Рабочая тетрадь по Электротехнике и электронике


КРАЕВОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

Электротехника и электроника
рабочая тетрадь
специальность 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта
Разработчик: Васькина В.П. – преподаватель КГА ПОУ «Дальневосточный технический колледж
Рабочая тетрадь предназначена для проведения само- и взаимоконтроля знаний и умений обучающихся по всем темам дисциплины. Предложенные задания, контрольные вопросы, тесты способствуют самостоятельному систематическому изучения предмета и повышению уровня знаний обучающихся.
Рабочая тетрадь предназначена для студентов изучающих дисциплину «Электротехника и электроника» по специальности 23.02.03 «Техническое обслуживание ремонт автомобильного транспорта».
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
Раздел 1 Электротехника Электрическое поле 5
Электрические цепи постоянного тока 9
Электромагнетизм 19
Электрические цепи переменного тока 25
Электрические цепи трехфазного переменного тока 33
Электрические измерения 38
Трансформаторы 43
Электрические машины переменного тока 49
Электрические машины постоянного тока 55
Основы электропривода 61
Раздел 2 Электроника Полупроводниковые приборы 63
Электронные выпрямители и стабилизаторы 70
Электронные усилители 75
Электронные генераторы 80
Основы устройства и работы электронных систем зажигания 84
ЛИТЕРАТУРА 89
ПРИЛОЖЕНИЯ
90
ВВЕДЕНИЕ
Рабочая тетрадь по дисциплине «Электротехника и электроника» разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта и рабочей программы по специальности 23.02.03 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта».
Рабочая тетрадь состоит из двух разделов: электротехника, электроника. В каждом разделе имеются теоретические вопросы и вопросы прикладного характера - расчетные задачи, вопросы, где нужно закончить предложение, в некоторых темах имеются задания по составлению структурных схем (классификация тех или иных приборов). Для успешного усвоения учебного материала в каждой теме приведен краткий теоретический материал и задачи, развивающие логическое и техническое мышления.
Задания рабочей тетради используются для самостоятельной работы студентов при изучении теоретического материала с целью контроля полученных знаний, составлены таким образом, что для их успешного решения необходимы знания не только по курсу электротехники, но и по общеобразовательным и специальным дисциплинам. Выполнение заданий поможет студентам более глубоко и всесторонне усвоить программный материал, способствует повышению уровня самостоятельного и систематического изучения предмета, повышению качества знаний учащихся.
Рабочая тетрадь предназначена для само- и взаимоконтроля, а так же для использования при тематическом, рубежном и итоговом контроле знаний обучающихся по каждой теме. Она поможет закрепить знания основных законов электротехники и электроники, облегчит усвоение материала о физических процессах, построении электрических и электронных схем. Задания, данные в рабочей тетради, помогут преподавателям учитывать индивидуальные особенности обучающихся.
Рабочая тетрадь может быть использована для дневной и заочной форм обучения.
Знание только тогда знание,
когда оно приобретено усилиями
своей мысли, а не памятью.
Л.Н. Толстой
ГЛАВА 1 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
Тема: Электрическое поле
Теория
Все тела состоят из мельчайших частиц – атомов. Атом очень мал. Так, например в 1см можно разместить 100 000 000 атомов водорода.
Атом сложная система основные элементы ядро и электроны, которые вращаются вокруг ядра.

Электроны вращаются вокруг ядра по разным орбитам – некоторые ближе к ядру, другие подальше от ядра. Электротехнику интересуют электроны на последних орбитах – это свободные электроны, из свободных электронов и получается электрический ток.
Электроны – это мельчайшие частицы особого вида материи – электричества. Условно принято считать – электроны заряжены отрицательно. Протоны в ядре заряжены положительно. Величина заряда электрона и протона одинакова: у электрона; у протона . Но по массе электрон примерно в 1840 раз легче протона. В любом атоме в нормальных условиях количество электронов и протонов одинаково – атом нейтрален.
Электротехнику интересуют заряженные частицы, особенно – электроны, так как направленное движение заряженных частиц и есть электрический ток.
Зарядить атом (тело) – это значить нарушить равновесие зарядов. Положительный заряд – не хватает электронов, отрицательный заряд – электронов в избытке.
Заряженные тела взаимодействуют между собой, одноименные – отталкиваются, разноименные – притягиваются. В 1875 году физик Кулон установил, от чего и как зависит сила, с которой заряды действуют друг на друга.
Пространство вокруг заряженного тела, где обнаруживается воздействие на другие тела, называется электрическим полем.
Характеристики электрического поля:
Напряженность поля в данной точке – это сила действующая на заряд в один кулон . F – эта сила, которая будет перемещать заряды, создавать ток в проводнике.
Потенциал поля в данной точке – это запас энергии, это работа, которую затрачивает поле, передвигая 1Кл электричества из одной точки в бесконечность.

Напряжение – разность потенциалов между двумя выводами проводника, потребителя, источника
Напряжение – это работа на перемещение 1 Кл электричества с одной точки (проводника) в другую. Только при наличии напряжения заряд может перемещаться из точки с большим потенциалом в точку с меньшим потенциалом. Напряжение – это причина, вызывающая возможность создавать ток в проводнике
Ответьте на вопросы
Запишите формулу закона Кулона
F =
Что можно определить с помощью закона Кулона?
Ответ ________________________________________________________________________
Что произойдет с силой взаимодействия между двумя зарядами, если расстояние между ними увеличится в пять раз
Ответ _________________________________________________________________________
Что произойдет с силой взаимодействия между двумя зарядами, если их из воздуха перенести в воду
Ответ _________________________________________________________________________
В каких единицах измеряется электрический потенциал?
Ответ _________________________________________________________________________
Что называется электрической силовой линией?
Ответ _________________________________________________________________________
Как определить работу по переносу заряда из одной точки электрического поля в другую?
Ответ _________________________________________________________________________
От чего зависит емкость конденсатора?
Ответ _________________________________________________________________________
В каком случае необходимо применять последовательное соединение конденсаторов
Ответ _________________________________________________________________________
Заполните таблицу:
0,0015 Ф
33 мкФ 0,047мкФ 100пФ 6,8 нФ 820 пФ
______ мкФ
_______ Ф ______ пФ ______ мкФ _____ пФ _____ нФ
Выберите правильный ответ

п/п Вопрос Вариант ответа Ответ
1 Сила взаимодействия между двумя заряженными телами при увеличении величины одного из зарядов в два раза а останется неизменной б увеличится в два раза в уменьшится в два раза 2
Два конденсатора соединены последовательно и подключены к источнику, один из конденсаторов оказался пробитым. Запас прочности другого конденсатора. а увеличиться б уменьшится в останется неизменным
3
В электрическую цепь вместо источника энергии включили конденсатор, ток в цепи а будет б будет, но недолго в не будет 4 Работа, которую затрачивает поле, передвигая 1Кл электричества из одной точки в бесконечность а потенциал б напряжение в напряженность поля 5 Графическое изображение электрического поля
а схема б график в силовые линии 6 При понижении температуры проводимость проводниковых материалов а повышается б понижается в остается неизменной 7 Регулируемые сопротивления называются
а резисторами б конденсаторами в реостатами 8 Основная характеристика конденсатора
а емкость б напряженность в индуктивность 9 Единица измерения величины заряда
а ампер б кулон в Ом 10 Ученный экспериментально установивший закон взаимодействия двух точечных зарядов а Георг Ом б Шарль Кулон в Майкл Фарадей 11 При повышении напряжения на зажимах конденсатора емкость
а увеличится б уменьшится в не изменится 12 Способность проводника пропускать электрический ток характеризуется
а сопротивлением б проводимостью в емкостью 13 Короткое замыкание – это режим, при котором сопротивление
а внешней цепи практически равно нулю б цепи равно сопротивлению потребителя в равно полному сопротивлению цепи 14 Прибор, способный в результате химических процессов накапливать и сохранять в течение некоторого времени электрическую энергию а аккумулятор б конденсатор в генератор 15 О величине напряженности электрического поля судят
а по величине силовых линий б по толщине силовых линий в по густоте силовых линий Вставьте пропущенные слова
Источники энергии – это устройства, ____________________ электрический ток (генераторы, термоэлементы, фотоэлементы, химические элементы).
В любом источнике за счет сторонних сил неэлектрического происхождения создается ________________________________ сила. На зажимах источника возникает разность потенциалов или ___________________________________, под воздействием которого во внешней, присоединенной к источнику части цепи, возникает _________________________ _________. Источник ЭДС - это источник, характеризующийся электродвижущей силой и _______________________ ______________________.
Решите задачи
Величина одного заряда , другого - . Определите силу взаимодействия между зарядами, если они помещены в керосин () на расстоянии 10 см.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
Определите силу взаимодействия между двумя электрическими зарядами и , находящимися в дистиллированной воде () на расстоянии 5 см друг от друга.
Дано:_________________________________________________________________________
Найти:________________________________________________________________________
Решение:______________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Ответ: ________________________________________________________________________
Конденсатор в 60 мкФ заряжен до напряжения в 600 в.    Этотконденсатор присоединен параллельно к другому незаряженному конденсатору, ёмкостью 900 мкФ.  Какое напряжение установится послеих соединения.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
Плоский воздушный конденсатор,  расстояние, между пластинамикоторого 2 см,  заряжен до напряжения 3000 В.  Определить энергиюэтого конденсатора, если площадь пластин 100 см².
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
Определите потенциал точки электрического поля, в которую из бесконечности внесен заряд Кл, если при этом силами поля совершена работа Дж.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
Задания для самостоятельной работы
Расчет электрических цепей при параллельном, последовательном и смешанном соединении конденсаторов.
Построить электрическую цепь из пяти конденсаторов соединенных параллельно. Найти общую емкость конденсаторной батареи, если емкость всех конденсаторов одинакова и равна 5 мкФ.
Построить электрическую цепь из трех конденсаторов соединенных последовательно. Найти общую емкость конденсаторной батареи, если емкость всех конденсаторов одинакова и равна 3 мкФ.
Определить общую емкость соединения конденсаторов, схема которого приведена на рисунке, если все конденсаторы имеют емкость по 5 мкФ.

Тема: Электрические цепи постоянного тока
Теория
Электрическая цепь - это совокупность устройств, предназначенных для производства, передачи, преобразования и использования электрического тока.Все электротехнические устройства по назначению, принципу действия и конструктивному оформлению можно разделить на три большие группы.
Источники энергии, т.е. устройства, вырабатывающие электрический ток (генераторы, термоэлементы, фотоэлементы, химические элементы).
Приемники, или нагрузка, т.е. устройства, потребляющие электрический ток (электродвигатели, электролампы, электромеханизмы и т.д.).
Проводники, а также различная коммутационная аппаратура (выключатели, реле, контакторы и т.д.).
Для работы электрической цепи необходимо наличие источников энергии. В любом источнике за счет сторонних сил неэлектрического происхождения создается электродвижущая сила. На зажимах источника возникает разность потенциалов или напряжение, под воздействием которого во внешней, присоединенной к источнику части цепи, возникает электрический ток.
Направленное движение электрических зарядов называют электрическим током. Электрический ток может возникать в замкнутой электрической цепи.
Постоянным током называется ток величина и направление, которого не изменяются с течением времени. Для возникновения тока на концах проводника надо создавать и поддерживать напряжение. Все источники электрической энергии на своих режимах создают ЭДС (электродвижущую силу). Для того чтобы источник мог создавать ток в потребителе надо создать замкнутую цепь. Важно усвоить, что цепь состоит из двух частей – внешней и внутренней.
Самые простые, но и в тоже время главные законы электротехники – закон Ома для участка цепи и закон Ома для полной цепи. Сверхважное следствие закона Ома – падение напряжения на участке цепи, надо знать, что падение напряжения можно уменьшить, для этого надо уменьшить силу тока (выключить лишние потребители) или уменьшить сопротивление проводов (но это дорогое дело).
Для расчета электрических цепей используют правила Кирхгофа.        
На рис. 1. изображен участок цепи с сопротивлением R. Ток, протекающий через сопротивление R, пропорционален падению напряжения на сопротивлении и обратно пропорционален величине этого сопротивления.

Падением напряжения на сопротивлении называется произведение тока, протекающего через сопротивление, на величину этого сопротивления.24453854445
Рис. 1.
Основными законами электрических цепей, наряду с законом Ома, являются законы баланса токов в разветвлениях (первый закон Кирхгофа) и баланса напряжений на замкнутых участках цепи (второй закон Кирхгофа). В соответствии с первым законом Кирхгофа, алгебраическая сумма токов в любом узле цепи равна нулю:

Возьмем схему на рис. 2 и запишем для нее уравнение по первому закону Кирхгофа.
2494280170815
Рис. 2
Токам, направленным к узлу, присвоим знак "плюс", а токам, направленным от узла - знак "минус". Получим следующее уравнение:
или
Согласно второму закону Кирхгофа, алгебраическая сумма ЭДС вдоль любого замкнутого контура равна алгебраической сумме падений напряжений в этом контуре

Возьмем схему на рис.3 и запишем для внешнего контура этой схемы уравнение по 221361069850второму закону Кирхгофа.
Рис. 3
Для этого выберем произвольно направление обхода контура, например, по часовой стрелке. ЭДС и падения напряжений записываются в левую и правую части уравнения со знаком "плюс", если направления их совпадают с направлением обхода контура, и со знаком "минус", если не совпадают.
При определении тока в ветви, содержащей источник ЭДС, используют закон Ома для активной ветви.
Возьмем ветвь, содержащую сопротивления и источники ЭДС. Ветвь включена к узлам a-b, известно направление тока в ветви (рис. 4).
194119520955
 
Рис.4
Возьмем замкнутый контур, состоящий из активной ветви и стрелки напряжения Uab, и запишем для него уравнение по второму закону Кирхгофа. Выберем направление обхода контура по часовой стрелке.  
Получим

Из этого уравнения выведем формулу для тока

В общем виде:
,
где R - сумма сопротивлений ветви; E - алгебраическая сумма ЭДС.
ЭДС в формуле записывается со знаком "плюс", если направление ее совпадает с направлением тока и со знаком "минус", если не совпадает.
При расчете сложных электрических цепей целесообразно производить их упрощение путем свертывания, заменяя отдельные участки цепи с последовательным, параллельным и смешанным соединениями сопротивлений одним эквивалентным сопротивлением с помощью метода эквивалентных преобразований электрических цепей.
Решение задачи требует знания закона Ома для всей цепи и ее участков, первого и второго законов Кирхгофа и методики определения эквивалентного сопротивления цепи при смешанном соединении резисторов.
Ответьте на вопросы
Запишите формулу закона Ома для участка цепи
I =
От чего зависит сопротивление проводника?
Ответ ________________________________________________________________________
Зависимость между какими величинами устанавливается по закону Ома для полной цепи?
Ответ _________________________________________________________________________
Длину и диаметр проводника увеличили в два раза. Как изменится его проводимость?
Ответ _________________________________________________________________________
Как определить длину мотка медной проволоки, не разматывая его?
Ответ _________________________________________________________________________
Как изменится сопротивление линии передач, если медный провод заменить на железный такой же длины, диаметра и площади поперечного сечения?
Ответ _________________________________________________________________________
В каких единицах в системе СИ измеряется электрическая проводимость?
Ответ _________________________________________________________________________
Напишите уравнение по 1-му правилу Кирхгофа для узла, изображенного на рисунке.

Ответ _________________________________________________________________________
Как измерить напряжение городской сети, превышающей 200В, если имеются вольтметры со шкалами только до 150В?
Ответ _________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Заполните таблицу:
10 МОм
470 Ом 0,33 МОм 47 кОм 4700 Ом 1,5 кОм
______ Ом
_______ кОм ______ кОм ______ МОм _____ МОм _____ кОм
Выберите правильный ответ

п/п Вопрос Вариант ответа Ответ
1 Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна а сопротивлению б ЭДС источника в напряжению 2
Участок цепи, вдоль которого проходит один и тот же ток
а ветвь б контур в схема 3
Количество теплоты выделяющегося при прохождении тока по проводнику определяют по закону а Джоуля-Ленца б Кулона в Ома 4 Проводимость проводника при увеличении площади поперечного сечения
а увеличится б уменьшится в не изменится 5
Соединение, представленное на схеме
а параллельное б последовательное в смешанное 6 Условное обозначение реостата
а б в 7 Регулируемые сопротивления называются
а резисторами б конденсаторами в реостатами 8 Количество теплоты выделяющейся в нагревательном приборе при ухудшении контакта в розетке а увеличится б уменьшится в не изменится 9 Длину проводника увеличили в два раза. Сопротивление
а увеличится б уменьшится в не изменится 10 При одинаковом диаметре и длине проводника сильнее нагреется провод а медный б стальной в оба нагреются одинаково 11 Электрический параметр, оказывающий непосредственное физиологическое воздействие на организм человека а напряжение б мощность в сила тока г напряженность 12 Материал, обладающий наименьшим сопротивлением а серебро б медь в алюминий г сталь 13 Металлические проводники характеризуются наличием свободных
а положительных ионов б электронов в отрицательных ионов г протонов 14 Закон Ома для участка цепи постоянного тока
а б в 15 Напряжение цепи состоящей из трех последовательно соединенных резисторов равно 24В; R1 = 2Ом, R2 = 1 Ом, R3 = 3 Ом. Сила тока в цепи равна (А) а 4 б 2 в 6
16
Материалы, содержащие большое количество свободных носителей заряда а проводники б полупроводники в диэлектрики 17 Позиционное обозначение резистора на схемах а R б С в VT г Т 18 Единица измерения сопротивления
а Вольт б Ватт в Ом г Ампер 19 Самые распространенные проводниковые материалы
а германий б сталь в медь г алюминий д кремний 20 Электрический потенциал измеряют в
а амперах б вольтах в ватах Найдите ошибки в тексте.
Электрический ток – направленное движение заряженных частиц.
1.1 Электрический ток в проводнике – это направленное движение ионов.
1.2 Электрический ток определяет количество напряжения проходящего через поперечное сечение проводника в единицу времени.
1.3 Сила тока – физическая величина, показывающая напряжение, проходящее через проводник за единицу времени. 1.4 Математически это определение записывается в виде формулы: I=q/t
1.5 Для измерения силы тока используют специальный прибор – вольтметр. Его включают параллельно в том месте, где нужно измерить силу тока.
1.6 Ток идет как по внешней части цепи, так и по внутренней. 1.7 Внешняя часть – все, что подключается к источнику, внутренняя – все, что внутри источника. 1.8 Условно принято считать, что ток в цепи идет от минуса источника через потребитель к плюсу. 1.9 На самом деле наоборот.
1.10 Направленному движению электрических зарядов в любом проводнике препятствуют его молекулы и атомы. 1.11 Противодействие электрической цепи прохождению электрического тока называют электрическим проводимостью.
R = ρl /S
1.12 Сопротивление проводника зависит от температуры, причем сопротивление металлических проводников с повышением температуры уменьшается.
1.13 Способность проводника пропускать электрический ток характеризуется проводимостью g, значение которой прямо пропорционально сопротивлению. 1.14 Единицей измерения проводимости является сименс См.
1.15 Для измерения работы тока (чаще говорят "потребленной электроэнергии") служат специальные измерительные приборы – мультиметры.
Закон Ома для участка цепи: 1.16 Ток на участке цепи прямо пропорционален ЭДС источника и обратно пропорционален сопротивлению участка цепи. I=U/R
Закон Ома для полной цепи: 1.17 Ток в замкнутой цепи прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению всей цепи.
1.18 Закон Ома можно выразить формулой:
I = E / (R + R0)
где R – сопротивление внешней части цепи, R0 – внутреннее сопротивление
2. Любой источник энергии можно представить в виде источника ЭДС или источника напряжения.
2.1 Идеальным называется источник ЭДС, внутреннее сопротивление которого 471995534925бесконечно.
2.2 На рисунке стрелка ЭДС направлена от точки высшего
потенциала к точке низшего потенциала.
2.3 В автомобилях в качестве источников энергии применяются
только генераторы постоянного тока.
2.4 Потребители тока в автомобилях всегда питаются только от
генератора.
Заполните таблицу

