10.2. Экзаменационные вопросы

1. Электропроводность проводников, полупроводников, диэлектриков, поляризация и электрический пробой диэлектрика. Электропроводность проводника, полупроводника и ди­электрика в зависимости от структуры их атомов. Диэлектрик в электрическом поле, поляризация ди­электрика. Пробои диэлектрика, его электрическая прочность. Основные электроизоляционные материалы, их свой­ства и применение.

2. Конденсаторы. Емкость плоского конденсатора. Спосо­бы соединения конденсаторов в батареи. Энергия электри­ческого поля. Определение конденсатора. Формула емкости конденсатора и единицы ее измере­ния. Формула емкости плоского конденсатора, диэлектри­ческая проницаемость. Типы конденсаторов и их применение. Соединение конденсаторов последовательно и парал­лельно, формулы эквивалентной емкости. Формула энергии электрического поля.

3. Электрическая цепь постоянного тока. Элементы элек­трической цепи. Электрический ток, плотность тока. Закон Ома для участка цепи и для полной цепи. Определение, формула, положительное направление постоянного электрического тока. Определение электрической цепи, схемы и наз­начение основных ее элементов. Определение ЭДС источника. Определение напряжения. Закон Ома для участка и полной цепи.

4. Проводники, их электрическое сопротивление и прово­димость. Основные проводниковые материалы. Зависимость сопротивления от температуры. Электрическое сопротивление, единицы изме­рения сопротивления. Удельное сопротивление и удельная проводимость. Электрическая проводимость, единицы ее измерения. Причины увеличения сопротивления проводника при повышении температуры. Температурный коэффициент сопротивления. Формула зависимости сопротивления от температуры (без вывода). Основные проводниковые материалы, используемые в линиях электропередач. Материалы с высоким удельным сопротивлением и их применение.

5. Закон Джоуля-Ленца. Тепловое действие тока и его практическое применение. Нагрев проводов и защита их от токов короткого замыкания. Закон Джоуля-Ленца. Применение теплового действия электрического тока в бытовых приборах, в промышлен­ных установках. Процесс нагрева проводов, допустимая температура нагрева в зависимости от свойств изоляции, допустимый ток. Короткое замыкание, роль плавких предохранителей и реле.

6. Законы Кирхгофа. I закон Кирхгофа и его применение. Два режима работы источника питания. Метод наложения. Определения узла, ветвей и контура. Формула и определение II закона Кирхгофа.

7. Способы соединения резисторов-приемников энергии. Формулы эквивалентного сопротивления для последователь­ного и параллельного соединения. Потеря напряжения в проводах. Последовательное соединение резисторов. Формула эквивалентного сопротивления для последо­вательного и параллельного соединений, зависимость между напряжениями и сопротивлениями участков цепи. Потеря напряжения в проводах. Смешанное соединение сопротивлений.

8. Первичные элементы и аккумуляторы, способы их сое­динения в батареи. Устройство элемента Вольта, его ЭДС. Сухие элементы, их устройство, типы, величина ЭДС, емкость элемента. Определение, устройство и особенности кислотного аккумулятора. Процессы заряда и разряда аккумулятора. Особенности щелочных аккумуляторов, их устройство и область применения. Последовательное соединение элементов в батарею. Параллельное соединение элементов в батарею.

9. Магнитное поле тока, основные вели­чины, его характеризующие: магнитная индукция, магнитный поток, напряженность магнитного поля, магнитная проницае­мость. Действие магнитного поля на проводник с током. Сила Ампера, правило буравчика (левой руки). Магнитная индукция, магнитный поток, единицы измерения. Напряженность магнитного поля. Намагничивающая сила. Понятие о парамагнитных и диамагнитных материа­лах. Магнитная проницаемость.

