Как сдать экзамен по электронике

Если предстоит экзамен по электротехнике, а в голове ничего не укладывается, то необходимо взять на вооружение несколько деталей.

Во-первых, прежде чем с ужасом думать о билетах, необходимо всё же сдать все письменные работы, которые от вас требуются перед сдачей экзамена, а именно: контрольные, лабораторные, курсовые. Без их сдачи лучше не заморачиваться.
С лабами обычно проще. Как правило, на лабораторных сажают на опыты по два, а то и по три человека, дав им на всех одни и те же данные для экспериментов. Поэтому тут легче хотя бы просто списать.
С контрольными и курсовыми придется всё ж таки напрячься. Если не можете решить контрольную или курсовую, то самый легкий путь — это найти в группе, кто в этом соображает и договориться за вознаграждение или еще там как-то, чтоб вам эти работы решили и написали. И лучше заняться этим не в последнюю ночь перед сессией, а заранее. Потому как в последние дни понимающие в этом деле ваши одногруппники или с параллельного потока будут заняты честной подготовкой к своему предстоящему экзамену. В идеале, конечно, лучше, чтоб были преднамеренно допущены неточности и огрехи в контрольной или курсовой, которые были бы заметны преподавателю, чтоб он увидел, что вы как бы сами всё делали, но где-то там чего-то как бы недопоняли. Т.е. чтоб работа была допущена к защите с пометкой «Допущена к защите после доработки». Вариант без доработок, конечно, тоже подойдет, но тогда на защите вам придется краснеть, пытаяясь сделать умное лицо. А это уже залет. Преподаватель, поняв, что делали не сами, может замучить всякими там дополнительными доработками.И если вы не разрулите эти моменты, попросив помощи у знающих людей, то можете и вовсе оказаться недопущенным.
Если найти среди своих не получается, то придется, как ни жалко, раскошелиться на решение своих контрольных и курсовых, заказав их решение на соответствующих ресурсах, предоставляющих услуги по решению студенческих работ. Выйдет, это, конечно, дороже за счет всяких там комиссий и более дорогого времени решающего автора, чем студента вашего ВУЗа. Но,лучше уж так, чем никак. Ибо сдавать в любом случае придется.

Во-вторых, необходимо знать и помнить, что каждый преподаватель считает свой предмет наиболее важным. И если вы, к примеру, учитесь на медицинском направлении, то не стоит убеждать преподавателя, намекая любыми способами на тройку, что его предмет «Электротехника» не столь важен для вашей профессии. Заработаете этим к себе только предвзятое отношение, ненужные себе дополнительные вопросы и, как следствие, можете быть отправлены на пересдачу.

И, в-третьих, постарайтесь применить маленькую хитрость. Как правило, многие преподаватели не возражают против того, чтоб на экзамене на столе были учебники по предмету.Потому как, если вы предмет знаете слабо, то задачу вы вряд ли осилите и с учебником. А списав голую теорию, не факт что можно что-то понимающе рассказать да еще и то, что действительно относится к вопросу. Разумеется, если вы просто зачитаете преподавателю какой-то текст к билету, который он и так знает, это вызовет только желание у него задать наводящие или корректирующие вопросы. Тут лучше всего при подготовке не текст из учебника переписать, а что-то вроде конспекта составить и постараться согласно этого конспекта все-таки чего-то запомнить. Тогда вы будете просто опираясь на план что-то там рассказывать, а не просто зачитывать содранное из учебника. А это уже что-то. А если по ходу рассказа еще и сами графики ему начнете рисовать или напишите пару простых хотя бы формул, которые во время подготовки лучше постараться запомнить из книги, то это будет плюсом со стороны отношения от преподавателя. Это проверенный факт. Преподаватель заметит, что вы с уважением отнеслись к материалу и что-то сами запомнили. И даже если с задачей билета у вас, как говорится,будет «глухо», скорее, всего, троечка будет обеспечена. Удачи на экзаменах!