п/п Номер предложения Ошибка
1 1.1 Решите задачи
Определить сопротивление стального провода при температуре 150,° если его сопротивление при 50° составляло 200 Ом. Температурный коэффициент равен 0,005 Кֿ¹.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
До какой величины ЭДС должен быть заряжен аккумулятор с внутренним сопротивлением 0,8 Ом, чтобы обеспечить нормальную работу электрооборудования, рассчитанного на напряжение 12В, имеющего сопротивление 10 Ом?
Дано:_________________________________________________________________________
Найти:________________________________________________________________________
Решение:______________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Ответ: ________________________________________________________________________
Три резистора сопротивлением 8, 12, 6 Ом соединены последовательно. Вольтметр, включенный на зажимы первого резистора, показал 12В. Определить падение напряжения на втором и третьем резисторах.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
Сопротивление обмотки электромагнита, выполненной из медной проволоки, при 20°С было 2 0м, а  после  длительной работы   стало равно 2,4 Ом. До какой температуры нагрелась обмотка  ( α т = 4,2· 10ֿ³ Кֿ¹)
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
Медный проводник при температуре 35°К имеет сопротивление 50 Ом. После охлаждения его сопротивление составило 42 Ом. До какой температуры охлажден проводник? ( α т = 4,2· 10ֿ³ Кֿ¹)
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
Задания для самостоятельной работы
Расчет общего сопротивления при параллельном, последовательном и смешанном соединениях.
1.1 Цепь состоит из трех параллельно соединенных резисторов. Определить эквивалентное сопротивление разветвления, если R1 = 4 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 3 Ом.

1.2 Определить эквивалентное сопротивление смешанного соединения, если R1 = 4 Ом, R2 = R3 = 2 Ом.

1.3 Какие сопротивления можно получить, имея три резистора по 6 Ом.
Выполнить конспект
Режимы работы электрической цепи: холостой ход, номинальный режим, рабочий режим, режим короткого замыкания
Расчет параметров электрических цепей постоянного тока.
Задания выполняются по вариантам.
Задача: Цепь постоянного тока со смешанным соединением состоит из четырех резисторов. В зависимости от вариант заданы: схема цепи (по номеру рисунка), сопротивления резисторов R1, R2, R3, R4, напряжение U, ток I или мощность Р всей цепи.
Определить: 1) эквивалентное сопротивление цепи Rобщ
 2) напряжение на каждом резисторе U1, U2, U3, U4.
Решение   задачи   проверить,   применив   второй   закон   Кирхгофа
Данные для своего варианта взять из таблицы 
Номер варианта Номер рисунка  
R1 Ом  
R2 Ом  
R3Ом  
R4, Ом  
U,I,P  
 
 
 
1 11 8 3 24 8 U = 100 В 2 12 3 20 40 15 I=4 А 3 13 2 5 72 90 Р= 188 Вт 4 14 6 2 40 10 U= 160 В  
5 15 10 15 2 1 I = 25 А  
6 16 60 30 30 20 Р = 288 Вт  
7 17 6 5 15 5 U= 160 В  
8 18 24 8 3 2 I = 20 А  
9 19 1 3 20 5 Р = 800 Вт  
10 20 2 72 90 3 U= 90 В  
11 1 15 7 3 4 I= 10 А  
12 2 20 5 6 15 P= 150 Вт  
13 3 10 4 8 15 U= 160 в  
14 4 6 15 10 12 I= 15 А  
15 5 40 50 72 10 Р = 200 Вт  
16 6 10 20 30 15 U= 36 В  
17 7 72 90 2 8 I=8 А  
18 8 10 5 2 8 Р = 150 Вт  
19 9 2 3 30 6 U= 90 В  
 
 
20 10 5 10 72 90 I=2 А 21 11 13 15 10 3 Р = 90 Вт 22 12 8 15 5 30 U = 120 В  
23 13 2 11 90 10 I = 5 А  
24 14 10 2 8 24 Р = 400 Вт  
25
15 10 15 4 2 U= 90 В  
26 16 6O 15 72 90 I= 2 А  
27 17 2 10 15 25 Р = 90 Вт  
28 18 40 10 2 5 U=60 В  
29 19 2 3 72 90 I=2 А  
30 20 5 15 60 3 Р = 180 Вт  



Тема: Электромагнетизм.
Теория
Еще в глубокой древности была известна руда, обладающая свойством притягивать железо. Такая руда представляет собой химическое соединение железа с кислородом и является природным магнитом.
В технике применяются не природные, а искусственные постоянные магниты. Искусственным магнитом называется намагниченный кусок специального сплава или керамического материала. Постоянные магниты могут иметь различную форму: прямоугольную, подковообразную, кольцеобразную и т. д.
365760020955Каждый постоянный магнит имеет два полюса: северный и южный. С помощью компаса легко убедиться в том, что магнитная стрелка, вращающаяся на острие, устанавливается всегда так, что один ее полюс направлен на север, а другой - на юг. Полюс, направленный на север, обозначается буквой N, а полюс, направленный на юг, - буквой S. Магниты взаимодействуют между собой - одноименные полюсы магнитов взаимно отталкиваются, а разноименные - притягиваются.
В 1820 г. А. Ампер (1775-1836) установил, что если токи в двух прямолинейных параллельных проводниках имеют одинаковые направления, то они притягивают друг друга, если же направления токов противоположны, то проводники отталкивают друг друга. Взаимодействие токов осуществляется посредством поля, которое было названо магнитным. Электрический ток создает в окружающем пространстве магнитное поле. В отличие от электростатического поля, которое создается неподвижными электрическими зарядами, магнитное поле появляется лишь при движении зарядов.
Магнитное поле характеризуется вектором магнитной индукции В величина которого определяет силу, действующую в данной точке поля на движущийся заряд, или момент сил, действующий на замкнутый контур (рамку) с током
Магнитное поле изображают линиями магнитной индукции аналогично линиям напряженности электростатического поля. Это такие линии, касательные к которым направлены так же, как вектор В в данной точке поля. Принято считать, что магнитные силовые линии направлены от северного полюса к южному.
Важнейшей особенностью линий магнитной индукции является их замкнутость, а это отражает тот факт, что в природе нет магнитных зарядов, на которых начинались бы или заканчивались линии магнитной индукции, т.е. в противоположность электростатическому полю магнитное поле не имеет источников.
На проводник с током в магнитном поле действует сила. Ампер установил, что на прямолинейный проводник длиной I, по которому течет ток с силой I, в магнитном поле с индукцией В действует сила
F = IBlsina,(законом Ампера)
где а - угол между направлением тока и вектором магнитной индукции В, F - сила Ампера. Направление силы F определяется с помощью правила левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы линии вектора магнитной индукции входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали направление тока, то большой палец, отогнутый на 90°, укажет направление силы Ампера.
Явление электромагнитной индукции было открыто Фарадеем в 1831 г. Опыты Фарадея показали, что во всяком замкнутом проводящем контуре при изменении числа линий магнитной индукции, проходящих через него, возникает электрический ток. Этот ток был назван индукционным током. Например, в момент вдвигания магнита и в момент его выдвижения из катушки наблюдается отклонение стрелки гальванометра.
4457700297815Отклонения стрелки при вдвигании и выдвигании магнита противоположны. Отклонения тем больше, чем быстрее двигается магнит. Если вдвигать и выдвигать в катушку магнит другим полюсом, то отклонения стрелки будут противоположны первоначальным.
Полное число линий магнитной индукции через площадь контура представляет магнитный поток. Таким образом, причиной возникновения индукционного тока является изменение магнитного потока через контур.
Возникновение индукционного тока означает, что при изменении магнитного потока Ф в контуре возникает ЭДС индукции.
Магнитное поле и его характеристики - важный вопрос, так как электрический ток – это направленное движение заряженных частиц (электронов в проводнике), а для того чтобы заставить электроны двигаться в одну сторону, нужна сила, этой силой может быть магнитное поле (и это важно знать).
Ответьте на вопросы
1. Запишите формулы:
а. магнитной индукции
В =
б. магнитного потока
Ф =
2. Что можно определить, применив правило левой руки?
Ответ ________________________________________________________________________
3. Как будут взаимодействовать два параллельных проводника, изображенных на рисунке
а. Ответ ____________________________
б. Ответ ____________________________
4. Скорость изменения тока, проходящего через катушку, возросла. Как изменится ЭДС самоиндукции?
Ответ _________________________________________________________________________
5. Внутрь катушки вставлен стальной сердечник. Как изменится индуктивность катушки?
Ответ _________________________________________________________________________
6. Не меняя длину и диаметр длинной цилиндрической катушки, увеличили ее число витков в три раза. Как изменится индуктивность катушки?
Ответ _________________________________________________________________________
7. В каком случае при перемещении проводника в магнитном поле с очень большой скоростью, величина индуцированной в проводнике ЭДС будет равна нулю?
Ответ _________________________________________________________________________
8. Всегда ли в проводнике появляется индуцированный ток, если проводник движется перпендикулярно магнитному потоку?
Ответ _________________________________________________________________________
9. Напишите формулу ЭДС самоиндукции
10. Заполните таблицу:
0,5 Гн
2,6 мГн 37 мкГн 521 мГн 1210 мкГн 17 Гн
______ мГн
______ мкГн ______ мГн ______ мкГн _____ Гн _____ мГн
Выберите правильный ответ

п/п Вопрос Вариант ответа Ответ
1 Магнитное поле возникает вокруг а неподвижных зарядов б движущихся зарядов в и вокруг неподвижных и вокруг движущихся зарядов 2
Материалы, обладающие большой магнитной проницаемостью а парамагнитные б ферромагнитные в диамагнитные 3
Соответствие между материалами и магнитными свойствами материалов
1 железо
2 алюминий
3 серебро а парамагнитные б ферромагнитные в диамагнитные 4 Сердечники трансформаторов, магнитных усилителей, электрических машин являются примерами а электрических цепей постоянного тока б магнитных цепей в электрических цепей переменного тока 5 Графическое изображение магнитного поля
а схема б график в силовые линии 6 Два проводника с током различных направлений
а притягиваются б отталкиваются в не взаимодействуют друг с другом 7 При помощи петли гистерезиса можно определить ______________________ ферромагнитных материалов а сопротивление б проводимость в магнитные свойства 8 Основные элементы магнитной цепи
а магнитопровод б электрические провода в потребитель г источник магнитного поля д генератор 9 Направление силовых линий магнитного поля проводника с током определяют по правилу а буравчика б правой руки в левой руки 10
Явление электромагнитной индукции было открыто
а Георг Ом б Шарль Кулон в Майкл Фарадей Вставьте пропущенные слова
В 1820 г. А. Ампер (1775-1836) установил, что если токи в двух прямолинейных параллельных проводниках имеют одинаковые направления, то они __________________ друг друга, если же направления токов ______________________, то проводники отталкивают друг друга. Взаимодействие токов осуществляется посредством поля, которое было названо __________________. Электрический ток создает в окружающем пространстве ____________________ поле. В отличие от электростатического поля, которое создается неподвижными электрическими зарядами, ____________________ поле появляется лишь при движении зарядов.
____________________ поле характеризуется вектором магнитной _________________ В величина которого определяет _________________, действующую в данной точке поля на движущийся заряд, или момент сил, действующий на замкнутый контур (рамку) с током.
___________________ поле изображают линиями магнитной индукции аналогично линиям напряженности _________________________ поля. Это такие линии, касательные к которым направлены так же, как вектор В в данной точке поля. Принято считать, что магнитные силовые линии направлены от ______________________ полюса к ______________________. Направление магнитных силовых линий создаваемых током, а следовательно, и направление вектора В определяют с помощью правила ______________________, которое формулируется следующим образом: если поступательное движение правого буравчика совпадает с направлением ______________________ в проводнике, то направление линий магнитной индукции совпадает с направлением вращательного движения его рукоятки.
Найдите ошибки в тексте
1. Как известно, вокруг проводника с током появляется электрическое поле.
2. Интенсивность поля характеризуется векторной величиной: напряженностью электрического поля, измеряемой в амперах на метр (A/м). 3. Интенсивность поля характеризуется также вектором магнитной индукции, измеряемой в теслах (Тл).
4. Напряженность магнитного поля зависит, а магнитная индукция не зависит от свойств окружающей среды.
5. В зависимости от величины относительной магнитной проницаемости, все вещества делятся на три группы.
6. К первой группе относятся диамагнетики: вещества, у которых μ< 1. 7. Ко второй группе относятся парамагнетики, вещества с μ >1. 8. К третьей группе относятся ферромагнетики, вещества с μ >> 1.
9. К ферромагнетикам принадлежат: алюминий, никель, кобальт.
10. Магнитной цепью называется совокупность устройств, содержащих парамагнитные вещества.     
11. Источником магнитодвижущей силы является либо постоянный магнит, либо конденсатор.  
12. Кривая зависимости B(H), получающаяся при циклическом перемагничивании ферромагнитного материала, называется кривой гистерезиса.
13. Ферромагнитные материалы с большим значением коэрцитивной силы называются магнитотвердыми. 14. Эти материалы используют в магнитопроводах электрических машин и трансформаторов.
 15. Ферромагнитные материалы с малым значением коэрцитивной силы называются магнитомягкими. 16. Из этих материалов изготавливают постоянные магниты.
Заполните таблицу

п/п Номер предложения Ошибка
1 1 Решите задачи
1. Вычислите магнитную индукцию поля, если оно действует на проводник с силой 6Н. Рабочая длина проводника, помещенная в магнитное поле составляет 60 см, а сила тока, протекающего в нем, 15А.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
2. Обмотка, намотанная на цилиндрический каркас длиной 0,3м, состоит из 1600 витков и по ним протекает ток 0,1А. Вычислите напряженность поля внутри этой катушки.
Дано:_________________________________________________________________________
Найти:________________________________________________________________________
Решение:______________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Ответ: ________________________________________________________________________
3. Определите магнитную индукцию в сердечнике из альсифера с магнитной проницаемостью 10,5, если он помещен в магнитное поле с напряженностью 100А/м.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
4. Определите магнитный поток катушки, по виткам которой проходит ток 0,1А, если известно, что число ее витков 1000, длина 12,5см и средний диаметр катушки 8см.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
5. Определите напряженность магнитного поля, создаваемого током 25А, проходящим по длинному прямолинейному проводнику в точке, удаленной от проводника на 20см.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
Задания для самостоятельной работы
Выполните конспекты:
1. Магнитные свойства вещества. Намагничивание ферромагнетика. Гистерезис.
2. Электромагнитные силы. Энергия магнитного поля
3. Электромагниты и их применение.
Тема: Электрические цепи переменного тока
Теория
Электрический ток, величина и направление которого не остаются постоянными, называется переменным током. Значение переменного тока в рассматриваемый момент времени называют мгновенным и обозначают строчной буквой i.
Большинство потребителей электрической энергии работает на переменном токе. В настоящее время почти вся электрическая энергия вырабатывается в виде энергии переменного тока. Это объясняется преимуществом производства и распределения этой энергии. Переменный ток получают на электростанциях, преобразуя с помощью генераторов механическую энергию в электрическую. Основное преимущество переменного тока по сравнению с постоянным заключается в возможности с помощью трансформаторов повышать или понижать напряжение, с минимальными потерями передавать электрическую энергию на большие расстояния, в трехфазных источниках питания получать сразу два напряжения: линейное и фазное. Кроме того, генераторы и двигатели переменного тока более просты по устройству, надежней в работе и проще в эксплуатации по сравнению с машинами постоянного тока.
В электрических цепях переменного тока наиболее часто используют синусоидальную форму, характеризующуюся тем, что все токи и напряжения являются синусоидальными функциями времени. В генераторах переменного тока получают ЭДС, изменяющуюся во времени по закону синуса, и тем самым обеспечивают наиболее выгодный эксплуатационный режим работы электрических установок. Кроме того, синусоидальная форма тока и напряжения позволяет производить точный расчет электрических цепей с использованием метода комплексных чисел и приближенный расчет на основе метода векторных диаграмм. При этом для расчета используются законы Ома и Кирхгофа, но записанные в векторной или комплексной форме.
В современной технике широко используют разнообразные по форме переменные токи и напряжения: синусоидальные, прямоугольные, треугольные и др. Значение тока, напряжения, ЭДС в любой момент времени t называется мгновенным значением и обозначается малыми строчными буквами, соответственно i = i(t); u = u(t); e = e(t).
Токи, напряжения и ЭДС, мгновенные значения которых повторяются через равные промежутки времени, называют периодическими, а наименьший промежуток времени, через который эти повторения происходят, называют периодом Т. Если кривая изменения периодического тока описывается синусоидой, то ток называют синусоидальным. Если кривая отличается от синусоиды, то ток несинусоидальный.