10. Ферромагнитные материалы, их намагничивание. Яв­ление гистерезиса. Магнитная, цепь и ее законы. Электромаг­ниты. Основные ферромагнитные материалы и их свойства. Намагничивание ферромагнетиков, кривая намагничи­вания. Перемагничивание, петля гистерезиса. Магнитомягкие, магннтотвердые материалы. Магнитная цепь и ее виды. Закон полного тока для магнитной цепи. Закон Ома для магнитной цепи. Электромагнит

11. Электромагнитная индукция. Правило Ленца. Принцип действия генератора. ЭДС, наведенная в проводе, формула ЭДС. Определение направления ЭДС по «правилу правой руки». Правило Ленца для определения направления ЭДС в контуре. Определение явления электромагнитной индукции. Формула ЭДС, наведенной в контуре.

12. Принцип действия электро­двигателя. Движение прямолинейного проводника с током в маг­нитном поле. Вращение контура с током в магнитном поле. Взаимодействие двух проводников с током. Принцип действия электродвигателя. ЭДС в цепи двигателя. Величина тока в цепи электродвигателя. Механическая мощность, мощность тепловых потерь в двигателе.

13. Явление самоиндукции и взаимоиндукции. Вихревые токи. Определение самоиндукции. Формула ЭДС самоиндукции, направление ЭДС. Потокосцепление, индуктивность, единицы их измере­ния. Определение явления взаимной индукции. ЭДС взаимной индукции. Применение явления взаимной индукции. Вихревые токи, причины их появления. Отрицательное действие вихревых токов, способы их уменьшения.

14. Принцип действия машин постоянного тока. Обрати­мость машин постоянного тока. Электродвижущая сила об­мотки якоря. Электромагнитный момент и электромагнитная мощность машины. Условия работы машины в режиме генератора. Ток в обмотке якоря генератора, ЭДС и напряжение генератора. Роль коллектора и щеток в работе генератора посто­янного тока. Условия работы машины в режиме двигателя. Ток и ЭДС якоря двигателя. Принцип обратимости машин постоянного тока. Формула ЭДС обмотки якоря и электромагнитного момента машин постоян­ного тока. Механическая и электромагнитная мощности.

15. Устройство машин постоянного тока, об­мотки его якоря. Понятие о реакции якоря и коммутации тока. Устройство статора машины постоянного тока. Устройство якоря. Устройство и назначение коллектора и щеток. Маркировка выводов в машинах постоянного тока. Устройство и типы обмоток машин постоянного тока. Реакция якоря, способы ее уменьшения. Понятие о коммутации тока.

16. Типы генераторов постоянного тока, их характеристи­ки и применение. Номинальные параметры, характеристики генераторов. Схемы генераторов с независимым, параллельным и смешанным возбуждением. Характеристики холостого хода генераторов. Внешние характеристики генераторов. Возможность регулирования напряжения на зажимах генератора. Область применения генераторов.

17. Двигатель с параллельным возбуждением, пуск в ход, регулирование скорости, рабочие характеристики. Схема включения двигателя. Основные уравнения двигателя. Пуск в ход двигателя. Регулирование скорости двигателя. Саморегулирование двигателя при изменении его наг­рузки. Скоростные характеристики двигателя. Область применения двигателя.

18. Двигатели с последовательным и смешанным возбуж­дением, область их применения. Мощность и КПД двигате­лей постоянного тока. Схема включения двигателя с последовательным возбуждением. Величина тока якоря, скорости, вращающего момента двигателя. Пуск в ход и регулирование скорости. Рабочий процесс, рабочие характеристики. Особенности и область применения двигателей с пос­ледовательным возбуждением. Особенности двигателей со смешанным возбуждением, схема включения.

19. Однофазный переменный ток. Основные параметры переменного тока. Определение, преимущества переменного тока. Синусоидальный ток, его период и частота. Мгновенные значения ЗДС, тока и напряжение. Начальная фаза. Сдвиг фаз. Амплитудные и действующие значения тока и напря­жения. Графическое изображение переменных синусоидаль­ных величин.

20. Цепь переменного тока с активным сопротивлением. Законы изменения тока и напряжение цепи. Активная мощ­ность. Законы изменения тока и напряжения. Векторная диаграмма цепи с активным сопротивлением. Закон Ома для цепи с активным сопротивлением. Активная мощность, единицы ее измерения.