Т.Е. Гараева

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПОДГОТОВКЕ К ЭКЗАМЕНУ

по учебной дисциплине

«Электротехника»

Для студентов профессии

13.01.10 Электромонтер по ремонту и обслуживанию

электрооборудования (по отраслям)

Муравленко, 2020

Гараева
Т.Е. Методические рекомендации по подготовке к экзамену по дисциплине
«Электротехника» для студентов профессии 13.01.10 Электромонтер по ремонту и
обслуживанию электрооборудования (по отраслям). – Муравленко: Муравленковский
многопрофильный колледж, 2020. – 11 с.

Методические
рекомендации рассмотрены, утверждены и рекомендованы к использованию на
заседании предметной (цикловой) комиссии электротехнических дисциплин и
автоматизации.

Авторы-составители:

Гараева
Татьяна Евгеньевна, преподаватель электротехнических дисциплин высшей
квалификационной категории Государственного бюджетного профессионального образовательного
учреждения Ямало-Ненецкого автономного округа «Муравленковский многопрофильный
колледж»

Внутренние
эксперты:

Плеханова
Оксана Анатольевна, преподаватель высшей квалификационной категории

Государственного
бюджетного профессионального образовательного учреждения Ямало-Ненецкого
автономного округа «Муравленковский многопрофильный колледж»

Яроцкая
Алла Алексеевна, методист высшей квалификационной категории Государственного
бюджетного профессионального образовательного учреждения Ямало-Ненецкого
автономного округа «Муравленковский многопрофильный колледж»

Внешний
эксперт:

Методические
рекомендации по подготовке к экзамену являются частью Учебно-методического
комплекса программы подготовки квалифицированных рабочих, служащих профессии 13.01.10
Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования (по отраслям).

Методические
рекомендации по подготовке к экзамену адресованы студентам очной формы обучения
и включают в себя учебную цель, вопросы и задачи для закрепления теоретического
материала.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Уважаемый студент!

Методические указания по подготовке к экзамену по
дисциплине «Электротехника» созданы для проверки Ваших знаний и успешной сдачи экзамена.

Приступая к подготовке к экзамену по дисциплине
«Электротехника», Вы должны внимательно ознакомиться с требованиями к уровню
Вашей подготовки в соответствии с федеральными государственными
образовательными стандартами третьего поколения, вопросами и заданиями по
темам.

До сдачи экзамена необходимо предоставить выполненные
и оформленные лабораторные работы и задания практических занятий.

К сдаче экзамена должны быть подготовлены ответы на
вопросы и задания, данные преподавателем.

Если в процессе подготовки к экзамену у Вас возникают
вопросы, разрешить которые самостоятельно не удается, необходимо обратиться к
преподавателю для получения консультации.

Желаем Вам успехов!

СОДЕРЖАНИЕ

	стр.
Пояснительная записка	3
Вопросы по подготовке к экзамену	5
Критерии оценивания	9
Список использованных источников	11

МЕТОДИЧЕСКИЕ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ К

ЭКЗАМЕНУ
В ФОРМЕ СОБЕСЕДОВАНИЯ

Цель данной методической рекомендации –
подготовка и успешная сдача экзамена
по дисциплине «Электротехника».

Экзамен
проводится в форме собеседования. Задания содержат два теоретических и один практический
вопрос — задача. Количество заданий — 30.

Для
проверки знаний перед экзаменом необходимо подготовить ответы на вопросы и
решить задачи.