В промышленных масштабах электрическая энергия производится, передается и расходуется потребителями в виде синусоидальных токов, напряжений и ЭДС,
Временная диаграмма представляет графическое изображение синусоидальной величины в заданном масштабе в зависимости от времени.
i(t) = Im sin(ωt - ψi).
Для сравнения действий постоянного и переменного токов вводят понятие действующее значение переменного тока. Действующее значение переменного тока численно равно такому постоянному току, при котором за время равное одному периоду в проводнике с сопротивлением R выделяется такое же количество тепловой энергии, как и при переменном токе.
В цепях переменного тока выделяют следующие виды сопротивлений.
Активное. Активным называют сопротивление резистора. Условное обозначение. Единицей измерения сопротивления является Ом. Сопротивление резистора не зависит от частоты.
Реактивное. В разделе реактивные выделяют три вида сопротивлений: индуктивное и емкостное и собственно реактивное. Для индуктивного сопротивления выше была получена формула XL = ωL. Единицей измерения индуктивного сопротивления также является Ом. Величина линейно зависит от частоты.
Для емкостного сопротивления выше была получена формула  = 1 / ωC. Единицей измерения емкостного сопротивления является Ом. Величина Xс зависит от частоты по обратно-пропорциональному закону. Просто реактивным сопротивлением цепи называют величину X =  - 
Полное сопротивление. Полным сопротивлением цепи называют величину
Если в цепи присутствуют элементы R, L и С, то активная и реактивная мощности определяются уравнениями.
Активная мощность потребителя определена формулой: P=UIcosφ,
Реактивная: Q = QL - QC, Q = U I sin φ, где φ – угол сдвига фаз.
Вводят понятие полной мощности цепи S = U I.
Единицей измерения полной мощности является ВА – вольт-ампер.
Величина cos φ называется коэффициентом мощности. Ток в линии питающей потребителя с заданной мощностью Р равен I = P / (U cos φ) и будет тем больше, чем меньше cos φ. При этом возрастают потери в питающей линии. Для их снижения желательно увеличивать cos φ. Большинство потребителей имеет активно-индуктивную нагрузку. Увеличение cos φ возможно путем компенсации индуктивной составляющей тока путем подключения параллельно нагрузке конденсатора.
При изучении однофазного переменного тока следует обратить внимание на явление резонанса, который используется для усиления тока или напряжения на определенных частотах.
Электрические цепи переменного тока делятся на простейшие и сложные. Для расчета цепей переменного тока, как и для расчета цепей постоянного тока, используют законы Ома и правила Кирхгофа.
Ответьте на вопросы
Чем объясняется увеличение сопротивления проводников переменному току?
Ответ _________________________________________________________________________
Как изменяется активное сопротивление проводников при увеличении частоты тока?
Ответ ________________________________________________________________________
В цепи, содержащей R, L, C, приложено напряжение: . Какие величины влияют на амплитуду тока в цепи?
Ответ _________________________________________________________________________
Цепь переменного тока содержит электрические лампочки. Как изменяются по фазе ток и напряжение в этой цепи?
Ответ _________________________________________________________________________
Емкость конденсатора в колебательном контуре увеличилась в четыре раза. Как изменилось волновое сопротивление контура.
Ответ _________________________________________________________________________
Одинаковы ли действующие значения двух синусоидальных токов с одинаковой амплитудой, но разными частотами?
Ответ _________________________________________________________________________
Как изменится переменный ток в катушке, если внести в нее стальной сердечник?
Ответ _________________________________________________________________________
К электрической цепи, содержащей R, L, C, приложено напряжение: . Какие величины влияют на амплитуду тока в цепи.
Ответ _________________________________________________________________________
Условия возникновения резонанса напряжений.
Ответ _________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Как называются сопротивления, на которых происходит безвозвратная потеря электрической энергии, т. е. ее преобразование в другой вид энергии.
Ответ _________________________________________________________________________
Выберите правильный ответ

п/п Вопрос Вариант ответа Ответ
1 До конца XIX века использовались только источники тока
а переменного б постоянного в трехфазного переменного 2
Соотношения между амплитудным и действующим значениями синусоидального тока
а б в 3
Разность между индуктивным и емкостным сопротивлением - это сопротивление а активное б реактивное в индуктивное 4 Элемент, не обладающий постоянным сопротивлением
а нелинейный б линейный в резистивный 5
Условное обозначение полной мощности в цепях переменного тока
а Р б Q в S г U 6 Преимущество переменного тока по сравнению с цепями постоянного тока – это возможность
а передачи электроэнергии на большие расстояния б преобразования электроэнергии в тепловую и механическую в изменения напряжения с помощью трансформатора 7 Значения переменного тока, напряжения, ЭДС в любой момент времени а амплитудные б мгновенные в действующие 8
Промышленная частота тока в России (Гц)
а 60 б 50 в 100 г 220 9 Время одного полного изменения ЭДС переменного тока называется
а периодом б частотой в фазой 10 Реактивным сопротивлением обладают
а резисторы б конденсаторы в катушка индуктивности г диоды 11 При резонансном режиме работы сопротивление в цепи
а реактивное б активное в индуктивное 12 Импеданс - это
а радиоэлемент б полное сопротивление цепи в сигнальный участок 13 Основная характеристика катушки индуктивности
а емкость б индуктивность в реактивное сопротивление г активное сопротивление 14 Полное сопротивление катушки определяется по формуле
а б в 15 Единица измерения реактивной мощности в цепях переменного тока
а Вар б Ом в B·A
г Вт 16 Какая цепь характеризуется векторной диаграммой, изображенной на рисунке
а цепь R, L, C б цепь R, L в цепь R, C г цепь C 17 Установите соответствие между схемой и названием
а цепь, содержащая активное сопротивление и емкость б цепь, содержащая активное сопротивление и индуктивность в цепь, содержащая емкость и индуктивность 18 Установите соответствие между схемой и названием
а цепь, содержащая активное сопротивление и емкость б цепь, содержащая активное сопротивление и индуктивность в цепь, содержащая емкость и индуктивность 19 Установите соответствие между схемой и названием

а цепь, содержащая активное сопротивление и емкость б цепь, содержащая активное сопротивление и индуктивность в цепь, содержащая емкость и индуктивность 20 Установите соответствие между названием цепи и векторной диаграммой
а цепь, содержащая активное сопротивление и емкость б цепь, содержащая активное сопротивление и индуктивность в цепь, содержащая емкость и индуктивность Решите задачи
Электродвижущая сила на зажимах генератора, измеренная осциллографом, имеет максимальное значение 217 В, синусоидальную форму, частоту 200 Гц и начальную фазу 2π/3. Напишите значение для мгновенного значения ЭДС.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
Определите мгновенное значение тока через 0,001 сек. после начала периода, если амплитуда тока 5А, частота 50 Гц, а начальная фаза равна нулю.
Дано:_________________________________________________________________________
Найти:________________________________________________________________________
Решение:______________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Ответ: ________________________________________________________________________
Последовательно соединены R, L, C, которые соответственно равны: L=0,1Гн Xc=31,4 Ом R=10 Ом f=50 Гц. Выполняются ли в цепи условия резонанса.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
Определите ток электромагнита, включенного в сеть с частотой 50Гц и напряжением 220В. Индуктивность обмотки 0,2 Гн (активным сопротивлением можно пренибречь).
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
В электрическую цепь с напряжением U=100В последовательно включены: сопротивление 5 Ом, катушка индуктивности с активным сопротивлением 3 Ом и индуктивным сопротивлением 4 Ом и конденсатор с емкостным сопротивлением 10 Ом. Определите ток в цепи и напряжения на отдельных элементах цепи. Нарисуйте электрическую схему и векторную диаграмму.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________

схема
Решение:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________

Векторная диаграмма
Ответ: _________________________________________________________________________
Задания для самостоятельной работы
1. Фазовые соотношения между током и напряжением, построение векторных диаграмм.
Решите задачи по вариантам: Для неразветвленной цепи переменного тока с активными и емкостными сопротивлениями определить величины, которые не даны в условиях задачи: 1) Z — полное сопротивление цепи, Ом;
2) I — ток цепи, А;
3) U — напряжение, приложенное к цепи, В;
4) φ — угол сдвига фаз между током и напряжением;
5) S — полную, В-А; Р— активную, Вт; Q — реактивную, вар, мощности цепи.
Построить в масштабе векторную диаграмму и кратко описать порядок ее построения, указав, в какую сторону и почему направлен каждый вектор.
Числовые значения электрических величин, нужные для решения задачи и номер рисунка, даны в таблице.

Номер варианта Номер рисунка R1
Ом R2, Ом Хс1
Ом Хс2
Ом U, 1, S, P, Q
1 1 24 - 12 20 U = 80 В
2 2 30 20 9 — I= 4 А
3 3 10 14 20 12 S= 160 В-А
4 4 12 — 9 — Р = 48 Вт
5 1 11 13 32 — U= 120 В
6 1 3 — 1 3 I = 4 А
7 2 60 30 15 — U = 125 В
8 3 4 2 3 5 P = 54 Вт
9 4 16 — 12 — Q= 48 вар
10 5 10 2 9 — I=6 A
11 1 6 — 3 5 S = 90 В • A
12 2 40 10 6 — Q = 54 вар
13 3 10 2 5 4 I=4 A
14 4 20 — 15 - P= 180 Вт
15 5 10 6 12 — U = 100 В
16 1 12 — 5 4 P = 48 Вт
17 2 9 72 6 — S = 90 В • A
18 3 10 6 7 5 U=80 В
19 4 64 — 48 — I=2 A
20 5 12 8 15 — I= 2 A
21 1 16 — 3 9 Q = 48 вар
22 2 24 8 8 — I = 5 A
23 3 8 12 10 5 P = 80 Вт
24 4 80 — 60 — I= 2 A
25 5 50 14 48 — U = 160 В
26 1 15 — 12 8 S= 100 В-А
27 2 72 90 30 — P= 160 Вт
28 3 30 34 20 28 Q = 192 вар
29 4 40 — 30 — I = 4A
30 5 20 10 40 — U = 150 В
2. Выполните конспект
Коэффициент мощности, способы повышения коэффициента мощности.
3. Расчет параметров электрических цепей переменного тока.
Решите задания по вариантам.
Вариант 1
1.  В цепь переменного тока с частотой 400 Гц включена катушка с индуктивностью 0,1 Гн. Какой емкости конденсатор надо включить в эту цепь, чтобы наступил резонанс? 
2.   По проводнику с активным сопротивлением 7 Ом и индуктивным сопротивлением 5 Ом проходит ток 6А. Параллельно первому проводнику включен второй проводник с сопротивлением активным 2 Ом и индуктивным 4 Ом.  Определить ток во втором проводнике.
3.  Для цепи, представленной на рисунке дано: R1 = 10 Ом; L = 0,2 Гн; R2=5 0m;     С=100мкф.  Напряжение сети 220В, частота 50 Гц.  Найти ток в ветвях.
                                                                                                                      
4.  Имеется цепь, состоящая из последовательно соединенных R= 6 Ом; ХL=10 Ом; Хс= 2 Ом. Напряжение на зажимах цепи 120В. Определить ток в цепи и напряжение на каждом участке цепи.
Вариант 2 
1. Дано: R1 = 2 Ом ; L1 = 0,1 Гн, R2= 3 Ом ; L2= 0,02 Гн. Напряжение сети 127В,  частота 50 Гц.  Найти токи в ветвях.              
2284095123825 
 
 
 
 
 
 
2. При какой частоте наступит резонанс напряжений, если в цепи катушка индуктивностью 0,01 Гн и конденсатор емкостью 100 мкФ.
3.    В сеть переменного тока частотой 50 Гц включены последовательно лампочка, катушка с индуктивностью 1 Гн и конденсатор емкостью 5 мкФ. Как изменится накал лампы, если к конденсатору подключить параллельно второй конденсатор такой же емкости?
4.    Цепь состоит из последовательно соединенных активного сопротивления 6 Ом, индуктивного —10 Ом, емкостного — 2 Ом. Напряжение на зажимах цепи 120В. Определить ток цепи и сдвиг фаз между током и напряжением.
Тема: Трехфазная электрическая цепь
Теория
Трехфазная цепь является частным случаем многофазных систем электрических цепей, представляющих собой совокупность электрических цепей, в которых действуют синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, отличающиеся по фазе одна от другой и создаваемые общим источником энергии.
Каждую из частей многофазной системы, характеризующуюся одинаковым током, принято называть фазой. Таким образом, понятие "фаза" имеет в электротехнике два значения: первое – аргумент синусоидально изменяющейся величины, второе – часть многофазной системы электрических цепей. Цепи в зависимости от количества фаз называют двухфазными, трехфазными, шестифазными и т.п.
Трехфазные цепи – наиболее распространенные в современной электроэнергетике. Это объясняется рядом их преимуществ по сравнению, как с
однофазными, так и с другими многофазными цепями:
экономичность производства и передачи энергии по сравнению с однофазными цепями;
возможность сравнительно простого получения кругового вращающегося магнитного поля, необходимого для трехфазного асинхронного двигателя;
возможность получения в одной установке двух эксплуатационных напряжений – фазного и линейного.
Трехфазная цепь состоит из трех основных элементов: трехфазного генератора, в котором механическая энергия преобразуется в электрическую с трехфазной системой ЭДС; линии передачи со всем необходимым оборудованием; приемников (потребителей), которые могут быть как трехфазными (например, трехфазные асинхронные двигатели), так и однофазными (например, лампы накаливания).
При изучении темы надо усвоить, как соединяются между собой фазы трехфазной системы, как соотносятся между собой линейные и фазные токи и напряжения при соединениях звездой и треугольником. Какая система называется трехпроводной, какая четырехпроводной. Как рассчитывается
мощность в трехфазной цепи независимо от способа подключения нагрузки.
Способ соединения трехфазной нагрузки не зависит от способа соединения фаз генератора. Возможность переключения фаз со звезды на треугольник и наоборот часто используют для регулирования тока и мощности.
Ответьте на вопросы
1. Сколько соединительных проводов подходит к трехфазному генератору, обмотки которого соединены звездой?
Ответ__________________________________________________________________________
2. Обмотки трехфазного генератора соединены звездой. С чем соединен конец первой обмотки?
Ответ ________________________________________________________________________
3. Обмотки трехфазного генератора соединены треугольником. С чем соединено начало третьей обмотки?
Ответ _________________________________________________________________________
4. Симметричная нагрузка соединена звездой. Линейное напряжение равно 380В. Чему равно фазное напряжение?
Ответ _________________________________________________________________________
5. В каких случаях можно обойтись без нулевого провода при соединении обмоток генератора и приемников энергии звездой?
Ответ_______________________________________________________________________
6. Почему в трехфазных цепях в нулевой провод не ставят предохранитель?
Ответ _________________________________________________________________________
7. Какие стандартные напряжения используют для трехфазных цепей?
Ответ _________________________________________________________________________
8. Назначение нулевого провода.
Ответ _________________________________________________________________________
9. Напишите формулу соотношения между линейным и фазным напряжениями при соединении потребителей звездой.
Ответ _________________________________________________________________________
10. Напишите формулу соотношения между линейным и фазным токами при соединении потребителей треугольником.
Ответ _________________________________________________________________________
Выберите правильный ответ

п/п Вопрос Вариант ответа Ответ
1 В трехфазной системе переменного тока действует ЭДС
а одна б две в три 2
Количество линейных проводов при соединении обмоток генератора звездой а 6 б 3 в 4 3
При соединении обмоток генератора треугольником начало первой обмотки соединяют а с началом второй б с концом второй в с концом третьей 4 Линейное напряжение при соединении обмоток генератора звездой равно 380В, фазное а 380 б 250 в 220 г 127 5 Симметричная нагрузка соединена треугольником, линейное напряжение равно 380В, фазное а 380 б 250 в 220 г 127 6 Формула полной мощности в трехфазной цепи переменного тока
а б в 7 Система трехфазного тока с нулевым проводом называется а трехпроводной б звезда в четырехпроводной
г треугольник 8 Схема, изображенная на рисунке
а звезда б треугольник в трехпроводная г четырехпроводная 9 Отдельные цепи, составляющие трехфазную систему, называют а линейные б фазы в схемы 10
Схема соединения фаз генератора или потребителя, в которой вместе соединяются начало одной фазы с концом другой фазы. а звезда б треугольник в трехпроводная г четырехпроводная Решите задачи
1. Активная симметричная трехфазная нагрузка соединена по схеме «треугольник». Линейное напряжение 100В, фазный ток 5А. Найдите потребляемую мощность.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
2. В симметричной четырехпроводной трехфазной цепи полная мощность потребляемая цепью, составляет 10кВ•А, потребляемая реактивная мощность – 5,6 кВАр. Определите коэффициент мощности.
Дано:_________________________________________________________________________
Найти:________________________________________________________________________
Решение:______________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Ответ: ________________________________________________________________________
3. Трехфазный генератор работает на симметричную трехфазную нагрузку. Коэффициент мощности 0,8. Полное сопротивление фазы 10 Ом. Фазный ток 10А. Определите активную мощность, потребляемую нагрузкой.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
4. Полная мощность потребляемая трехфазной нагрузкой, S=1000В•А. Реактивная мощность Q=600Вар. Определите коэффициент мощности.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
5. Симметричная нагрузка соединена звездой. Линейное напряжение равно 380В. Чему равен ток в фазе, если сопротивление нагрузки равно 1000Ом
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
Задания для самостоятельной работы
1. Выполните конспект.
Мощность трехфазной электрической цепи при различных соединениях нагрузки.
2. Решите задачи по вариантам
Пролеты цеха рыбокомбината, где установлены три конвейера по переработке рыбы, освещаются одновременно светильниками с лампами накаливания. Лампы соединены звездой с нейтральным проводом и получают питание по четырехпроводному кабелю от трансформаторной подстанции с линейным напряжением Uл. Лампы первого конвейера включены между фазой А и нейтральным проводом; второго конвейера — между фазой В и нейтральным проводом; третьего конвейера — между фазой С и нейтральным проводом. Светильники каждого конвейера имеют одинаковое число ламп соответственно па = пв = пс  (рис.).