21. Цепь переменного тока с индуктивным сопротивле­нием. Законы применения тока и напряжения, индуктивное сопротивление. Реактивная мощность, единицы ее измерения. Законы изменения тока и напряжения. Формула индуктивного сопротивления. Закон Ома для цепи с индуктивным сопротивлением. Векторная диаграмма цепи. Реактивная мощность, единицы се измерения.

22. Цепь переменного тока с емкостным сопротивлением. Формула емкостного сопротивления. Законы изменения тока и напряжения. Законы изменения тока и напряжения. Формула емкостного сопротивления. Векторная диаграмма цепи. Закон Ома для цепи с емкостным сопротивлением. Мощность цепи.

23. Реальная катушка в цепи переменного тока. Полное сопротивление катушки. Треугольник сопротивления. Закон изменения тока и напряжения. Сдвиг фаз между током и напряжением. Векторная диаграмма цепи. Формула полного сопротивления. Треугольник сопротивлений.

24. Последовательное соединение активного, индуктивного и емкостного сопротивления. Полное сопротивление цепи. Резонанс напряжений. Закон изменения тока и напряжения. Изменение сдвига фаз между током и напряжением при включении конденсатора. Полное сопротивление цепи и его изменение при вклю­чении конденсатора. Условие резонанса напряжений. Процессы, происходящие в цепи при резонансе на­пряжений, вредные последствия резонанса.

25. Параллельное соединение активно-индуктивного и ем нос того сопротивлений. Резонанс токов. Векторная диаграмма цепи. Разложение тока катушки на составляющие. Формула тока в неразветвленной части цепи. Угол сдвига фаз между общим током и приложенным напряжением, определение косинуса угла. Условие резонанса токов. Процессы, протекающие в цепи при резонансе токов.

26. Полная мощность, треугольник мощностей, коэффици­ент мощности, 'его технико-экономическое значение и спосо­бы повышения. Формула полной мощности, единицы ее измерения. Треугольник мощностей, формулы зависимости между активной, индуктивной и полной мощностью. Физический смысл коэффициента мощности. Правильная эксплуатация электрооборудования—ес­тественный способ увеличения коэффициента мощности. Искусственный способ повышения коэффициента мощ­ности.

27. Получение и свойства 3-х фазного тока. Способы сое­динения фаз генератора. Зависимость между линейным и фазным напряжением. Определение, получение и свойства трехфазного тока. Векторная диаграмма. Симметричная связанная система трехфазной ЭДС. Соединение фаз генератора звездой. Определение фазного и линейного напряжения. Установление зависимости между фазным и линейным напряжением для соединения звездой. Соединение фаз треугольником. Зависимость между фазным и линейным током для соединения треугольником.

28. Соединение фаз потребителя звездой. Роль нулевого провода. Соединение фаз потребителя звездой при несимметрич­ной нагрузке. Определение линейного и фазного токов, графическое определение тока в нулевом проводе. Роль нулевого провода для осветительной нагрузки. Соединение фаз потребителя звездой при симметрич­ной нагрузке, трехпроводная система.

29. Соединение фаз потребителя треугольником. Мощность трехфазного тока. Соединение фаз потребителя звездой при несимметричной нагрузке. Соотношение между линейными и фазными токами для несимметричной нагрузки. Соотношения между линейными и фазными то­ками для симметричной нагрузки. Формула мощности трехфазного тока для сим­метричной и несимметричной нагрузки.

30. Основные требования, предъявляемые к измеритель­ным приборам. Классификация измерительных приборов. Погрешность приборов. Перечислить пять основных технических требований, предъявляемых к электроизмерительным приборам. Различие между приборами непосредственной оценки и приборами сравнения. Классификация электроизмерительных приборов по ряду измеряемой величины. Классификация электроизмерительных приборов по принципу действия. Условные обозначения па шкалах электроизмеритель­ных приборов. Абсолютная погрешность измерения. Относительная погрешность измерения. Класс точности и приведенная погрешность при­бора.

