающегося магнитного поля посредством трехфазной системы токов
- •Тема 1.8. Трансформаторы
- •1) Назначение и применение трансформаторов. Устройство, принцип действия однофазного трансформатора. Величины эдс обмоток
- •2) Режим холостого хода трансформатора. Определение коэффициента трансформации и потерь мощности в стали трансформатора. Работа трансформатора под нагрузкой
- •3 ) Трехфазный трансформатор, его конструкция
- •4) Потери энергии и кпд трансформатора
- •Тема 1.9. Электрические машины переменного тока
- •1) Назначение электрических машин переменного тока, их классификация и применение
- •3) Рабочие характеристики трехфазного асинхронного электродвигателя. Регулирование частоты вращения и реверсирование асинхронного электродвигателя
- •4) Синхронные электрические машины
- •Тема 1.10. Электропривод и аппаратура управления
- •Тема 1.11. Передача и распределение электрической энергии
- •Раздел 2. Основы электроники
- •Тема 2.1. Полупроводниковые приборы
- •1) Полупроводниковые приборы, их достоинства и недостатки. Виды примесей и проводимостей в полупроводниках. Электронно-дырочный (р-n) переход и его свойства. Вольт-амперная характеристика р-n перехода
- •2) Полупроводниковый диод, его устройство, принцип действия и применение. Понятие о пробое диода. Максимальное обратное напряжение и допустимый ток
- •3) Биполярные транзисторы. Устройство, принцип действия и применение. Схемы включения транзисторов. Статические входные и выходные характеристики транзистора
- •4) Понятие о полевом транзисторе
- •5) Тиристоры, их устройство, свойства, применение. Вольт-амперная характеристика тиристора
- •Тема 2.2. Фотоэлектронные приборы
- •1) Фотоэлектронные явления: фотоэлектронная эмиссия, фотопроводимость полупроводников, фотогальванический эффект
- •2) Фотодиоды, фототранзисторы, солнечные фотоэлементы. Область применения
- •Тема 2.3. Электронные выпрямители
- •2) Сглаживающие фильтры
- •3) Управляемые выпрямители. Трехфазные выпрямители
- •Тема 2.4. Электронные усилители
- •Тема 2.5. Электронные генераторы и приборы отображения информации
- •1) Электронный осциллограф, его устройство, назначение. Современные приборы отображения информации
- •Тема 2.6. Интегральные схемы микроэлектроники
- •1) Гибридные, полупроводниковые интегральные микросхемы
- •2) Классификация, маркировка и применение микросхем. Логические элементы или, и, не, их схемы
Раздел 1. Электротехника
Тема 1.1 Электрическое поле
1) Понятие "электрический заряд", "электрическое поле". Характеристики электрического поля: напряжённость, потенциал, электрическое напряжение
Электрический заряд - это физическая величина, которая выражает интенсивность электромагнитных взаимодействий. qэ=1,6*10^(-19) Кл (Кулон)
Электромагнитное поле – это одна из составляющих видов материи, которая обладает способностью воздействовать на неподвижные и движущие заряды.
Электрическое поле — это составляющая электромагнитного поля, которая действует на подвижные и неподвижные заряды. — это физическое поле, которое окружает каждый электрический заряд и оказывает силовое действие на другие заряды, притягивая их к заряду-источнику или отталкивая от него.
Напряженность электрического поля - векторная физическая величина, характеризующая силу, с которой электрическое поле действует на единичный положительный заряд. Напряжённость численно равна силе, которая будет действовать на единичный положительный заряд и сонаправлена с ней. (E=F/q В/м)
Потенциал - это физическая скалярная величина, численно равная работе, совершаемой силами электрического поля по перемещению заряда из одной точки в бесконечность или в точку, потенциал которой принят за 0.
Электрическое напряжение - это работа сил электрического поля по перемещению заряда из одной точки в другую.
Пример с дополнением про напряженность:
Представьте себе водопад:
Потенциал:
На вершине водопада потенциал будет выше, так как вода обладает большей потенциальной энергией.
У подножия водопада потенциал будет ниже, так как вода потеряла энергию, падая вниз.
Разница потенциалов между вершиной и подножием водопада будет определять напряжение.
Напряжение:
Напряжение будет равно разнице высот между вершиной и подножием водопада.
Чем выше водопад, тем больше напряжение.
Напряженность:
Напряженность электрического поля будет сильнее у подножия водопада, где вода падает быстрее под действием силы тяжести.
Напряженность будет слабее у вершины водопада, где вода еще не набрала скорость.
Напряженность будет пропорциональна ускорению воды, которое, в свою очередь, пропорционально силе тяжести и времени падения.
В целом:
Потенциал показывает энергетическое состояние воды в каждой точке.
Напряжение показывает разницу в потенциале между двумя точками.
Напряженность показывает силу электрического поля, подталкивающую воду к перемещению.
Важно:
Понимание потенциала, напряжения и напряженности важно для изучения электричества и гидравлики.
В данном примере мы аналогизировали эти понятия с водой, но они применимы к любым системам с потенциальной энергией.
2) Проводники, полупроводники и диэлектрики. Их краткая характеристика и практическое применение
Электропроводность - способность какого-либо вещества проводить электрический ток. В отношении электропроводности все вещества подразделяются на 3 группы: проводники, полупроводники и диэлектрики.
Проводники – характеризуются высокой степенью электропроводимости. Используются в проводах, кабелях, электроприборах и т.д.
Полупроводники - это вещества, занимающие промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. К ним относятся селен, германий, кремний, сплавы. Полупроводники обычно используются при создании электроники, если конкретнее — микросхем в ней (изготовления диодов, транзисторов, тиристоров и т.д.).