Определить величины, которые не заданы в условиях вашего варианта:
1) линейное напряжение Uл(UAB= UBC= UСА);
2) фазное напряжение Uф(UА, UВ, Uc);
3) фазные токи IФ(IА, IВ, Iс);
4) мощность одной лампы Pламп;
5) фазные мощности Рф (РА, Рв, Рс);
6) общую мощность трехфазной цепи.
Данные для своего варианта взять из табл.
 
 
Номер варианта  
Число ламп
пА  = пВ = пС  
Р, U.1  
Номер варианта  
Число ламп
пА  = пВ = пС  
Р, U, l
1 11
  Рламп = 200  Вт
Uл =380 В 11    22 Pф=2200Вт IФ=Ю  А
2 11 Рламп = 200Вт Iф=10 А 12    22 Р=6600Bт Uф=220-В
3
11 Рламп=200Вт
Uф = 220В 13    22 Р=6600Вт
IФ=10 А
4 11 Рф=2200Вт Iф=10 А 14    22 Р = 6600 Вт
Uл = 380 В
5 11 Рф = 2200Вт
UЛ = 380В 15    55 Рламп = 40Bт
Uф=220 В
6 11 Р = 6600 Вт Iф=10 А 16    55 Рламп=40Вт Uл=380 В
7 11 Р = 6600 Вт
Uф = 220 В 17    55 Рламл=40Вт IФ= 10А
8     22 Рламп=100Вт
Uл = 380В 18    55 Рф=2200Вт Uл=380 В
9     22 Рламп=100Вт IФ=10А 19    55 Рф=2200B
Uф=220 В
Тема: Электрические измерения
Теория
Измерение — это нахождение значений физических величин опытным путем с помощью специальных технических средств (например, с помощью электроизмерительных приборов).
В зависимости от способа получения результатов измерения делят на два вида: прямые и косвенные.
Прямыми называют измерения, при которых искомое значение физической величины определяют непосредственно по показанию прибора.
Косвенными называют измерения, при которых искомое значение физической величины находят на основании известной функциональной зависимости между этой величиной и величинами, полученными в результате прямых измерений.
В зависимости от приемов использования принципов измерении и измерительных приборов все методы измерения делятся на методы непосредственной оценки и методы сравнения.
По способу выражения погрешности электроизмерительных приборов делятся на абсолютные, относительные и приведенные.
Электроизмерительные приборы — это средства электрических измерений, предназначенные для выработки сигналов в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. К ним относятся, например, амперметр, вольтметр, ваттметр.
Электроизмерительные приборы можно классифицировать по различным признакам: схеме преобразования, способу сравнения измеряемой величины с мерой, способу выдачи результата измерения, роду измеряемой величины, характеру применения и др.
По способу сравнения измеряемой величины с мерой приборы, так же как и методы, делятся на приборы непосредственной оценки и приборы сравнения
По способу представления результата измерения измерительные приборы делятся на аналоговые, в которых показания являются непрерывными, и цифровые, показания которых представляются дискретными величинами — цифрами.
По характеру применения измерительные приборы могут быть стационарными и переносными.
По роду измеряемой величины измерительные приборы делятся на приборы для измерения постоянных величин и изменяющихся во времени величин.
По виду измеряемой величины различают приборы для измерения тока (амперметр), напряжения (вольтметр), сопротивления (омметр), частоты (частотомер), энергии (счетчик) и т. д.
Большую группу электроизмерительных приборов составляют электромеханические показывающие приборы.
Электромеханический прибор состоит из измерительной цепи, измерительного механизма и отсчетного устройства. Измерительная цепь является преобразователем измеряемой величины х в некоторую промежуточную электрическую величину у, функционально связанную с величиной х, т. е. y = f(x). Электрическая величина у, которой является ток или напряжение, непосредственно воздействует на измерительный механизм (ИМ), являющийся основой электромеханического прибора и имеющий подвижную и неподвижную части.
Наиболее распространены механизмы, в которых механические силы возникают при воздействии магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом или током, на проводник с током.
В зависимости от физических явлений, положенных в основу создания вращающего момента, различают следующие измерительные механизмы: магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, электростатические, индукционные.
Электромеханические приборы широко используют во всех отраслях народного хозяйства. Они просты в изготовлении, надежны, имеют достаточную точность, не требуют дополнительных источников питания. Вместе с тем этим приборам свойственны большое потребление энергии от объекта измерения и малая чувствительность.
При изучении темы необходимо внимательно изучить классификацию приборов, условные обозначения на шкалах приборов. Знать способы подключения приборов цепь.
Ответьте на вопросы
1. Что такое электрическое измерение?
Ответ__________________________________________________________________________
2. Чем характеризуется точность измерения?
Ответ ________________________________________________________________________
3. Перечислите требования к электроизмерительным приборам.
Ответ _________________________________________________________________________
4. Назовите неподвижную часть электромагнитного прибора?
Ответ _________________________________________________________________________
5. Какими приборами можно измерить мощность постоянного тока?
Ответ_______________________________________________________________________
6. В какой части прибора с равномерной шкалой относительная погрешность измерения будет наибольшей?
Ответ _________________________________________________________________________
7. Нарисуйте условное обозначение приборов электромагнитной системы.

8. Перечислите достоинства приборов магнитоэлектрической системы.
Ответ _________________________________________________________________________
9. Перечислите недостатки приборов электромагнитной системы.
Ответ _________________________________________________________________________
10. Напишите формулу абсолютной погрешности.

Выберите правильный ответ

п/п Вопрос Вариант ответа Ответ
1
Устройство для измерения разности потенциалов
а. амперметр б. вольтметр в. омметр г. ваттметр 2
Количество классов точности измерительных приборов а. 10 б. 8 в. 6 г. 12 3
Принцип действия приборов магнитоэлектрической системы основан на взаимодействии
а. постоянного магнита и рамки, по которой проходит ток б. магнитного поля катушки и ферромагнитного сердечника в. ферромагнитного сердечника и проводников, по которым проходит ток
4 Классификация приборов по назначению
а. вольтметры, амперметры, омметры б. приборы электромагнитной, магнитоэлектрической, ферродинамической систем в. приборы постоянного, переменного и трехфазного тока
5 Для расширения пределов измерения вольтметров используют последовательное соединение вольтметров с а. добавочным резистором б. конденсатором в. шунтом 6 Ваттметр в цепи переменного тока измеряет (мощность)
а. реактивную б. активную в. полную 7 Электроизмерительные приборы переменного тока проградуированы
а. в мгновенных значениях силы тока и напряжения б. в действующих значениях тока и напряжения в. в амплитудных значениях тока и напряжения 8 Условное обозначение приборов электромагнитной системы
а. б. в. 9
Точность приборов тем выше, чем
а. меньше измеряемая величина б. меньше погрешность прибора в. больше погрешность прибора 10 Прибор, служащий для записи и визуальных наблюдений электрических сигналов, меняющихся по времени а. электронный осциллограф б. электронный вольтметр в. электронный генератор Решите задачи
1. В цепи на рисунке U=100В, =10кОм, =30кОм. Для измерения напряжения был взят вольтметр со шкалой 100В, сопротивлением =30кОм, класса точности 0,5. Определить абсолютную погрешность.

Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
2. Верхний предел измерения вольтметра 100В, внутреннее сопротивление вольтметра =10кОм, число делений шкалы n=100. Определить цену деления вольтметра, если он включен с добавочным сопротивлением =30кОм.
Дано:_________________________________________________________________________
Найти:________________________________________________________________________
Решение:______________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Ответ: ________________________________________________________________________
3. Амперметр с пределом измерения 0,3А имеет внутреннее сопротивление 0,008Ом. Определить сопротивление шунта, обеспечивающего расширение пределов измерения до 1,5А и в указанном прямоугольнике нарисовать схему включения амперметра в электрическую цепь с шунтом.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________

Схема включения амперметра
Ответ: _________________________________________________________________________
4. Амперметр класса точности 1 с пределом измерения 5А и внутренним сопротивлением 0,09Ом включен параллельно шунту, расширяющему пределы измерения до 50А. определить сопротивление шунта и максимально возможную абсолютную погрешность измерения.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
5. Нарисуйте схему включения ваттметра в электрическую цепь в указанном прямоугольнике.

Задания для самостоятельной работы
1. Выполните конспект.
Измерение мощности в трехфазных цепях. Работа с измерительными приборами.
2. Решите задачи по вариантам
Расчеты параметров электроизмерительных приборов.
Цепь постоянного тока со смешанным соединением потребителей состоит из четырех резисторов и подключена к распределительной сети напряжением U. Заданы величины сопротивлений, значения напряжения, тока, мощности всей цепи или ее отдельных участков.
Определить сопротивление всей цепи или отдельного резистора; токи, проходящие через каждый резистор. Выписать значения тока и напряжения, по ним подобрать вольтметр и амперметр, позволяющие производить измерения с наименьшей погрешностью. Подсчитать величину возможной погрешности при измерении выбранным амперметром и вольтметром. Перечертить схему вашего варианта и показать на ней амперметр и вольтметр.
Номер варианта Номер рисунка R1, Ом R2, Ом R3, Ом R4, Ом Rэкв, Ом U, I, P Прибор для измерения
тока напряжения
01, 06
02, 07
03, 08
04, 09
05, 10 1
2
3
4
5 4
6
4
20
30 2
30
20
10
40 10
20
5
20
20 15
6
2
?
10 ?
?
?
20
? U=120 В
I = 10А
U4 = 10 В
Р = 80 Вт
I1 = 2 А R4
R2
R3
R1
R1 R2
R1
R4
R2
R4

Тема: Трансформаторы
Теория
Трансформатор представляет собой электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования величины напряжения без изменения частоты.
Трансформатор  состоит из  замкнутого  ферромагнитного  сердечника, на котором размещены две или большее число обмоток. Обмотка, подключенная к источнику энергии, называется первичной. Обмотки, подключенные к сопротивлениям нагрузки, называются вторичными.
Сердечник (магнитопровод) трансформатора изготавливают из листовой электротехнической стали, имеющей малые потери на перемагничивание и на вихревые токи. Отдельные листы стали изолируют слоем лака, после чего стягивают болтами. Такое устройство применяется для уменьшения вихревых токов, индуктируемых в стали переменным потоком.
По конструкции  сердечника различают два типа трансформатора: броневые и стержневые. На рис. 1.1  изображен   броневой трансформатор,  или  трансформатор  с   Ш-образным сердечником, а на рис. 1.2 - стержневой трансформатор с П-образным сердечником.

Рис. 1.1                          Рис. 1.2
Под холостым ходом трансформатора понимается режим его работы при разомкнутой вторичной обмотке. Первичная обмотка трансформатора подключена к источнику переменного напряжения. Ток i1х первичной обмотки создает переменное магнитное поле, намагничивающее сердечник трансформатора. Магнитный поток в трансформаторе разделим на две части: основной магнитный поток Ф, замыкающийся в сердечнике, и поток рассеяния Ф1S, замыкающийся частично по воздуху. На рис. 1.3 изображен трансформатор, работающий в режиме холостого хода.

Рис. 1.3
W1 - число витков первичной обмотки; W2- число витков вторичной обмотки;
R1 - активное сопротивление первичной обмотки.
Режим нагрузки. Если к первичной обмотке трансформатора подключить напряжение U1, а вторичную обмотку соединить с нагрузкой, в обмотках появятся токи I1 и I2. Эти токи создадут магнитные потоки Ф1 и Ф2, направленные навстречу друг другу. Суммарный магнитный поток в магнитопроводе уменьшается. Вследствие этого индуктированные суммарным потоком ЭДС E1 и E2 уменьшаются. Действующее значение напряжения U1 остается неизменным. Уменьшение E1, вызывает увеличение тока токи I1. При увеличении тока I1 поток Ф1 увеличивается ровно настолько, чтобы скомпенсировать размагничивающее действие потока Ф2. Вновь восстанавливается равновесие при практически прежнем значении суммарного потока.
В нагруженном трансформаторе, кроме основного магнитного потока, имеются потоки рассеяния Ф1S и Ф2S, замыкающиеся частично по воздуху. Для опыта короткого замыкания собирается схема рис. 1.4
Зажимы вторичной обмотки замыкаются накоротко. Измеряют напряжение, ток и мощность: U1k, I1k, Pk. Опыт короткого замыкания осуществляется при
пониженном напряжении на первичной обмотке.
Рис. 1.4
Наиболее  часто в  электротехнических   установках используются следующие  специальные типы трансформаторов: автотрансформаторы, 4343400136525многообмоточные и трехфазные трансформаторы.
Автотрансформатором называется такой трансформатор, у которого имеется только одна обмотка, часть которой принадлежит одновременно вторичной и первичной цепям. Схема однофазного трансформатора изображена на рис. 1.5
Режим холостого хода автотрансформатора, когда I2 = 0, ничем не отличается от режима холостого хода обычного трансформатора.
Подводимое к трансформатору напряжение U1 = UAB равномерно распределяется между витками первичной обмотки.
Автотрансформаторы выгодно использовать в тех случаях, когда коэффициент трансформации близок к единице.
Многообмоточные (одна первичная и несколько вторичных) трансформаторы используются в радиотехнических схемах для получения нескольких напряжений.
В трехфазной сети переменного тока преобразование напряжений осуществляется с помощью трехфазного трансформатора с общим для трех фаз сердечником. В трехфазном трансформаторе с общим магнитопроводом магнитный поток любой из фаз может замыкаться через стержни, на которых расположены обмотки двух других фаз. Затраты стали на трехфазный трансформатор значительно меньше, чем на три однофазных трансформатора. В промышленных цепях переменного тока в большинстве случаев используются трехфазные трансформаторы, обмотки которых могут быть соединены звездой, треугольником и звездой с выведенной нулевой точкой. Для снижения нагрузки на трансформаторы при подключении потребителей большой мощности, а также повышения надежности работы трехфазные трансформаторы подключаются на параллельную работу.
Закончите предложения
1. Принцип действия трансформаторов основан на явлении _______________________
_______________________________________________________________________________
2. Обмотка трансформатора, включенная в сеть источника электрической энергии, называется_____________________________________________________________________
3. Обмотка трансформатора, от которой энергия подается к приемнику, называется _______________________________________________________________________________
4. Трансформаторы большой мощности в настоящее время изготовляют исключительно
_______________________________________________________________________________
Ответьте на вопросы
1. Назначение трансформатора
Ответ_______________________________________________________________________
2. Для чего сердечник трансформатора собирают из тонких листов трансформаторной стали, изолируют друг от друга?
Ответ _________________________________________________________________________
3. Как изменится магнитный поток в сердечнике трансформатора при увеличении тока нагрузки в три раза?
Ответ _________________________________________________________________________
4. Где применяются трансформаторы?
Ответ _________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
5. Можно ли использовать повышающий трансформатор для понижения напряжения в сети.
Ответ _________________________________________________________________________
Выберите правильный ответ

п/п Вопрос Вариант ответа Ответ
1 Статический электромагнитный аппарат, преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения, но той же частоты а. двигатель б. трансформатор в. генератор 2
Отношение числа витков первичной обмотки трансформатора к числу витков вторичной обмотки трансформатора (коэффициент) а. трансформации б. нагрузки в. полезного действия 3
Изобретатель трансформатора
а. Яблочков б. Доливо-Добровольский в. Ползунов 4 Назначение трансформатора
а. вырабатывает электроэнергию б. преобразует переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения в. преобразует переменный ток одного напряжения в постоянный ток другого напряжения 5 Трансформаторы, преобразующие напряжение в сети в более низкое или более высокое напряжение а. простые б. силовые в. специального назначения 6 Магнитопроводы трансформаторов изготовляют из
а. чугуна б. стали в. пластмассы 7 Отношение напряжения на вторичной обмотке трансформатора к напряжению на первичной обмотке трансформатора (коэффициент) а. полезного действия б. трансформации в. усиления 8 Токи, возникающие в проводниках, находящихся в переменных магнитных полях, создаются в сердечнике трансформатора а. вихревые б. электромагнитные в. переменные 9 Режим работы трансформатора, при котором вторичная обмотка разомкнута (режим) а. нагрузки б. холостого хода в. короткого замыкания 10 Трансформатор, у которого обмотка низкого напряжения является частью обмотки высокого напряжения (трансформатор) а. однофазный б. трехфазный в. авто Найдите ошибки в тексте
1. Трехфазный трансформатор имеет магнитопровод, набранный из листовой трансформаторной стали, на котором размещены две обмотки (рис. 1) с числом витков w1 и w2 . 2. В зависимости от номинальных токов у трансформаторов принято различать обмотки высшего и низшего напряжения. 3. Трансформатор служит для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжение с изменением частоты.