31. Измерение тока и напряжения приборами различных систем. Расширение пределов измерения приборов. Схемы включения амперметра и вольтметра. Принцип работы амперметра и вольтметра магнито­электрической системы. Принцип работы амперметра и вольтметра выпрями­тельной системы. Принцип работы амперметра и вольтметра электро­магнитной системы. Особенности цифровых вольтметров. Назначение шунтов и добавочных сопротивлений. Формула сопротивления шунта и добавочного сопротивления (без вывода).

32. Измерение мощности и расхода электрической энер­гии в цепях постоянного, однофазного и трехфазного пере­менного тока. Устройство, принцип работы и назначение электроди­намического ваттметра. Правила включения электродинамического ваттметра. Измерение активной мощности трехфазной цепи мето­дом трех и двух ваттметров. Схема, устройство, принцип работы и правила вклю­чения однофазного индукционного счетчика активной энер­гии. Применение трехэлементных и двухэлементных счетчи­ков электрической энергии.

33. Измерение сопротивлений. Приборы для измерения сопротивлений. Устройство и назначение магазинов сопротивлений. Определение искомого сопротивления мостом Уитсона. Измерение сопротивлений амперметром и вольтметром. Последовательная схема омметра. Параллельная схема омметра. Схема омметра логометра. Измерение сопротивления изоляции проводов относи­тельно земли, изоляции электрических машин и аппаратов мегаомметром.

34. Измерение неэлектрических величин электрическими методами. Параметрические преобразователи. Генераторные преобразователи. Схема и принцип работы уровнемера с реостатным преобразователем. Схема и принцип работы тахометра с индукционным преобразователем и термометра с термоэлектри­ческим преобразователем. Преимущества измерения неэлектрических величин электрическими методами.

35. Назначение, устройство и принцип действия транс­форматора. Холостой ход. Назначение, применение трансформаторов. Изобретение трансформатора П. Н. Яблочковым. Устройство однофазного трансформатора. Принцип работы трансформатора при холостом ходе. Коэффициент трансформации трансформатора.

36. Работа нагруженного трансформатора. Потери мощ­ности и КПД трансформаторов. Принцип работы нагруженного трансформатора. Соотношение между токами, напряжениями и количе­ством витков в первичной и вторичной обмотке трансформа­тора. Потери мощности в стали, в меди. Формулы для активной мощности первичной и вторичной обмотки трансформатора. КПД трансформатора.

37. Трехфазные трансформаторы. свароч­ные трансформаторы. Устройство трехфазного трансформатора. Схемы соединения первичных и вторичных обмоток трехфазных трансформаторов.

38. Свароч­ные трансформаторы. Автотрансформаторы. Устройство, особенности, принцип работы трансфор­маторов для дуговой электросварки и автотрансформаторов. Область применения.

39. Измерительные трансформаторы. Особенности конструкции и принцип работы трансформаторов напряжения и тока. Область применения.

40. Назначение, устройство и типы асинхронных двигателей. Изобретение трехфазного асинхронного двигателя М.О. Доливо-Добровольским. Назначение, устройство трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Устройство обмотки статора двухполюсной и многопо­люсной. Особенности конструкции трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором.

41. Получение вращающегося магнитного поля. Принцип действия асинхронного двигателя. Скольжение и характер его изменения. Получение вращающегося магнитного поля. Частота вращения магнит­ного поля. Изменение направления вращения магнитного поля. Принцип действия асинхронного двигателя. Определение, предельные значения скольжения. Ток в обмотке фазы ротора и зависимость его от скольжения. Зависимость скольжения от частоты вращения ротора.

42. Вращающий момент асинхронных электродвигателей и зависимость его от скольжения. Механическая характерис­тика. Формуле для определения вращающего момента лю­бого электродвигателя переменного тока. Понятие о пусковом, максимальном и поминальном моментах.. Режимы устойчивой и неустойчивой работы. Зависимость вращающего момента от напряжения сети. Получение жестких и мягких механических характе­ристик асинхронного двигателя. Основные свойства асинхронных электродвигателей. Их достоинства и недостатки.