Для
успешной сдачи экзамена по дисциплине
«Электротехника»

Студент
должен:

уметь: контролировать
выполнение заземления, зануления; производить контроль параметров работы
электрооборудования; пускать и останавливать электродвигатели, установленные на
эксплуатируемом оборудовании; рассчитывать параметры, составлять и собирать
схемы включения приборов при измерении различных электрических величин,
электрических машин и механизмов; снимать показания приборов и пользоваться
электрооборудованием с соблюдением норм техники безопасности и правил
эксплуатации; читать принципиальные, электрические и монтажные схемы; проводить
сращивание, спайку и изоляцию проводов и контролировать качество выполняемых
работ;

знать: основные
понятия о постоянном и переменном электрическом токе, последовательное и
параллельное соединение проводников и источников тока, единицы измерения силы
тока, напряжения, мощности электрического тока, сопротивления проводников,
электрических и магнитных полей; сущность и методы измерений электрических
величин, конструктивные и технические характеристики измерительных приборов; типы
и правила графического изображения и составления электрических схем; условные
обозначения электротехнических приборов и электрических машин; основные
элементы электрических сетей; принципы действия, устройство, основные
характеристики электроизмерительных приборов, электрических машин, аппаратуры
управления и защиты, схемы электроснабжения; двигатели постоянного и переменного
тока, их устройство, принципы действия, правила пуска, остановки; способы
экономии электроэнергии; правила сращивания, спайки и изоляции проводов; виды и
свойства электротехнических материалов; правила техники безопасности при работе
с электрическими приборами.

ВОПРОСЫ
ПО ПОДГОТОВКЕ К ЭКЗАМЕНУ

Введение

1.       
Электрическая энергия, ее
свойства и применение.

Раздел 1
Электрические и магнитные цепи

Тема 1.1
Электрические цепи постоянного тока

2.       
Электрическая цепь и ее
элементы.

3.       
Электрический ток, ЭДС и
напряжение.

4.       
Понятия электрического
сопротивления и проводимости. Зависимость сопротивления от температуры.

5.       
Закон Ома для участка цепи и
для замкнутого контура.

6.       
Законы Кирхгофа.

7.       
Эквивалентные преобразования
электрических цепей постоянного тока.

8.       
Энергия и мощность
электрической цепи.

9.       
Методы расчета сложных электрических
цепей.

Тема 1.2
Магнитные цепи

10.   
Определение и характеристики
магнитного поля, взаимодействие магнитного поля и проводника с током.

11.   
Магнитная цепь: понятие,
классификация, элементы, характеристики, единицы измерения, законы магнитной
цепи.

Тема 1.3 Электромагнитная индукция

12.   
Закон электромагнитной
индукции. Правило правой руки.

13.   
ЭДС самоиндукции. Вихревые токи
и их практическое значение.

Тема 1.4 Электрические цепи переменного тока

14.   
Параметры и характеристики
переменного тока.

15.   
Однофазная электрическая цепь и
ее элементы. Активное, индуктивное, емкостное и полное сопротивления цепи.

16.   
Последовательный колебательный RLC контур:
треугольник сопротивлений, векторная диаграмма тока и напряжений, сдвиг фаз.
Резонанс напряжений.

17.   
Разветвленная электрическая цепь.
Метод проводимостей. Резонанс токов.

18.   
Мощности электрических цепей
переменного тока. Коэффициент мощности.

19.   
Получение трехфазной ЭДС. Схемы
соединения обмоток генератора.

20.   
Четырех- и трехпроводные цепи.
Назначение нулевого провода.

21.   
Соединение нагрузки звездой,
векторные диаграммы, соотношения между фазными и линейными токами и
напряжениями.

22.   
Соединение нагрузки
треугольником, векторные диаграммы, соотношения между фазными и линейными
токами и напряжениями.

23.   
Мощности трехфазной
электрической цепи при различных соединениях нагрузки. Коэффициент мощности.

Раздел 2 Электрические устройства

Тема 2.1 Трансформаторы

24.   
Назначение, устройство и
классификация трансформаторов. Система охлаждения трансформаторов.

25.   
Принцип действия однофазного
трансформатора. Коэффициент трансформации.

26.   
Основные параметры, потери
энергии, КПД и режимы работы трансформаторов.