4. При холостом ходе трансформатор потребляет из сети мощность, которая идет на потери в обмотках. 5. Опыт холостого хода позволяет определить состояние обмоток трансформатора. 6. Если потери мощности при холостом ходе окажутся значительно больше номинальных, в таком трансформаторе неисправен магнитопровод.
7. Для проведения опыта короткого замыкания к первичной обмотке трансформатора подводят такое пониженное напряжение, при котором по вторичной замкнутой накоротко обмотке протекает номинальный ток. 8. Если при этом ваттметр покажет потери мощности больше номинальных, это значит, что неисправен магнитопровод трансформатора. 9.В результате опыта короткого замыкания определяют электрические потери мощности в магнитопроводе трансформатора.
Заполните таблицу

п/п Номер предложения Ошибка
1 1 Решите задачи
1. Однофазный трансформатор подключен к сети 220В. потребляемая мощность 2,2кВт. Ток вторичной обмотки 1А. определите коэффициент трансформации.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
2. Определите напряжение сети, в которую можно включить однофазный трансформатор с вторичным напряжением 400В и коэффициентом трансформации 20,5.
Дано:_________________________________________________________________________
Найти:________________________________________________________________________
Решение:______________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Ответ: ________________________________________________________________________
3. Мощность, потребляемая трансформатором из сети, при активной нагрузке
=500Вт. Напряжение сети =100В. коэффициент трансформации трансформатора равен 10. Определить ток нагрузки.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
4. В трехфазном трансформаторе первичное линейное напряжение 35кВ, линейный коэффициент трансформации 66,6. Определите фазное напряжение, если обмотка соединена звездой.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
5. Автотрансформатор имеет обмотку 460 витков, рассчитанную на напряжение 250В. определите от какого витка нужно сделать отвод, чтобы получить 140В.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
Задания для самостоятельной работы
1. Выполните конспект.
Типы трансформаторов и их применение (трехфазные, многообмоточные, измерительные, автотрансформаторы).
2. Решите задачи по вариантам: Расчет трехфазного трансформатора.
Потребители электрической энергии питаются от трехфазного двухобмоточного понижающего трансформатора с номинальной мощностью Sном при номинальном первичном U1ном и вторичном U2ном линейных напряжениях с номинальной частотой f =50 Гц.
Технические данные трансформатора: потери мощности при холостом ходе Р0, потери мощности при коротком замыкании Рк , напряжение короткого замыкания U к% при токах в обмотках I1ном и I2ном равных номинальным. Способ соединения обмоток трансформатора «звезда».
Принимая во внимание паспортные данные трансформатора, приведенные для соответствующего варианта задания в таблице, определить коэффициент трансформации К, коэффициент полезного действия ηном при номинальной нагрузке, cosφ=0,8, токи в первичной I1ном и во вторичной I2ном обмотках, фазные первичные U10 и вторичные U20 напряжения при холостом ходе, вторичное напряжение U2 при токе нагрузке I2=2I2ном и cosφ=0,7
Технические данные трансформатора Варианты контрольного задания
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Тип
Sном, кВ·А
U1ном кВ
U2ном кВ
Р0, кВ
Рк, кВ
Uк, % ТМ-25/6-10
25
6 10
0,23 0,40
0,13
0,60
4,5 ТМ-40/6-10
40
6 10
0,23 0,40
0,175
0,88
4,5 ТМ-63/6-10
63
6 10
0,23 0,40
0,24
1,28
4,5 ТМ-100/6-10
100
6 10
0,23 0,40
0,33
1,97
6,5 ТМ-160/6- 10
160
6 10
0,23 0,40
0,51
2,65
4,5
Тема: Электрические машины переменного тока
Теория
Электрические машины представляют собой электромеханические устройства, предназначенные для преобразования энергии.
По роду тока различают машины переменного и машины постоянного тока.
Устройство и работа электрических машин основаны на явлениях электромагнитной индукции и взаимодействии магнитных полей.
Электрическая машина имеет неподвижную часть – статор и подвижную ротор. В зависимости от принципа действия электрической машины каждая из этих частей может быть индуктором (служит для создания магнитного поля) или якорем (в нем наводится ЭДС индукции).
Электрическими машинами переменного тока являются синхронные и асинхронные машины. Синхронные машины применяют главным образом в качестве генераторов, асинхронные используют в основном в качестве двигателей и крайне редко – в качестве генераторов.
Устройство асинхронного двигателя. Сердечник статора 1 (рис. 1) набирается из стальных пластин толщиной 0,35 или 0,5 мм. Пластины штампуют с впадинами (пазами), изолируют лаком или окалиной для уменьшения потерь и вихревые токи, собирают в отдельные пакеты и крепят в станине двигателя 3. К станине прикрепляют также боковые щиты с помещенными на них подшипниками, на которые опирается вал ротора. Станину устанавливают на фундаменте. В продольные пазы статора укладывают проводники его обмотки 2, которые соответствующим образом соединяют между собой так, что образуется трехфазная система. На щитке 4 машины имеется шесть зажимов, к которым присоединяются начала и концы обмоток каждой фазы. Для подключения обмоток статора к трехфазной сети они могут быть соединены звездой или треугольником, что дает возможность включать двигатель в сеть с двумя различными линейными напряжениями. Например, двигатель может работать от сети с напряжением 380 и 220 В. На щитке машины указаны оба напряжения сети, на которые рассчитан двигатель, т. е. 220/127 В или 380/220 В. Для более низких напряжений, указанных на щитке, обмотка статора соединяется треугольником, более высоких — звездой.
2816225936625Для соединения обмотки статора треугольником на щитке машины верхние зажимы соединяют перемычками с нижними (рис. 3, а), а каждую пару соединенных вместе зажимов подключают к линейным проводам трехфазной сети. Для включения звездой три нижних зажима на щитке соединяют перемычками в общую точку, а верхние подключают к линейным проводам трехфазной сети (рис.3,б).
Рис 1 Устройство статора асинхронного двигателя
Сердечник ротора 1 (рис. 2, а) также набирают из стальных пластин толщиной 0,5 мм, изолированных лаком или окалиной для уменьшения потерь на вихревые токи. Пластины штампуют с впадинами и собирают в пакеты, которые крепят на валу машины. Из пакетов образуется цилиндр с продольными пазами, в которых укладывают проводники обмотки ротора 2. В зависимости от типа обмотки асинхронные машины могут быть с фазным и короткозамк-нутым роторами. Короткозамкнутая обмотка ротора выполняется по типу беличьего колеса (рис. 2, б). В пазах ротора укладывают массивные стержни, соединенные на торцовых сторонах медными кольцами 3 (см. рис. 2, а). Часто короткозамкнутую обмотку ротора изготовляют из алюминия. Алюминий в горячем состоянии (аливают в пазы ротора под давлением. Такая обмотка всегда шмкнута накоротко, и включение сопротивления в нее невозможно.

Рис 2 Ротор короткозамкнутого асинхронного двигателя
А) устройство Б) обмотка
153035036830
Рис. 3. Соединение зажимов на щитке двигателя при включении обмотки статора
треугольником (а) и звездой (б)
Фазная обмотка ротора выполнена подобно статорной, т. е. проводники соответствующим образом соединены между собой, образуя трехфазную систему.
Обмотки трех фаз соединены звездой. Начала этих обмоток подключены к трем контактным медным кольцам, укрепленным на валу ротора. Кольца изолированы друг от друга и от вала и вращаются вместе с ротором. При вращении колец поверхности их скользят по угольным или медным щеткам, неподвижно укрепленным над кольцами. Обмотка ротора может быть замкнута на какое-либо сопротивление или накоротко с помощью указанных выше щеток.
Двигатели с короткозамкнутым ротором проще и надежнее в эксплуатации, значительно дешевле, чем двигатели с фазным ротором. Однако двигатели с фазным ротором, как мы увидим ниже, обладают лучшими пусковыми и регулировочными свойствами.
В настоящее время асинхронные двигатели выполняют преимущественно с короткозамкнутым ротором и лишь при больших мощностях и в специальных случаях используют фазную обмотку ротора. В России производят асинхронные двигатели мощностью от нескольких десятков ватт до 15 000 кВт при напряжениях обмотки статора до 6 кВ.
Наряду с важными положительными качествами — простотой конструкции и обслуживания, малой стоимостью — асинхронный двигатель имеет и некоторые недостатки, из которых наиболее существенным является относительно низкий коэффициент мощности (cosφ). У асинхронного двигателя cosφ при полной нагрузке может достигать значения 0,85—0,9; при недогрузках двигателя его cosφ резко уменьшается и при холостом ходе составляет 0,2—0,3. Низкий коэффициент мощности асинхронного двигателя объясняется большим потреблением реактивной мощности, которая необходима для возбуждения магнитного поля. Магнитный поток в асинхронном двигателе встречает на своем пути воздушный зазор между статором и ротором, который в большой степени увеличивает магнитное сопротивление, а следовательно, и потребляемую двигателем реактивную мощность.
В целях повышения коэффициента мощности асинхронных двигателей воздушный зазор стремятся делать, возможно, меньшим, доводя его у малых двигателей (порядка 2—5 кВт) до 0,3 мм. В двигателях большой мощности воздушный зазор приходится увеличивать по конструктивным соображениям, но все же он не превышает 2—2,5 мм.
На практике асинхронные машины используются главным образом в качестве двигателей, и подавляющее число применяемых в промышленности электрических двигателей являются асинхронными.
Все виды машин переменного тока рассчитываются на работу при синусоидальном переменном токе. В синхронных машинах нормальных типов ротор вращается с такой же скоростью и в том же направлении, как и вращающееся магнитное поле. Таким образом, вращение ротора происходит в такт, или синхронно, с вращающимся полем, откуда и происходит название этого вида машин.
Синхронные машины используются, прежде всего, в качестве генераторов, на электрических станциях переменного тока устанавливаются синхронные генераторы. Однако все более расширяется также применение синхронных машин в качестве двигателей.
Закончите предложения
1. Машина, преобразующая электрическую энергию в механическую называется _______________________________________________________________________________

2. Наибольшее распространение среди электрических двигателей получил _________________________________ двигатель, впервые сконструированный известным русским электриком О.М. Доливо - Добровольским.
3. Работа асинхронного двигателя основана на явлении, названном ________________
______________________________________________________________________________ .
4. Асинхронная машина обладает свойством ___________________________, т.е. может быть использована как в режиме генератора, так и в режиме двигателя.
5. Асинхронный двигатель состоит из двух основных частей _____________________ и __________________________.
Ответьте на вопросы
1. Что такое скольжение асинхронного двигателя.
Ответ_______________________________________________________________________
2. Как изменится частота вращения, ток обмотки статора и допустима ли работа асинхронного двигателя, если во время работы с моментом, равным половине номинального, сгорит плавная вставка одного из трех предохранителей в цепи статора?
Ответ _________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
3. Какие существуют типы асинхронных электродвигателей и чем они отличаются?
Ответ _________________________________________________________________________
4. Почему в момент пуска двигателя через обмотку протекает большой ток?
Ответ _________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
5. Какой способ регулирования частоты вращения асинхронных двигателей наиболее экономичен?
Ответ _________________________________________________________________________
Выберите правильный ответ

п/п Вопрос Вариант ответа Ответ
1 Короткозамкнутую обмотку ротора изготовляют из …
а. алюминия б. стали в. серебра 2
Двигатель с фазным ротором отличается от двигателя с короткозамкнутым ротором наличием а. контактных колец б. щеток в. пазов для охлаждения г. числом катушек статора 3
Основной недостаток асинхронного двигателя
а. зависимость частоты вращения от момента нагрузки на валу б. отсутствие экономичных устройств для плавного регулирования частоты вращения ротора в. низкий КПД 4 Синхронный двигатель отличается от асинхронного устройством а. статора б. коллектора в. ротора 5 Асинхронный двигатель состоит из двух основных частей
а. ротор б. якорь в. коллектор г. статор 6 Позиция 2 – это __________ обмотки возбуждения.
а. катушка б. сердечние в. магнитопровод 7
На рисунке изображен ротор
а. короткозамкнутый б. с неяпвновыраженными полюсами в. с явновыраженными полюсами 8 КПД асинхронного двигателя работающего в режиме холостого хода равна (%) а. 0 б. 85 в. 90 г. 100 9
Полезная мощность на валу трехфазного асинхронного двигателя мощностью 1кВт включенного в однофазную сеть не более (Вт) а. 200 б. 500 в. 700 г. 1000 10 Толщина пластин, из которых изготовляют сердечник ротора асинхронного двигателя
а. 0,35 б. 0,5 в. 0,55 г. 0,3 Решите задачи
1. Скорость вращения магнитного поля статора асинхронного двигателя 3000 об/мин, скорость вращения ротора 2940 об/мин. Определите скольжение.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
2. Магнитное поле трехфазного тока частотой 50Гц вращается со скоростью 3000 об/мин. Определите, сколько полюсов имеет это поле.
Дано:_________________________________________________________________________
Найти:________________________________________________________________________
Решение:______________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Ответ: ________________________________________________________________________
3. Скольжение асинхронного двигателя 0,05; частота питающей сети 50Гц; число пар полюсов вращающегося магнитного поля р=1. Определите скорость вращения ротора.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
4. Шесть катушек сдвинуты в пространстве одна относительно другой на 60°, питаются трехфазным током частотой 400Гц. Определите скорость вращения магнитного поля.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
5. Определите скольжение в процентах для шестиполюсного асинхронного двигателя, если его ротор делает 960 об/мин.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
Задания для самостоятельной работы
1. Подготовьте реферат
Тема: Электрические машины переменного тока.
2. Решите задачи по вариантам
Выбор электродвигателя по мощности.
На автомобильном заводе для работы станков, конвейерных линий, вентиляторов и другой аппаратуры используются асинхронные двигатели. Двигатели работают в номинальных режимах и подключены к электрической сети напряжением Uл = 380 В. Известны число полюсов двигателей и некоторые данные режима работы: номинальная мощность P2ном, скольжение Sном, мощности cosφHOM, коэффициент полезного действия η ном. Частота f= 50 Гц.
Определить: 1) частоту вращения магнитного поля статора (синхронная частота) п1 и частоту вращения ротора n2ном;
2) ток двигателя I1ном
3) номинальный момент вращения Мном;
4) активную мощность, потребляемую двигателем из сети, Р1ном.
Данные для своего варианта взять из таблицы.
Номер
варианта Число
полюсов
двигателей 2р P2ном
кВт Sном
%
COSφном ηном
1 6 45 4,4 0,89 0,92
2 6 75 4,4 0,88 0,93
3 6 37 4,4 0,87 0,94
4 6 55 4,4 0,89 0,93
5 6 20 4,4 0,88 0,93
6 6 30 4,4 0,89 0,94
7 6 75 4,4 0,90 0,95
8 6 35 4,4 0,91 0,93
9 6 55 4,4 0,88 0,93
10 8 37 2,0 0,89 0,90
11 8 45 2,0 0,84 0,91
12 8 110 2,0 0,85 0,90
13 10 20 1,5 0,92 0,80
14 10 75 3,5 0,89 0,92
15 10 45 2,5 0,92 0,94
16 10 75 1,5 0,80 0,92
17 10 20 2,5 0,88 0,93
18 10 30 1,5 0,91 0,94
19 10 37 2,5 0,93 0,95
20 10 55 1,5 0,89 0,94
Тема: Электрические машины постоянного тока
Теория
464375541275Электрическая  машина  постоянного  тока состоит из двух основных частей: неподвижной части (индуктора) и вращающейся части (якоря с барабанной обмоткой).
На рисунке изображена конструктивная схема машины постоянного тока. Индуктор состоит из станины 1 цилиндрической формы, изготовленной из ферромагнитного материала, и полюсов с обмоткой возбуждения 2, закрепленных на станине. Обмотка возбуждения создает основной магнитный поток. Магнитный поток может создаваться постоянными магнитами, укрепленными на станине. Якорь состоит из следующих элементов: сердечника 3, обмотки 4, уложенной в пазы сердечника, коллектора 5. Сердечник якоря для уменьшения потерь на вихревые токи набирается из изолированных друг от друга листов электротехнической стали.
В реальных электрических машинах постоянного тока используется специальное контактное устройство - коллектор. Коллектор устанавливается на одном валу с сердечником якоря и состоит из отдельных изолированных друг от друга и от вала якоря медных пластин. Каждая из пластин соединена с одним или несколькими проводниками якорной обмотки. На коллектор накладываются неподвижные контактные щетки. С помощью контактных щеток вращающаяся якорная обмотка соединяется с сетью постоянного тока или с нагрузкой.
Любая электрическая машина обладает свойством обратимости, т.е. может работать в режиме генератора или двигателя. Если к зажимам приведенного во вращение якоря генератора присоединить сопротивление нагрузки, то под действием ЭДС якорной обмотки в цепи возникает ток.
Чтобы машина работала в качестве генератора, необходимо первичным двигателем вращать ее якорь, преодолевая тормозной электромагнитный момент.
Магнитное поле генератора с независимым возбуждением создается током, подаваемым от постороннего источника энергии в обмотку возбуждения полюсов. Схема генератора с независимым возбуждением показана на рис.2. Магнитное поле генераторов с независимым возбуждением может создаваться от постоянных магнитов (рис. 3).
Рис. 2                           Рис. 3
Зависимость ЭДС генератора от тока возбуждения называется характеристикой холостого хода E = Uхх = f (Iв) (рис.4). Характеристику холостого хода получают при разомкнутой внешней цепи (Iя) и при постоянной частоте вращения (n2 = const)
Зависимость напряжения на внешних зажимах машины от величины тока нагрузки U = f (I) при токе возбуждения Iв = const называют внешней характеристикой генератора (рис.5).
Рис. 4                                                 Рис. 5
Недостатком генератора с независимым возбуждением является необходимость иметь отдельный источник питания. Но при определенных условиях обмотку возбуждения можно питать током якоря генератора.
Самовозбуждающиеся генераторы имеют одну из трех схем: с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением. На 4457700203835рис.6 изображен генератор с параллельным возбуждением.
Обмотка возбуждения подключена параллельно якорной обмотке. В цепь возбуждения включен реостат Rв. Генератор работает в режиме холостого хода. Чтобы генератор самовозбудился, необходимо выполнение определенных условий.  Первым из этих условий является наличие остаточного магнитного потока между полюсами. При вращении якоря остаточный магнитный поток индуцирует в якорной обмотке небольшую остаточную ЭДС. Вторым условием является согласное включение обмотки возбуждения.
Обмотки возбуждения и якоря должны быть соединены таким образом, чтобы ЭДС якоря создавала ток, усиливающий остаточный магнитный поток. Усиление магнитного потока приведет к увеличению ЭДС. Машина самовозбуждается и начинает устойчиво работать с каким-то током возбуждения Iв = const -635143510и ЭДС Е = const, зависящими от сопротивления Rв в цепи возбуждения. Третьим условием является то, что сопротивление цепи возбуждения при данной частоте вращения должно быть меньше критического. 
Работа электрической машины постоянного тока в режиме двигателя. Под действием напряжения, подведенного к якорю двигателя, в обмотке якоря появится ток Iя. При взаимодействии тока с магнитным полем индуктора возникает электромагнитный вращающий момент. Чтобы изменить направление вращения двигателя  на обратное  (реверсировать двигатель), необходимо изменить направление тока в обмотке якоря или индуктора.
Двигатель с  параллельным возбуждением в установившемся режиме работы показан на рисунке. Обмотка возбуждения подключена параллельно якорной обмотке.
 Механической характеристикой двигателя называется зависимость частоты вращения якоря n2 от момента на валу M2 при U = const и Iв = const.
Механическая характеристика двигателя с параллельным возбуждением является жесткой. С увеличением нагрузки частота вращения такого двигателя уменьшается в небольшой степени.
На рисунке 8 изображен двигатель последовательного возбуждения. Якорная обмотка и 4686300532130обмотка возбуждения включены последовательно. Ток возбуждения двигателя одновременно является током якоря. Магнитный поток индуктора пропорционален току якоря.
Механическая характеристика двигателя последовательного возбуждения является мягкой. С увеличением нагрузки скорость двигателя резко падает. С уменьшением нагрузки на валу двигатель развивает очень большую частоту вращения. Говорят, что двигатель идет вразнос. Работа двигателя последовательного возбуждения без нагрузки недопустима.
Двигатель смешанного возбуждения имеет механическую характеристику, представляющую собой нечто среднее между механическими характеристиками двигателя параллельного и последовательного возбуждения.
Двигатели с параллельным возбуждением применяются для привода станков и различных механизмов, требующих широкой рис.8
регулировки скорости.
Двигатели с последовательным возбуждением применяются в качестве тяговых двигателей электровозов, трамваев и т.д.
Закончите предложения
1. Электрические машины, преобразующие механическую энергию в электрическую, называются ____________________________________________________________________