43. Способы пуска в ход и регулирование частоты враще­ния ротора асинхронных электродвигателей. Расположение зажимов обмоток статора на щитках асинхронных электродвигателей. Правила включения в сеть фазовых обмоток статора асинхронных электродвигателей при соединении их в звезду и в треугольник. Пуск двигателя переключением фазовых обмоток ста­тора со звезды на треугольник, с помощью пуско­вого реостата, с помощью реостата в цепи ротора Регулирование частоты вращения ротора асинхронно­го двигателя изменением частоты и числа пар полюсов р.

44. Типы однофазных асинхронных двигателей. Область их применения. Особенности конструкции, принцип работы конденсаторного однофазно­го асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Особенности конструкции однофазных двигателей с пусковой обмоткой и схема их включения в сеть. Особенности универсальных коллекторных двигателей. Достоинства и недостатки и область применения однофазных асинхронных двигателей.

45. Синхронные генераторы. Синхронные двигатели, их достоинства, область применения. Устройство синхронного генератора трехфазного тока. Устройство синхронного электродвигателя. Схема включения и принцип работы синхронного электродвигателя. Свойство обратимости синхронных машин. Достоинства и недостатки синхронных электродвига­телей. Область применения синхронных электродвигателей.

46. Система электропривода. Выбор мощности электро­двигателей и подбор их типов при продолжительном и пов­торно-кратковременном режиме. Понятие электропривода. Преимущества электропривода. Режимы работы электродвигателей. Перегрузка и недогрузка электродвигателей. Выбор мощности двигателя при продолжительном ре­жиме с неизменной нагрузкой. Выбор мощности двигателя при продолжительном ре­жиме с переменной нагрузкой. Влияние условий окружающей среды (влажность, за­пыленность, повышенная температура) на выбор типа электродвигателя.

47. Пускорегулирующая аппаратура управления электро­двигателями и защитная аппаратура. Рубильники. Пакетные выключатели. Реостаты для пуска и регулирования скорости элек­тродвигателей. Контроллеры. Плавкие предохранители. Автоматические воздушные выключатели. Контакторы. Реле. Защитное заземление.

48. Схемы управления асинхронными двигателями с по­мощью магнитных пускателей. Устройство магнитного пускателя. Схема управления трехфазным асинхронным электродвигателем с помощью нереверсивного магнитного пускателя. Схема управления трехфазным асинхронным электродвигателем с помощью реверсивного магнитного пускателя. Схема включения двухскоростного асинхронного короткозамкнутого двигателя. Автоматический пуск трехфазного асинхронного дви­гателя с кольцами.

49. Современные схемы электроснабжения промышленных предприятий от энергетической системы. Схема распределения энергии крупного промышленного предприятия через понижающую трансформаторную под­станцию. Схема распределения электроэнергии предприятия че­рез главный распределительный пункт (ГРП). Радиальная и магистральная схемы распределения электроэнергии по цехам, их достоинства и недостатки. Силовые и осветительные линии. Устройство цеховой трансформаторной подстанции (ТП).

50. Устройство воздушных, кабельных и внутренних сетей промышленных предприятий. Устройство, преимущества и недостатки воздушных линий. Устройство, преимущества и недостатки кабельных линий. Устройство сетей внутри зданий.

51. Защитное заземление. Схемы заземлений. Заземление и зануление.

52. Электробезопасность. Технические способы и средства, обеспечивающие электробезопасность.

53. Полупроводниковые приборы. Диод. Транзисторы полевые, биполярные. Тиристоры. Устройство, принцип работы, условное обозначение, применение.

54. Полупроводниковые приборы. Тиристоры, выпрямители, сглаживающие фильтры, стабилизаторы, усилители. Назначение, классификация: принцип работы, режимы работы, применение.

55. Электронные приборы (диоды, триоды, выпрямители, стабилизаторы, усилители). Устройство, принцип работы, условное обозначение, применение.

56. Газоразрядные приборы. Устройство, принцип работы, условное обозначение, применение.

57. Фотоэлектронные приборы. Устройство, принцип работы, условное обозначение, применение.

58. Осциллографы. Устройство, принцип работы, применение.

59. Интегральные микросхемы. Классификация, технология изготовления, конструкция.

60. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы и их элементы.