- •1.(2) Электрогенератор. Электродвигатель. Применение их в технике и технологиях.
- •2. (2) Топливные элементы. Водородная энергетика.
- •5. (2) Радиактивность и закон радиоактивного распада. Изотопы. Технологии утилизации радиоактивных отходов и материалов.
- •6.(2) Производство металлов (сталь, чугун, алюминий).
- •7. Новые материалы. Синтетические материалы. Полимерные материалы. Термопласты и реактопласты, эластомеры, пластмассы и их применение в технике и технологиях.
- •8.(2) Поведение веществ в магнитных полях. Ферромагнетики и ферриты и их применение в технике и технологиях.
- •9.(2) Поведение веществ в электрических полях. Диэлектрики и пьезоэлектрики и их применение в технике и технологиях.
- •10.(2) Ядерная энергия и проблемы ее использования. Термоядерный синтез. Энергоэффективные технологии.
- •11.(2) Источники энергии. Способы преобразования энергии. Тэс, гэс, аэс. Альтернативная энергетика.
- •12.(2) Сущность параметров давления и температуры, их влияние на фазовое состояние вещества, использование на практике, в технике и технологиях.
- •13.(2) Свойства металлов (электропроводность, звукопроводность, твердость, пластичность, ковкость, плавкость, плотность).
- •14.(2) Электромагнитное излучение и его природа. Шкала электромагнитных волн, области применения различных частотных диапазонов в технике и технологиях.
- •15.(2) Взаимодействие электромагнитного поля и движущегося заряда. Сила лоренца. Принцип действия электрогенераторов.
- •16.(2) Закон фарадея и принцип действия электрических трансформаторов. Линии электропередач.
- •17.(2) Техническое использование переменного тока.
- •18.(2) Основные закономероности цепей переменного тока. Закон ома для цепей переменного тока. Последовательный и переменный резонансы. Явление резонанса и его применение в науке и технологиях.
- •20.(2) Физические основы акустики. Эволюция средств звукозаписи и воспроизведения звука.
- •21.(2) Новые технологии передачи и хранения информации.
- •22.(2) Квантовые эффекты в микромире. Виды спектров. Спектральный анализ и его применение в технике и технологиях.
- •23.(2) Выделение информации на фоне помех. Использование явления резонанса для выделения полезного сигнала. Использование и применение явления резонанса в науке и технологиях.
- •24.(2) Эффект доплера и его применение в технике и технологиях.
- •25.(2) Физические эффекты (эффект эжекции, гироскопический эффект, центробежная сила, эффект доплера, акустическая кавитация, диффузия, гидростатическое давление) в машиностроении.
- •26.(2) Тепловая машина. Цикл карно. Паровая машина. Использование тепловых машин в технике и технологиях.
- •27.(2) Промышленная переработка топлива (коксование угля, крекинг нефти, переработка нефти методом ректификации).
- •28.(2) Классы точности измерительных приборов. Абсолютные и относительные погрешности. Измерительные технологии.
- •29.(2) Простые машины (рычаг, блок, наклонная плоскость, клин). Строительные машины.
- •31.(2) Звуковые волны. Инфразвук, гиперзвук, ультразвук и его применение в технике и технолог иях.
- •32.(2) Использование достижений естесственных наук в приборостроении. Приборостроение.
- •Виды измерительных приборов:
- •33. (2) Сущность процесса измерения. Виды измерений. Роль измерений в науке, технике. Погрешности измерений, их виды, причины возникновения.
- •34.(2) Добывающая и перерабатывающая промышленность. Инновации в добывающей и перерабатывающей промышленности.
- •Прядение и технология прядильного производства (относится к текстильной промышленности)
- •37.(2) Формы движения материи. Потенциальная и кинетическая энергии, их природа и взаимопревращение.
15.(2) Взаимодействие электромагнитного поля и движущегося заряда. Сила лоренца. Принцип действия электрогенераторов.
Сила Лоренца — сила, с которой, в рамках классической физики, электромагнитное поле действует на точечную заряженную частицу. На электрический заряд, движущийся в магнитном поле, действует сила Лоренца, равная
где q - величина заряда, Кл; u — скорость заряда, м/с; В
— магнитная индукция поля, Г. Эта сила направлена перпендикулярно векторам u
и В.
Если проводящий контур движется а стационарном магнитном поле, то в нем наводится э.д.с. индукции, поскольку на каждый свободный заряд — носитель тока в проводнике, перемещающийся вместе с проводником в магнитном поле, действует сила Лоренца, поэтому на отрезке длиной l, движущемся в поле с магнитной индукцией В со скоростью u возникает э.л.с., равная
E=-B l u, B
На этом основаны электромеханические электрогенераторы, в которых на статоре размещена обмотка, через которую пропускается постоянный ток, в результате чего в зазоре между статором и ротором (якорем) создается сильное магнитное поле. На поверхности ротора уложена вторая обмотка, в которой при вращении ротора и пересечении в результате этого силовых линий магнитной индукции создается электродвижущая сила. Сила Лоренца используется в кольцевых ускорителях заряженных частиц для многократного прогона их (в процессе разгона) по одному и тому же пути. Радиус обращения заряженной частицы в поперечном магнитном поле не зависит от скорости частицы.
16.(2) Закон фарадея и принцип действия электрических трансформаторов. Линии электропередач.
Электромагнитная индукция — явление возникновения электродвижущей силы (ЭДС) в проводнике, находящемся в изменяющемся магнитном поле или благодаря движению проводника относительно постоянного магнитного поля.
Электромагнитная индукция была открыта Майклом Фарадеем в 1831 году. Он обнаружил, что электродвижущая сила, возникающая в замкнутом проводящем контуре пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром. Величина ЭДС не зависит от того, что является причиной изменения потока — изменение самого магнитного поля или движение контура (или его части) в магнитном поле. Электрический ток вызванный этой ЭДС называется индукционным током. Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея (в системе СИ):
Ei = - dФm/dt или Ei = - SdB/dt, где S-площадь контура,кв.м,В-магнитная индукция.
Трансформатор — статическое (не имеющее подвижных частей) электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции системы переменного тока одного напряжения в систему переменного тока обычно другого напряжения при неизменной частоте и без существенных потерь мощности.
Трансформатор может состоять из одной (автотрансформатор) или нескольких изолированных проволочных обмоток, охватываемых общим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного магнито-мягкого материала. Работа трансформатора основана на двух базовых принципах:
Изменяющийся во времени электрический ток создаёт изменяющееся во времени магнитное поле (электромагнетизм)
Изменение магнитного потока, проходящего через обмотку, создаёт ЭДС в этой обмотке (электромагнитная индукция)
На одну из обмоток, называемую первичной обмоткой подаётся напряжение от внешнего источника. Протекающий по первичной обмотке переменный ток создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе, сдвинутый по фазе, при синусоидальном токе, на 90° по отношению к току в первичной обмотке. В результате электромагнитной индукции, переменный магнитный поток в магнитопроводе создаёт во всех обмотках, в том числе и в первичной, ЭДС индукции пропорциональную первой производной магнитного потока, при синусоидальном токе сдвинутой на 90° в обратную сторону по отношению к магнитному потоку.
Линия электропередачи (ЛЭП) — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока. Также электрическая линия в составе такой системы, выходящая за пределы электростанции или подстанции. Различают воздушные и кабельные линии электропередачи. По ЛЭП также передают информацию при помощи высокочастотных сигналов и ВОЛС. Используются они для диспетчерского управления, передачи телеметрических данных, сигналов релейной защиты и противоаварийной автоматики.