2. Принцип действия электрического__________________________ основан на явлении электромагнитной индукции.
3. Неподвижная часть в машинах постоянного тока является _____________________, т.е. создающей магнитное поле, а вращающаяся часть является ________________________ (якорем).
4. Для преобразования переменного тока в постоянный применяется _______________
_______________________________________________________________________________
Ответьте на вопросы
1. Перечислите способы изменения числа оборотов двигателей постоянного тока.
Ответ_______________________________________________________________________
2. От чего зависит ЭДС машины постоянного?
Ответ _________________________________________________________________________
3. Какие бывают типы обмоток якоря?
Ответ _________________________________________________________________________
4. Почему в момент пуска двигателя через обмотку протекает большой ток?
Ответ _________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
5. Назначение коллектора в машине постоянного тока.
Ответ _________________________________________________________________________
Выберите правильный ответ

п/п Вопрос Вариант ответа Ответ
1 Ток якоря двигателя постоянного тока увеличится в 2 раза. Вращающийся момент двигателя параллельного возбуждения а. не изменится б. увеличится в 2 раза в. увеличится в 4 раза 2
Сердечник вращающегося якоря машины постоянного тока набирают из тонких листов электротехнической стали для а. уменьшения электрических потерь б. уменьшения тепловых потерь в. конструктивных соображений 3
Ток генератора постоянного тока увеличится, вращающий момент
а. не изменится б. увеличится в. уменьшится 4
Назначение коллектора
а. выпрямление переменного тока б. крепление обмоток якоря в. соединение обмоток якоря с клеммами машины 5 Позиция 1 - это
а. сердечник якоря б. коллектор в. щетки г. статор д. полюсная катушка 6 Двигатель последовательного возбуждения подключили к сети при отключенной нагрузке на валу
а. двигатель не запустится б. обмотка якоря перегрузится в. частота вращения двигателя возрастет 7 . Позиция 3 – это _________.
А. полюсной наконечник б. обмотка катушки возбуждения в. сердечник г. станина 8
Какой ток опасен для генератора параллельного возбуждения
а. короткого замыкания б. холостого хода в. пусковой ток г. критический ток 9 Зависимость ЭДС генератора от тока возбуждения называется а. характеристикой холостого хода б. внешней характеристикой генератора в. механической характеристикой двигателя 10 На графике изображена внешняя характеристика генератора. Какая электрическая величина должна быть отложена на оси ординат.
а. U б. E в. I г. R Решите задачи
1. Определите ток цепи якоря генератора постоянного тока, если наведенная в ней ЭДС равна 115В, сопротивление якоря 0,264Ом, сопротивление параллельной обмотки возбуждения 15Ом и он работает на нагрузку мощностью 5кВт при напряжении 110В.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
2. При 2800 об/мин в генераторе с независимым возбуждением с внутренним сопротивлением 0,0936Ом установился ток 64А при напряжении 440В. определите, как изменится ток в генераторе, если его скорость уменьшится до 740 об/мин.
Дано:_________________________________________________________________________
Найти:________________________________________________________________________
Решение:______________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Ответ: ________________________________________________________________________
3. Электродвигатель постоянного тока с последовательным возбуждением присоединен к сети с напряжением и вращается со скоростью Двигатель развивает полезный момент на валу М=120 Н·м, КПД двигателя . Суммарные сопротивления якоря и обмоток возбуждения . Определить полезную и потребляемую мощность
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
4. Генератор с параллельным возбуждением рассчитан на напряжение и имеет сопротивление якоря , сопротивление обмотки возбуждения . Генератор нагружен сопротивлением , КПД генератора .
Определить токи в обмотке возбуждения, якоря и нагрузке, ЭДС генератора.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
5. Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением отдает полезную мощность Р2 = 2 кВт при номинальном напряжении Uном = 115 В. Ток в обмотке возбуждения IВ =2,9А. Генератор развивая э.д.с. Е = 120В.. Мощность, затрачиваемая на вращение генератора, равна Р1 = 2,5 кВт. Определить силу тока в нагрузке IН и якоре IА; сопротивление в обмотке возбуждения RВ и в цепи якоря RА;
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
Задания для самостоятельной работы
1. Выполните конспект.
Потери энергии и КПД машин постоянного тока.
2. Решите задачи по вариантам.
Расчет параметров машин постоянного тока.
Вариант 1
1. При частоте вращения якоря 2000 об/мин ЭДС равна 200В. Найти постоянный коэффициент машины «С», если магнитный поток полюса равен 10ֿ² Вб.
2. ЭДС четырехполюсного генератора постоянного тока равен 210В. Определить частоту вращения якоря, если магнитный поток полюса Ф=1,5 • 10ֿ² Вб, число проводников 600, число пар параллельных ветвей 2.
3. Определить число оборотов вращающегося магнитного поля статора, если число пар полюсов Р=2, частота тока 50 Гц.
Вариант 2
Определить ЭДС шестиполюсного генератора постоянного тока, вращающегося со скоростью 1400 об/мин, если обмотка якоря имеет две параллельные ветви и состоит из 800 активных проводников. Магнитный поток генератора равен 0,015 Вб.
Найти магнитный поток машины постоянного тока, если ЭДС 100В, постоянная машины равна 1,5, а число оборотов 900 об/мин.
Определить частоту тока генератора, если частота вращения ротора 900 об/мин, число пар полюсов 2.
Тема: Основы электропривода.
Теория
Машины и механизмы приводятся в движение с помощью электропривода. Электроприводом называется электромеханическое устройство, предназначенное для электрификации и автоматизации рабочих процессов.
Электропривод состоит из преобразующего, электродвигательного, передаточного и управляющего устройств (рис.1). Преобразующее устройство ПрУ преобразует напряжение, ток или частоту напряжения.

Рис. 1 Структурная схема электропривода
Оно может быть выполнено в виде магнитного усилителя, магнитного усилителя с выпрямлением, управляемого выпрямителя на тиристорах и т. д.
В электродвигательном устройстве ЭДУ происходит преобразование электрической энергии в механическую. Передаточное устройство ПУ служит для изменения скорости до значения, необходимого рабочему механизму РМ. Оно может быть выполнено в виде редуктора, т. е. быть неуправляемым. Управляемое ПУ представляет собой коробку передач с электромагнитными муфтами, изменяющими ее передаточное число.
Управляющее устройство УУ регулирует работу всех блоков электропривода, изменяя мощность на валу рабочего механизма, значение и частоту напряжения, схему включения электродвигателя, передаточное число коробки передач, направление вращения электродвигателя и т. д.
На практике электропривод бывает автоматизированный и неавтоматизированный. В автоматизированном электроприводе человек создает только начальное управляющее воздействие (пуск электропривода).
В неавтоматизированном человек периодически управляет работой электропривода в зависимости от отклонений от заданного режима.
Электроприводы делят на три группы: 1) групповые; 2) одиночные 3) многодвигательные.
В групповых электроприводах электродвигатель с помощью механической передачи (трансмиссии) приводит в действие несколько рабочих механизмов.
В одиночных электроприводах механизм приводится в действие индивидуальным электродвигателем. При этом все элементы рабочего механизма соединяются с приводным двигателем соответствующими передачами.
В многодвигательных электроприводах каждый орган рабочего механизма снабжен своим двигателем. Так, например, на расточном станке вращение фрезы производится с помощью одного двигателя, продольное перемещение детали — другого, поперечное перемещение — третьего.
По условиям нагрева электродвигателей различают три основных режима их работы приводов: длительный, кратковременный, повторно-кратковременный.
Электроприводы характеризуются номинальными данными, к числу которых относятся следующие величины: мощность, напряжение, скорость вращения, коэффициент полезного действия, коэффициент мощности. При изучении темы следует особое внимание уделить выбору типа и мощности электродвигателя для различных условий работы. Электродвигатель должен удовлетворять требованиям, предъявляемым к нему со стороны производственного механизма, соответствовать условиям среды, в которой он будет находиться во время работы, обладать достаточной надежностью и экономичностью, простой по устройству и управлению конструкцией и иметь наименьшую массу и габариты. Выбор электродвигателя производят по роду силы тока и номинальному напряжению; номинальной мощности и скорости; по естественной механической характеристике; пусковым и тормозным свойствам; регулированию скорости и конструктивному исполнению.
Ответьте на вопросы
1. Что называется электроприводом?
Ответ_______________________________________________________________________
2. Основные функции электропривода?
Ответ _________________________________________________________________________
3. Перечислите основные части электропривода.
Ответ _________________________________________________________________________
4. Режимы работы электродвигателей?
Ответ _________________________________________________________________________
5. По каким основным показателям выбирают тип электродвигателя для электрооборудования?
Ответ _________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Выберите правильный ответ

п/п Вопрос Вариант ответа Ответ
1
В состав электропривода входят
а. электродвигатель б. рабочий механизм в. преобразующее устройство г. генератор д. трансформатор 2
Преобразующее устройство электропривода преобразует
а. напряжение б. ток в. частоту напряжения г. переменное напряжение в постоянное д. постоянное напряжение в переменное 3
Передаточное устройство в электроприводе
а. повышает частоту вращения вала рабочего механизма б. понижает частоту вращения вала рабочего механизма в. служит для изменения частоты вращения вала до значения, необходимого рабочему механизму 4
Количество электродвигателей входящих в состав электропривода
а. один б. несколько в. количество зависит от типа электропривода 5 Позиция 1 – это _________ устройство.
а. преобразующее устройство б. электродвигательное в.управляющее устройство г. передаточное устройство Задания для самостоятельной работы
1. Выполните конспект.
Релейно-контакторное управление электродвигателями.
ГЛАВА 2 ЭЛЕКТРОНИКА
Тема: Электронные приборы
Теория
Электронными называются устройства, в которых преобразование электрической энергии и сигналов реализуется с помощью электронных активных элементов.
В зависимости от характера процесса переноса заряда все электровакуумные приборы разделяются на две группы: электронные и газоразрядные.
В электронных лампах прохождение тока связано с перемещением электронов в вакууме, который является непроводящей средой. Источником электронов является металлический электрод – катод, с поверхности которого электроны входят в окружающую среду. Для выхода электронов из катода необходимо сообщить им энергию, эта энергия называется работой выхода. Анод является коллектором электронов, которые отдают ему кинетическую энергию, чтобы максимальная температура анода не превышала установленной температуры для данной лампы, его охлаждают. Сетки электровакуумных ламп предназначены для управления потоком электронов, их изготовляют спиральными, рамочными и штампованными.
В полупроводниковых приборах обычно используются материалы, входящие в 4-ю группу таблицы Менделеева (германий, кремний), а также комбинированные элементы, например 5-ой и 3-ей групп (интерметаллические соединения) — арсенид галлия, антимонид индия и другие.
Кроме того, многие оксиды (CuO, Fe2O3, сплавы с серой и др.), органические вещества и т.п. обладают свойствами полупроводников.
В качестве примесей используют обычно элементы 5-ой группы (доноры):
фосфор (F);
сурьма (Sm);
мышьяк (As),
и элементы 3-ей группы (акцепторы):
индий (In);
галлий (Ga);
алюминий (Al).
В чистом полупроводниковом материале проводимость очень мала т.к. при комнатной температуре они содержат небольшое количество электронно-дырочных пар.
Небольшое количество примесей V группы (доноры) резко увеличивает проводимость за счет свободных электронов (основные носители); дырок мало (неосновные носители). Проводимость - “типа-n” (n - отрицательная (“negative”))
Небольшое количество примеси III группы (акцепторы) захватывает электроны. Число дырок резко растет (основные носители). Свободных электронов мало (неосновные носители). Проводимость - “типа-p” (p - положительная (“positive”))
Атомы примеси становятся ионами, связанными с кристаллической решеткой и в электронной проводимости не участвуют.
Собственная проводимость (i) и примесная (n и p) с ростом температуры растут, но примесная много меньше, т.к. все свободные заряды уже перешли в основной материал (проводимость при этом возросла в 106 - 109 раз).
Допустимая рабочая температура:
- для германия 70° С;- для кремния 125± 50° С;- для арсенида галлия до 200° С.
Допустимая рабочая температура для новых перспективных материалов:
- фосфид индия - 400° С;- фосфид галлия - 1000° С.
Контакт двух полупроводников с различными типами проводимости называется р-п переходом и обладает очень важным свойством - его сопротивление зависит от направления тока. Электронно-дырочный переход составляет основу полупроводникового приборов
Наиболее распространенными полупроводниковыми приборами являются диоды и транзисторы.
Полупроводниковый диод — прибор, состоящий из двух полупроводниковых кристаллов, имеющих разную проводимость, и образующегося между ними электронно-дырочного перехода (толщина около 10‾ 4 мм).
При подключении отрицательного полюса источника тока к полупроводнику, обладающему n- проводимостью, через него будет протекать сравнительно большой ток. Этот ток называется прямым током. Его величина зависит от величины напряжения источника питания (батареи). При подключении отрицательного полюса источника тока к полупроводнику, обладающему р -проводимостью, в диоде будет протекать весьма незначительный ток. Этот ток называется обратным током; величина его очень маленькая, поэтому практически он не влияет на работу прибора.
Основной характеристикой диода служит его вольтамперная характеристика. Вольт-амперная характеристика диода существенно зависит от температуры окружающей среды, с повышением которой прямой ток диода при одном и том же напряжении может увеличиться в несколько раз. При заданном прямом токе с увеличением температуры снижается прямое напряжение между электродами диода.
Существенным образом влияет температура окружающей среды и на обратный ток, который тоже возрастает с увеличением температуры. При увеличении температуры окружающей среды выше определенного значения уже при небольших обратных напряжениях развивается тепловой пробой р-n-перехода и диод выходит из строя. Работоспособность германиевых диодов теряется при температуре около 70°С, а кремниевых — при 200° С. Высокая термическая устойчивость кремния — важнейшее его преимущество по сравнению с другими полупроводниковыми материалами. Кремниевые диоды допускают плотность тока в прямом направлении 10 А/мм2 и более, что позволяет изготовлять мощные полупроводниковые устройства с относительно небольшими массами и габаритами.
Одна из важных характеристик диода — пробивное обратное напряжение. Это напряжение зависит от ширины обедненного слоя и у современных плоскостных диодов равно сотням и тысячам вольт. Оно несколько увеличивается с повышением температуры, не выходящим за пределы работоспособности диода. Внутреннее сопротивление плоскостных диодов прямому току при номинальных режимах работы составляет десятые доли ом, с повышением температуры оно уменьшается.
В большую «семью» полупроводниковых приборов, называемых транзисторами, входят два вида: биполярные и полевые.
Биполярный транзистор — это полупроводниковый прибор с двумя p-n переходами, имеющий три вывода. Действие биполярного транзистора основано на использовании носителей заряда обоих знаков (дырок и электронов), а управление протекающим через него током осуществляется с помощью управляющего тока.
Биполярный транзистор в своей основе содержит три слоя полупроводника (р-п-р или п-р-п) и соответственно два p-n-перехода. Каждый слой полупроводника через невыпрямляющий контакт металл-полупроводник подсоединен к внешнему выводу.
Средний слой и соответствующий вывод называют базой, один из крайних слоев и соответствующий вывод называют эмиттером, а другой крайний слой и соответствующий вывод — коллектором.
Биполярный транзистор является наиболее распространенным активным полупроводниковым прибором.
Дополните схему классификация полупроводниковых приборов

Вставьте пропущенные слова
1. Полупроводниковый прибор с двумя p-n переходами и тремя выводами, предназначенный для генерирования и преобразования электрических колебаний называется ____________________________________________________________________

2. Специальные кремниевые диоды, используемые в качестве управляемого конденсатора называются _______________________________________________________.
3. В зависимости от выполняемых в схеме функций транзисторы могут работать в трех режимах: открытом, _______________________ и ___________________________________.
4. Полупроводниковые приборы, с четырехслойной структурой n-p-n-p-типа, тремя выводами работающие в двух устойчивых состояниях – открытом и закрытом называются ______________________________________.
5. При понижении температуры проводимость полупроводниковых материалов ______________________________, а при повышении ______________________________.
6. Стабилитронами и стабилизаторами называют кремниевые полупроводниковые диоды, вольтамперные характеристики которых имеют участки _______________________
_______________________________________________________________________________
7. Основным назначением выпрямительных диодов является ______________________
_______________________________________________________________________________
8. Лавинный пробой происходит вследствие ____________________________________
_______________________________________________________________________________
9. В настоящее время самыми изученными и распространенными полупроводниками являются ______________________________________________________________________.
10.Стабилитроны работают в режиме неразрушающего ___________________________
пробоя.
Дополните классификацию

Ответьте на вопросы
1. Какая связь между атомами вещества называется ковалентной?
Ответ_________________________________________________________________________
2. Что такое p-n-переход?
Ответ _________________________________________________________________________
3. Какие технологии получения p-n-перехода вы знаете?
Ответ _________________________________________________________________________
4. Как влияет примесь на проводимость полупроводников?
Ответ _________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
5. В каких режимах может работать транзистор?
Ответ _________________________________________________________________________
6. Какие носители заряда участвуют в переносе тока в полевых транзисторах?
Ответ _________________________________________________________________________
7. Перечислите схемы включения транзисторов в цепь.
Ответ _________________________________________________________________________
8. Какие основные параметры выпрямительных диодов?
Ответ _________________________________________________________________________
9. Каковы основные недостатки полевых транзисторов?
Ответ _________________________________________________________________________
10. Какова структура МОП-транзистора с изолированным затвором и встроенным каналом n-типа.
Ответ _________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Выберите правильный ответ

п/п Вопрос Вариант ответа Ответ
1 Для p-n перехода более опасен _______ пробой
а. тепловой б. электрический в. любого вида неопасен 2
Электрод, предназначенный для испускания электронов
а. анод б. катод в. сетка 3
Основное достоинство точечного диода
а. малые размеры б. простота конструкции в. малая емкость p-n перехода 4
Позиция 1 – это ________.
а. эмиттер б. коллектор в. база 5 Диоды, работающие в режиме пробоя
а. варикапы б. стабилитроны в. туннельные диоды г. СВЧ диоды 6 Условное обозначение полевого транзистора с p-n переходом
а. б. в. 7 Назначение сетки в электровакуумном приборе
а. испускание электронов б. коллектор электронов в. управление электронным потоком 8
Типичные полупроводники
а. кремний б. вольфрам в. германий г. мышьяк 9 Условное обозначение выпрямительного диода на схемах
а. б. в. 10 Устройство с p-n переходом, управляемое напряжением, в котором работают только основные носители а. биполярные транзисторы б. полевые транзисторы в. тиристоры Решите задачи
18827755454651. Используя амплитудную характеристику транзисторного усилителя, показанную на рисунке, определить его входное напряжение, если выходная мощность составляет 3Вт, а сопротивление нагрузки – 3,6Ом.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:_________________________________________________________________________
Решение:_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ: _________________________________________________________________________
2. Используя амплитудную характеристику транзисторного усилителя, показанную на рисунке, определить его входное напряжение, если выходная мощность составляет 4Вт, а сопротивление нагрузки – 4,2Ом.
182435522225
Дано:_________________________________________________________________________
Найти:________________________________________________________________________
Решение:______________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Ответ: ________________________________________________________________________
3. Решить задачи по вариантам
Для транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, используя входную и выходную характеристики, определить коэффициент усиления h21э, величину сопротивлений нагрузки Rк1 и R к2 и мощность на коллекторе Рк1 и Рк2, если известно напряжение на базе Uбэ, напряжение на коллекторе Uкэ1 и Uкэ2, напряжение источника питания Ек. Данные для своего варианта взять из таблицы
Номера вариантов Номера рисунков Uбэ, В Uкэ1, В Uкэ2, В Ек, В
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 0,3
0,2
0,15
0,2
0,1
0,25
0,3
0,3
0,25
0,2 20
10
20
10
25
5
5
10
15
5 30
20
25
20
30
10
10
20
25
10 40
40
40
40
40
20
20
40
40
20





Задания для самостоятельной работы
1. Выполните конспект.
Тиристоры: классификация, характеристики, область применения, маркировка.
Фотоэлектронные приборы с внешним и внутренним фотоэффектом.
2. Подготовьте сообщение
Автомобильные датчики (магнитоэлектрические. Холла и др). Область применения.
Тема: Электронные выпрямители и стабилизаторы
Теория
Выпрямители – устройства, которые служат для преобразования переменного тока в постоянный.
Они широко применяются в различных электронных аппаратах, т. к. большинство блоков аппаратов требуют питания постоянным током.
В состав структурной схемы выпрямителя входят: силовой трансформатор, служащий для преобразования переменного питающего напряжения; вентиль, обладающий односторонней проводимостью и обеспечивающий преобразование переменного тока в выпрямленный (ток одного направления); сглаживающий фильтр, который служит для преобразования выпрямленного тока в ток, близкий по форме к постоянному.
Силовой трансформатор
трансформатор
вентиль
Вентиль
Сглаживающий фильтр
сеть нагрузка

Вентиль – прибор, проводящий ток только в одном направлении, он преобразует переменное напряжение в пульсирующее. При прямом напряжении сопротивление вентиля близко к нулю, а при обратном напряжении оно остается очень большим. В качестве вентилей можно использовать ламповые диоды, различные газоразрядные приборы. Однако в настоящее время выпрямители выполняют на полупроводниковых диодах (германиевых и кремниевых). В маломощных источниках питания используют однофазные выпрямители. В мощных источниках целесообразно применять трехфазные выпрямители. Силовые полупроводниковые диоды по сравнению с другими имеют ряд преимуществ: более высокий КПД, постоянную готовность к работе, большой срок службы, малые массу и габариты, высокую надежность. Вольтамперная характеристика диода отличается от идеальной характеристики вентиля. Однако у хороших диодов обратные токи весьма малы и несущественно влияют на работу выпрямителя.
Фильтр служит для сглаживания пульсаций выпрямленного тока. Состоит из конденсаторов и дросселя.
В электронной аппаратуре применяются полупроводниковые выпрямители малой мощности. Они могут быть собраны по однопериодной, двухполупериодной и мостовой схемах.
Современные выпрямители различают по типу вентилей, числу фаз источника переменного напряжения. Выпрямители подразделяют также на управляемые и неуправляемые.
Выпрямители имеют следующие основные параметры:
Среднее значение выходного напряжения uвых
Среднее значение выходного тока iвых
Коэффициент пульсаций выходного напряжения ε
Указанные параметры являются наиболее важными при использовании выпрямителя.
При проектировании выпрямителя широко применяются и другие параметры характеризующие его внутренние особенности:
Действующие значение входного напряжения выпрямителя Uвх
Максимальное обратное напряжение Uобр.макс на отдельном диоде или тиристоре (т.е. на вентиле). Это напряжение принято выражать через среднее Uср.
Среднее значение тока отдельного вентиля Iд.макс
Для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения включают электрические сглаживающие фильтры. Простейшими сглаживающими фильтрами являются конденсатор, включаемый параллельно высокоомной нагрузке и индуктивный фильтр (дроссель), включаемый последовательно с низкоомной нагрузкой.
При использовании емкостного фильтра сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения и тока происходит за счет периодической зарядки конденсатора и последующей его разрядки на сопротивление нагрузки Rн. Зарядка конденсатора происходит, когда мгновенное значение вторичного напряжения трансформатора больше напряжения на нагрузке (и на конденсаторе). Когда напряжение трансформатора становится меньше напряжения на конденсаторе, диоды закрываются и конденсатор разряжается через сопротивление нагрузки. Далее процесс повторяется. При включении емкостного фильтра напряжение не уменьшается до нуля, а пульсирует в некоторых пределах, увеличивая среднее значение выпрямленного напряжения.
Под коэффициентом пульсаций q понимают отношение амплитуды первой гармоники переменной составляющей напряжения Um1 к среднему значению Ud этого напряжения:

Большее уменьшение пульсаций выпрямленного напряжения обеспечивают смешанные фильтры, в которых используются и конденсаторы и катушки индуктивности (дроссели), например, Г-образные и П-образные сглаживающие фильтры.
Ответьте на вопросы
1. Каково назначение источников питания?
Ответ_______________________________________________________________________
2. Перечислите основные требования, предъявляемые к источникам питания?
Ответ _________________________________________________________________________
3. Каково назначение выпрямителей?
Ответ _________________________________________________________________________
4. В чем основное отличие параметрических стабилизаторов от компенсационных?
Ответ _________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
5. Какой тип сглаживающих фильтров применяют в тиристорных выпрямителях?
Ответ _________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Вставьте пропущенные слова
1. Устройство, предназначенное для окончательного сглаживания пульсаций, а так же создания напряжения на нагрузке, которое мало зависит от напряжения сети и тока нагрузки называется ____________________________________________________________.
2. Частота пульсаций выходного напряжения при двухполупериодном выпрямлении равна _____________________________ _________________________ напряжения сети.
3. Устройство, предназначенное для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения до необходимого уровня называется ___________________________________.
4. Стабильность выходного напряжения оценивают коэффициентом ___________________________________.
5. В течение, какого промежутка времени открыт каждый диод в схеме трехфазного выпрямителя __________________________________________________________________.
Заполните таблицу
№ п/п Особенности фильтра, область применения Электрическая схема
1 Применяют в сильноточных выпрямителях.
Недостаток – большие габариты. 2 Широко используется в любых источниках питания. Отличается простотой конструкции и невысоким коэффициентом сглаживания Емкостный фильтр

3 Эти фильтры обладают лучшими по сравнению с другими фильтрами параметрами, но громоздки и довольно дороги. Эти фильтры применяются в выходных каскадах мощных передатчиков на электронных лампах, а так же в тиристорных выпрямителях. 4 Эти фильтры просты по конструкции, сравнительно дешевы и применяются в маломощных источниках питания, имеющих ток нагрузки несколько десятков миллиампер. Выберите правильный ответ

п/п Вопрос Вариант ответа Ответ
1 Самая распространенная схема выпрямителя
а. однополупериодная б. мостовая в. двухполупериодная со средней точкой 2
Устройство, применяемое для уменьшения пульсаций выпрямленного тока а. сглаживающий фильтр б. трансформатор в. стабилизатор 3
Полупроводниковый прибор, применяемый в вентилях
а. транзистор б. диод в. тиристор г. варикап 4
Устройство, создающее дополнительную нагрузку на диоды в выпрямителях
а. резистор б. катушка индуктивности в. конденсатор 5 Однополупериодная схема характеризуется
а. низким коэффициентом пульсаций б. наличием трансформатора со средней точкой в. высоким коэффициентом пульсаций 6 В мостовой схеме ток через каждый диод идет в течении
а. периода б. одного полупериода в. одной третьей периода 7
Количество диодов в мостовой схеме выпрямителя
а. 4 б. 6 в. 8 г. 12 8 Качество работы фильтра определяется величиной
а. выпрямленного тока б. пульсаций в. выходного напряжения 9 Сглаживающий фильтр состоит из дросселей и … а. резистора б. конденсатора в. диода г. транзистора 10 Каким должно быть соотношение между прямым и обратным сопротивлениями диодов выпрямителей а. б. в. г. Решите задачи
1. Однофазный мостовой выпрямитель питает потребитель постоянным током. Мощность потребителя Pd = 250Вт при напряжении питания Ud =200В.
Составить схему выпрямителя на диоде типа Д221. Начертить схему выпрямителя.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:________________________________________________________________________
Решение:______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Схема выпрямителя
2. Составить схему трёхфазного мостового выпрямителя, выбрав стандартные диоды по таблице. Мощность потребителя Pd = 75Вт при напряжении питания Ud =150 В. Начертить схему выпрямителя.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:________________________________________________________________________
Решение:______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Схема выпрямителя
3. Составить схему однофазного мостового выпрямителя используя стандартные диоды типа Д233Б. Мощность потребителя Pd = 500 Вт при напряжении питания Ud = 400 В. Начертить схему выпрямителя.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:________________________________________________________________________
Решение:______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________

Схема выпрямителя
4. Составить схему двухфазного двухполупериодного выпрямителя, используя стандартный диод Д232. Мощность потребителя Pd = 1000 Вт с напряжением питания Ud = 200 В. Начертить схему выпрямителя.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:________________________________________________________________________
Решение:______________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________

Схема выпрямителя
5. Трёхфазный однотактный выпрямитель питает потребитель мощностью Pd = 90В при напряжении Ud = 30 В. Следует выбрать один из трёх типов полупроводниковых диодов: Д218, Д222, Д232Б.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:________________________________________________________________________
Решение:______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Задания для самостоятельной работы
1. Выполните конспект.
Схема и принцип действия простейшего стабилизатора напряжения
Тема: Электронные усилители.
Теория
Усилители - это электронные цепи, которые используются для увеличения амплитуды электронного сигнала. Цепь, рассчитанная на преобразование низкого напряжения в высокое, называется усилителем напряжения. Цепь, рассчитанная на преобразование слабого тока в сильный, называется усилителем тока. В современной радиоэлектронике основными усилительными устройствами являются транзисторы.
Для того чтобы транзистор обеспечивал усиление, он должен быть в состоянии принять входной сигнал и выдать выходной сигнал, значительно больший, чем входной.
Входной сигнал управляет током, текущим через транзистор. Этот ток в свою очередь управляет напряжением на нагрузке. Транзисторная цепь рассчитана таким образом, чтобы брать напряжение от внешнего источника питания и подавать его на резистор нагрузки в виде выходного напряжения.
Существует несколько способов включения транзистора в цепь: схема с общей базой, схема с общим эмиттером и схема с общим коллектором. В каждой из этих схем один из выводов транзистора служит общей точкой, а два других являются входом и выходом, при этом на переход эмиттер-база подается напряжение смещения в прямом направлении, а на переход коллектор-база - в обратном. Каждая схема имеет преимущества и недостатки и может быть собрана как c p-n-р, так и с n-p-п транзистором.
В схеме с общей базой (рис. 1) входной сигнал подается в цепь эмиттер-база, а выходной снимается с цепи коллектор-база. Ваза является общим элементом для входа и выхода.

2051685687070В схеме с общим эмиттером (рис. 2) входной сигнал подается в цепь эмиттер-база, а выходной сигнал снимается с цепи коллектор-эмиттер. Эмиттер является общим для входа и выхода. Этот способ включения транзистора используется наиболее широко.
Третий тип соединения (рис. 3) - это схема с общим коллектором. В этой схеме входной сигнал подается в цепь база-коллектор, а выходной сигнал снимается с цепи эмиттер-коллектор. Здесь коллектор является общим для входа и выхода. Эта схема используется для согласования импедансов (импедансом называется полное сопротивление цепи переменному току).

Отметим, что схема с общим эмиттером изменяет фазу входного сигнала на 180°, тогда как схемы с общей базой и с общим коллектором фазу входного сигнала не изменяют.
Как видно из рис. 1, 2, 3, все три схемы усиления требуют двух источников тока. Переход база-эмиттер должен быть смещен в прямом направлении, а переход база-коллектор должен быть смещен в обратном направлении. Однако оба напряжения смещения могут быть обеспечены с помощью одного источника тока.
Цепи с общим эмиттером используются наиболее часто.
Ответьте на вопросы
1. Назовите причину нелинейных искажений в усилителе?
Ответ _________________________________________________________________________
2. Назовите причину фазовых искажений в усилителе?
Ответ ________________________________________________________________________
3. Какой параметр полезного сигнала в усилителе искажается за счет нелинейности транзистора?
Ответ ________________________________________________________________________
4. Какие типы усилителей имеют наименьшие частотные искажения?
Ответ ________________________________________________________________________
5. В каком режиме находится транзистор каскада усиления во время ожидания входного сигнала?
0твет ________________________________________________________________________
Допишите схему классификации усилителей

Вставьте пропущенные слова
1. Коэффициенты усиления выражаются не только не только в относительных единицах, но и в ____________________________.
2. Зависимость выходного сигнала усилителя от входного выражается ___________
__________________________ характеристикой.
3. Минимальную часть усилителя, сохраняющую его функции, называют _________
______________________.
4. Коэффициент полезного действия усилителя – отношение полезной мощности на выходе усилителя к мощности, потребляемой им от ________________________________.
5. Качественным показателем усилителя звуковых частот являются ______________
______________ искажения формы сигнала в процессе усиления.
Выберите правильный ответ

п/п Вопрос Вариант ответа Ответ
1 Устройства, применяемые для усиления электрических сигналов при измерении неэлектрических величин а. стабилизаторы б. электронные усилители в. выпрямители 2
Отношение полезной выходной мощности усилителя к мощности, потребляемой всеми источниками питания а. коэффициент полезного действия б. коэффициент обратной связи в. обратная связь 3
По усиливаемым параметрам усилители делятся
а. емкостные, транзисторные, непосредственные б. напряжения, тока, мощности в. УПТ, звуковые, усилители радиочастот 4
Самая распространенная схема включения транзистора в цепь усилителя, схема с общим а. коллектором б. эмиттером в. базой 5 Более равномерное усиление обеспечивает нагрузка а. резистивная б. индуктивная в. смешанная 6
Искажения в усилителях вызваны присутствием в схемах реактивных элементов
а. транзисторов б. катушек индуктивности в. резисторов г. конденсаторов д. трансформаторов е. диодов 7 Усилители первичных сигналов
а. преобразуют передаваемое сообщение б. преобразуют высокочастотный сигнал в. повышают мощность радиосигналов 8
Обратную связь в усилителях применяют для
а. уменьшения нелинейных искажений б. увеличения входного сигнала в. уменьшения выходного сигнала 9 Преимущество транзисторных усилителей
а. надежность б. долговечность в. малогабаритность г. все перечисленные факторы 10 Общий коэффициент усиления трехкаскадного усилителя, если усиления каждого усилителя соответственно равно: 10, 20, 30 а. 60 б. 600 в. 230 Решите задачи
1. Коэффициент усиления по напряжению каскадов трехкаскадного усилителя равны 80, 20 и 10. определить входное напряжение каждого каскада, если выходное напряжение усилителя равно 60В.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:________________________________________________________________________
Решение:______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Ответ ________________________________________________________________________
2. Коэффициент усиления по напряжению каскадов трехкаскадного усилителя равны 100, 40 и 10. определить входное напряжение каждого каскада, если выходное напряжение усилителя равно 80В.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:________________________________________________________________________
Решение:______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Ответ ________________________________________________________________________
3. Определить коэффициент усиления по напряжению однокаскадного усилителя, если напряжение на входе 0,02В, а выходное напряжение 2В.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:________________________________________________________________________
Решение:______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Ответ _________________________________________________________________________
4. Определите напряжение, которое покажет вольтметр, подключенный к сопротивлению нагрузки 2,5Ом, если входная мощность усилителя равна 4Вт.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:________________________________________________________________________
Решение:
______________________________________________________________________________
Ответ _________________________________________________________________________
5. Определите в децибелах коэффициент частотных искажений усилительного каскада на заданной частоте, если усиление на этой частоте составляет 40, а в области средних частот оно составляет 50.
Дано:__________________________________________________________________________
Найти:________________________________________________________________________
Решение:______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Ответ ________________________________________________________________________
Задания для самостоятельной работы
1. Подготовьте сообщение
Импульсные и избирательные усилители, операционные усилители.
Тема: Электронные генераторы и измерительные приборы
Теория
Генератор электрических колебаний – это нелинейное устройство, преобразующее энергию источника постоянного тока в энергию колебаний.
Генераторы широко используются в электронике: в радиоприемниках и телевизорах, в системах связи, компьютерах, промышленных системах управления и устройствах точного измерения времени.
Генератор – это электрическая цепь, которая генерирует периодический сигнал переменного тока. Частота сигнала может измеряться от нескольких герц до многих миллионов герц.
Выходное напряжение генератора может быть синусоидальным, прямоугольным или пилообразным в зависимости от типа генератора.
Когда колебательный контур возбуждается внешним источником постоянного тока, в нем возникают колебания. Эти колебания являются затухающими, поскольку активное сопротивление колебательного контура поглощает энергию тока. Для поддержания колебаний в колебательном контуре поглощенную энергию необходимо восполнить. Это осуществляется с помощью положительной обратной связи.
Положительная обратная связь – это подача в колебательный контур части выходного сигнала для поддержки колебаний. Сигнал обратной связи должен совпадать по фазе с сигналом в колебательном контуре. На рис.1 изображена функциональная схема генератора.
Генератор можно разбить на 3 части. Частотозадающей цепью генератора обычно является LC колебательный контур. Усилитель увеличивает амплитуду выходного сигнала колебательного контура. Цепь обратной связи подает необходимое количество энергии в колебательный контур для поддержания колебаний. Таким образом, генератор – это схема с ОС (обратной связью), которая использует постоянный ток для получения переменного тока.
Электронные генераторы гармонических колебаний нашли широкое применение в промышленной электронике.
Их используют в приборах для контроля состава и качества различных веществ, установках для высокочастотного нагрева металлов, сушки и сварки диэлектриков, химической обработки изделий и т. д. Эти функциональные устройства являются одной из составных частей измерительных приборов и автоматических систем.

Рис. 1. Функциональная схема генератора.
 
Электронные генераторы гармонических колебаний классифицируют по ряду признаков, основными из которых являются частота и способ возбуждения.
В зависимости от частоты генераторы подразделяют на низко частотные (0,01—100 кГц), высокочастотные (0,1—100 МГц) и сверхвысокочастотные (свыше100 МГц).
По способу возбуждения различают генераторы с независимым внешним возбуждением и с самовозбуждением. Последний вид генераторов называют автогенераторами. Генераторы с независимым внешним возбуждением являются, по существу, усилителя ми мощности с соответствующим частотным диапазоном, на вход которых подаются электрические сигналы от автогенераторов.
Ответьте на вопросы
Можно ли усилитель с обратной связью использовать в качестве автогенератора?
Ответ ________________________________________________________________________
Перечислите отличительные особенности RC и LC генераторов?
Ответ ________________________________________________________________________
На каком физическом явлении основан принцип действия кварцевой стабилизации частоты?
Ответ ________________________________________________________________________
В чем состоит отличие параметрической стабилизации частоты от кварцевой стабилизации частоты?
Ответ ________________________________________________________________________
Каковы условия существования незатухающих колебаний в автогенераторе?
Ответ ________________________________________________________________________
Выберите правильный ответ

п/п Вопрос Вариант ответа Ответ
1
Отличие генератора от усилителя
а. характер нагрузки б. вид усилительного элемента в. наличие положительной обратной связи 2
Устройство, преобразующее электрическую энергию источника постоянного тока в энергию незатухающих электрических колебаний а. генератор
б. электронный генератор в. электронный осциллограф 3
Частота автогенератора зависит
а. от коэффициента усиления транзистора б. от параметров элементов контура в. от баланса фаз 4
Основные причины, нарушающие стабильность частоты автогенератора а. температурная зависимость емкости конденсатора б. температурная зависимость емкости катушки в. нестабильность напряжения питания г. все перечисленные ранние факторы 5 При уменьшении емкости конденсатора колебательного контура в четыре раза частота колебаний автогенератора LC - типа а. уменьшится в 2 раза б. уменьшится в 4 раза в. увеличится в 2 раза г. увеличится в 4 раза По элементам составить функциональную схему генератора

ИЭ – источник электрической энергии
КС – колебательная система
ЭОС – элементы обратной связи
УЭ – усилительный элемент

Заполните таблицу «Усилители гармонических колебаний»

п/п Тип усилителя
Вид частотной характеристики Область применения усилителя
1 Предварительный усилитель 2 Усилитель мощности 3 Широкополосной усилитель 4 Усилитель радиочастот 5 Усилитель постоянного тока Задания для самостоятельной работы
1. Подготовьте сообщение
Генераторы линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН).
Тема: Основы устройства и работы электронных систем зажигания
Теория
Систе́ма зажига́ния — это совокупность всех приборов и устройств, обеспечивающих появление электрической искры, воспламеняющей топливовоздушную смесь в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания в нужный момент. Эта система является частью общей системы электрооборудованияВ настоящее время существуют три системы зажигания: с использованием магнето, батарейное зажигание с автомобильным аккумулятором и система зажигания без аккумулятора с использованием мотоциклетного генератора переменного тока.
Можно выделить:  схемы  без использования  радиоэлектронных компонентов («классические») и электронные.
Схемы с электронным зажиганием разделяются на:
с наличием контактов прерывателябесконтактные
Магнето  — специализированный генератор переменного тока, вырабатывающий электроэнергию только для свечи зажигания. Конструкция представляет собой постоянный магнит, получающий вращение от коленчатого вала бензинового двигателя и неподвижную генераторную обмотку с малым количеством витков толстого провода (катушка индуктивности). На общем магнитопроводе с генераторной обмоткой находится высоковольтная (с большим количеством витков тонкого провода). Генерируемое низковольтное напряжение трансформируется в высоковольтное, способное «пробить» искровой промежуток свечи накаливания. Один из выводов каждой катушки связан с «массой» (корпусом двигателя), другой вывод высоковольтной обмотки присоединяется к центральному электроду свечи зажигания. Если магнето контактное — параллельно другому выводу низковольтной обмотки на «массу» подключён прерыватель с параллельно подключенным конденсатором (необходим для уменьшения искрения и подгорания контактов). В нужный момент времени (момент опережения зажигания) кулачок размыкает контакты прерывателя и на свече проскакивает искра. В электронных бесконтактных магнето прерыватель отсутствует, имеется управляющая катушка, в нужный момент генерируется управляющий импульс на электронный блок. Транзисторы или тиристоры открывается, ток поступает на высоковольтную катушку. Энергия дополнительно накапливается в конденсаторах или в катушках индуктивности, что повышает мощность искры.
Достоинством магнето является простота, компактность и лёгкость, низкая стоимость, аккумуляторная батарея не нужна.

Классическая (контактная) батарейная система зажигания
Батарейное зажигание
Второй, наиболее распространённой системой является батарейная система зажигания. В этом случае электропитание осуществляется от автомобильной аккумуляторной батареи, а когда двигатель работает — электроэнергию вырабатывает автомобильный генератор, подключенный параллельно аккумулятору. Последовательно источникам тока подключен выключатель зажигания, прерыватель и первичная обмотка катушки зажигания с добавочным сопротивлением.
Электронное зажигание
Электронной системой зажигания называется система зажигания, в которой создание и распределение тока высокого напряжения по цилиндрам двигателя осуществляется с помощью электронных устройств. Система имеет другое название – микропроцессорная система зажигания.
Электронная система зажигания имеет следующее устройство:
- источник питания
- выключатель зажигания
- входные датчики
- электронный блок управления
- воспламенитель
- катушка зажигания
- провода высокого напряжения
- свечи зажигания
Через контакты прерывателя «классической» системы зажигания протекает большой ток, вызывающий их быстрый износ, а также сила тока низкого напряжения зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя. После появления полупроводниковых элементов (тиристоров и транзисторов) стали выпускаться электронные системы зажигания, вначале контактные, как дополнение к «классической», затем бесконтактные.
В контактной электронной системе зажигания через прерыватель проходит малый ток, собственно прерыватель вызывает срабатывание электронной схемы коммутатора, формирующей импульс в первичной обмотке катушки зажигания. Благодаря электронным компонентам напряжение в первичной обмотке может быть повышено, при запуске двигателя коммутатор может выдавать несколько импульсов подряд, облегчая воспламенение топливной смеси, водитель может со своего места легко регулировать момент зажигания.
Так, на автомобилях ЗИЛ-130, ЗИЛ-131 и ГАЗ-53 штатно устанавливалась контактно-транзисторная система зажигания. Блок электронного зажигания мог быть легко отключен при его неисправности.
Системы с накоплением энергии в индуктивности (транзисторные) занимают доминирующее положение в технике. Принцип действия — при протекании электрического тока от внешнего источника через первичную обмотку катушки зажигания катушка запасает энергию в своём магнитном поле, при прекращении этого тока ЭДС самоиндукции генерирует в обмотках катушки мощный импульс, который снимается со вторичной (высоковольтной) обмотки, и подаётся на свечу. Напряжение импульса достигает 20—40 тысяч вольт без нагрузки. Реально, на работающем двигателе напряжение высоковольтной части определяется условиями пробоя искрового промежутка свечи зажигания в конкретном рабочем режиме, и колеблется от 3 до 30 тысяч вольт в типичных случаях. Прерывание тока в обмотке долгие годы осуществлялось обычными механическими контактами, сейчас стандартом стало управление электронными устройствами, где ключевым элементом является мощный  полупроводниковый  прибор:  биполярный  или полевой транзистор.
Системы с накоплением энергии в ёмкости (они же «конденсаторные» или «тиристорные», CDI). Конструктивно они аналогичны описанным выше системам с накоплением энергии в индуктивности, но отличаются тем, что вместо пропускания постоянного тока через первичную обмотку катушки к ней подключается конденсатор,

Принципиальная схема транзисторного электронного контактного зажигания.При размыкании контактов прерывателя S1 электронная схема формирует импульс электрического тока в первичной обмотке катушки зажигания обозначенной на схеме Trafo1.
заряженный до высокого напряжения (типично от 100 до 400 вольт). То есть обязательными элементами таких систем являются преобразователь напряжения того или иного типа, чья задача — зарядить накопительный конденсатор, и высоковольтный ключ, подключающий данный конденсатор к катушке. В качестве ключа, как правило, используются тиристоры. Недостатком данных систем является конструктивная сложность, и недостаточная длительность импульса в большинстве конструкций, достоинством — крутой фронт высоковольтного импульса, делающий систему менее чувствительной к забрызгиванию свечей зажигания, характерному для роторно-поршневых двигателей.
Допишите схему «Типы системы зажигания»

Выберите правильный ответ

п/п Вопрос Вариант ответа Ответ
1
Состав классической системы зажигания
а.  АКБ б. генератор в. коммутатор г.  конденсатор д.  свечи зажигания е. катушка зажигания ж. провода низкого напряжения з. прерыватель-распределитель и.  провода высокого напряжения 2
В классической системе зажигания конденсатор служит для
а. формирования необходимой амплитуды и формы импульса напряжения подаваемого на свечу б. устранения радиопомех в. сглаживания пульсаций вторичного напряжения г. повышения напряжения на вторичной обмотке 3
 Преимущества полупроводниковых (электронных) систем зажигания
а. низкая стоимость б. высокая надежность в. простота обслуживания г. устойчивое искрообразование д. увеличение вторичного напряжения 4
Прерывание первичной цепи в электронной системе зажигания обеспечивается
а. датчиком Холла б. не производится в. контактами прерывателя г. транзисторным коммутатором д. магнитоэлектрическим датчиком 5 Транзисторный коммутатор управляет
а. датчиком Холла б. первичной обмоткой катушки в. вторичной обмоткой катушки г. магнитоэлектрическим датчиком д. электронным блоком управления (ЭБУ) 6
 Транзисторный коммутатор управляется
а. датчиком Холла б. первичной обмоткой катушки в. вторичной обмоткой катушки г. магнитоэлектрическим датчиком д. электронным блоком управления (ЭБУ) 7 Магнитоэлектрический датчик содержит
а. статор с обмоткой б. ротор с прорезями в.  неподвижный магнит г.  ротор с постоянным магнитом д.  полупроводниковая пластинка 8 Магнитоэлектрический датчик создает
а. ЭДС Холла б. переменную ЭДС 9 Датчик Холла содержит
а. статор с обмоткой б. ротор с прорезями в. неподвижный магнит г. ротор с постоянным магнитом д. полупроводниковая пластинка 10
ЭБУ микропроцессорной системы зажигания управляет
а.  коммутаторами б. датчиком Холла в. модулем зажигания; г. катушками зажигания д. магнитоэлектрическим датчиком 11
Контролер микропроцессорной системы зажигания выполняется а. отдельно от бортового компьютера б. совместно с бортовым компьютером 12 Контроллер микропроцессорной системы зажигания содержит
а. коммутаторы б. постоянную память в. катушки зажигания г. оперативную память д. интегральную схему АЦП е. аналого-цифровой преобразователь 13 Рабочий ток первичной обмотки катушки (рис.) протекает через

Принципиальная схема контактно-транзисторной системы зажигания
а. транзистор V б. контакты Пр в. засвистит от угла замкнутого состояния контактов г. не засвистит от угла замкнутого состояния контактов
14 Состав микропроцессорной системы зажигания а.  датчики б. прерыватель в. распределитель г.  свечи зажигания д.  катушки зажигания е. транзисторные коммутаторы ж. блок управления (контроллер). 15 Конденсатор прерывателя (рис.) отсутствует, так как

Электрическая схема коммутатора 13.3734 а.  контакты серебряные б. ток через контакты мал в. он находится в другом месте г.  контакты защищены резистором R1 д.  контакты защищены резистором R2
Задания для самостоятельной работы
1. Подготовьте реферат.
Микропроцессорная система зажигания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники.- М.: Мастерство, 2010.
2. Гальперин М.Ф. «Электротехника и электроника», М.: Форум, 2012
3. Евдокимов Ф.Е. Общая электротехника.- М.: Высшая школа, 2011.
4. Синдеев Ю.Г. Электротехника с основами электроники – Ростов н/Д: Феникс, 2014.
5. Касаткин А.С, Немцов М.В. «Электротехника» - М.: «Академия», 2012.
6. Электротехника и электроника: учебное пособие / И.М. Бондарь. – 2-е изд. Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ»; Феникс,2014
7. Электротехника: Рабочая тетрадь для учащихся нач. и студ. сред. проф. образования / Г.Я. Ярочкина, А.А. Володарская. – М.: Издательский центр «Академия», 2008
ПРИЛОЖЕНИЯ
Класс точности и верхний предел измерения вольтметров

п/п Класс точности,
γпр,, % Верхний предел измерения, В №
п/п Класс точности,
γпр,, % Верхний предел измерения, В №
п/п Класс точности,
γпр,, % Верхний предел измерения, В
1
2
2
4
5
6
7 1,5
2,5
2,5
2,5
4,0
2,5
4,0 0,5
1,5
1
2
2
3
5 8
9
10
11
12
13
14 1,5
2,5
4,0
2,5
1,5
2,5
4,0 10
250
300
10
15
30
30 15
16
17
18
19
20 1,5
2,5
4,0
1,5
1,5
2,5
50
70
75
100
300
500
Класс точности и верхний предел измерения амперметров

п/п Класс точности,
γпр,, % Верхний предел измерения, А №
п/п Класс точности,
γпр,, % Верхний предел измерения, А №
п/п Класс точности,
γпр,, % Верхний предел измерения, А
1
2
2
4
5
6 1,5
2,5
2,5
1,0
1,5
2,5 1
1
2
2
3
3 7
8
9
10
11
12 1,5
4,0
1,0
2,5
2,5
4,0 5
5
10
10
15
15 13
14
15
16
17
18 1,5
1,0
1,5
2,5
1,0
4,0 20
20
25
25
30
30
Технические характеристики трансформаторов
Тип трансформатора Sном,
кВ·А Напряжение обмоток
кВ Потери мощности,
кВт Uк,
% I1х
%
Uном1 Uном2 Рст Ро.ном ТМ-25/6;10 25 6, 10
0,23; 0,4 0,13 0,69 4,7 3,2
ТМ-40/6;10 40 0,23; 0,4 0,175 1,0 4,7 3,0
ТМ-63/6;10 63 0,23; 0,4 0,24 1,47 4,7 2,8
ТМ-100/6;10 100 0,23; 0,4 0,33 2,27 6,8 2,6
ТМ-160/6;10 160 0,23; 0,4; 0,69 0,51 3,1 4,7 2,4
ТМ-250/6;10 250 0,23; 0,4; 0,69 0,74 4,2 4,7 2,3
ТМ-400/6;10 400 0,23; 0,4; 0,69 0,95 5,5 4,5 2,1
ТМ-630/6;10 630 0,23; 0,4; 0,69 1,31 7,6 5,5 2,0
ТМ-1000/6;10 1000 0,23; 0,4; 0,69 2,45 12,2 5,5 2,8
ТМ-1600/6;10 1600 0,23; 0,4; 0,69 3,3 18,0 5,5 2,6
ТМ-2500/6;10 2500 10 0,4; 0,69; 10,5 4,3 24,0 5,5 1,0
Технические данные комплектных
конденсаторных установок напряжением 380 В
Тип установки Qб,
Квар Тип установки Qб,
Квар Тип установки Qб,
Квар
УК-0.38-75 75 УК-0.38-220Н 220 УК-0.38-330Н 330
УК-0.38-78 78 УК-0.38-225 225 УК-0.38-430Н 430
УК-0.38-110Н 110 УК-0.38-300Н 300 УК-0.38-450Н 450
УК-0.38-150Н 150 УК-0.38-320Н 320 УК-0.38-540Н 540
Ряд возможных синхронных частот n1
магнитного поля статора при частоте 50Гц
Число пар полюсов р 1 2 3 4
Синхронная частота поля статора n1 3000 1500 1000 500
Технические данные
полупроводниковых диодов
Тип диода Тип диода
Д7Г 0,3 200 Д231 10 300
Д205 0,4 400 Д231Б 5 300
Д207 0,1 200 Д232 10 400
Д209 0,1 400 Д232Б 5 400
Д2210 0,1 500 Д233 10 500
Д211 0,1 600 Д233Б 5 500
Д214 5 100 Д234Б 5 600
Д214А 10 100 Д242 5 100
Д214Б 2 100 Д242А 10 100
Д215 5 200 Д242Б 2 100
Д215А 10 200 Д243 5 200
Д215Б 2 200 Д243А 10 200
Д217 0,1 800 Д243Б 2 200
Д218 0,1 1000 Д244 5 50
Д221 0,4 400 Д244А 10 50
Д222 0,4 600 Д244Б 2 50
Д224 5 50 Д302 1 200
Д224А 10 50 Д303 3 150
Д224Б 2 50 Д304 3 100
Д226 0,3 400 Д305 6 50
Д226А 0,3 300 КД202А 3 50
КД202Н 1 500

Приложенные файлы

  • docx fail1
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 3

Добавить комментарий