27.   
Назначение, устройство и
принцип работы трехфазного силового трансформатора.

28.   
Способы соединения обмоток
трехфазного трансформатора. Коэффициенты трансформации фазных и линейных
напряжений.

29.   
Классификация, назначение,
устройство и принцип работы специальных трансформаторов.

Тема 2.2 Электрические машины

30.   
Классификация и назначение
машин переменного тока.

31.   
Устройство асинхронного
двигателя, обмотки ротора.

32.   
Принцип действия асинхронного
двигателя. Скольжение и частота вращения ротора.

33.   
Вращающий момент, пуск и
регулирование частоты вращения асинхронного двигателя.

34.   
Назначение, устройство и
принцип работы однофазного асинхронного электродвигателя. КПД и коэффициент
мощности асинхронного двигателя.

35.   
Назначение, устройство, области
применения синхронных машин.

36.   
Классификация и назначение
электрических машин постоянного тока.

37.   
Устройство и принцип работы
электрических машин постоянного тока. Обратимость машин.

38.   
Назначение, устройство и
принцип работы генераторов постоянного тока.

39.   
Назначение, устройство и
принцип работы двигателей постоянного тока.

Тема 2.3 Электроизмерительные
приборы и электрические измерения

40.   
Основные понятия измерений.
Погрешности измерений. Классификация электроизмерительных приборов.

41.   
Измерение тока, напряжения,
мощности. Расширение пределов измерения амперметров и вольтметров.

42.   
Измерение мощности в цепях
постоянного и переменного токов.

43.   
Измерение электрической
энергии.

44.   
Измерение электрического
сопротивления, измерительные механизмы.

Тема 2.4 Электрические и
электронные аппараты

45.   
Аппаратура управления и защита:
классификация, назначения, эксплуатация, применения.

46.   
Предохранители: назначение,
классификация, виды, устройство, принцип действия, эксплуатация.

47.   
Реле: назначения,
классификация, виды, характеристика, эксплуатация.

48.   
Магнитные пускатели,
контакторы: назначение, устройство, принцип действия, маркировка, эксплуатация.

49.   
Автоматический включатель:
назначение, устройство, принцип действия, маркировка, эксплуатация

Тема 2.5 Электронные приборы и устройства

50.   
Электронно-дырочный p-n-переход
и его свойства.

51.   
Классификация, свойства,
условно-графическое обозначение, область применения полупроводниковых диодов.

52.   
Назначение, устройство,
характеристики, принцип работы, условно-графическое обозначение биполярного
транзистора.

53.   
Назначение, устройство,
условно-графическое обозначение, характеристики, принцип работы полевого
транзистора.

54.   
Назначение, устройство,
условно-графическое обозначение, характеристики, принцип работы тиристора.

Раздел 3 Производство, передача и потребление электрической энергии.
Перспектива развития электротехники

Тема 3.1 Электрические станции

55.   
Электрическая система: понятие,
составляющие, принцип производства электроэнергии, качество.

56.   
Электроснабжения производственных
предприятий и населенных пунктов: принципы, потребители, снижения потерь.

Тема 3.2 Электрические сети

57.   
Классификация электрических
сетей. Электроснабжение промышленных предприятий от электроэнергетической
системы.

58.   
Действие электрического тока на
организм человека. Понятие защитного заземления, зануления.

Тема 3.3 Перспектива развития электротехники

59.   
История и перспективы развития
электротехники и электроники.

60.   
Энергосберегающие технологии:
понятие, способы.

ЗАДАЧИ

1.       
Определить длину мотка
алюминиевого изолированного провода, не разматывая его, если при присоединении
выведенных концов провода к источнику ЭДС напряжением 12 В по проводу проходит
ток 8 А. Сечение провода 1,5 мм²;  =
0,029 м/ Ом *мм².

2.       
Определить материал проволоки,
если при длине 20 м и диаметре 5,64 мм сопротивление ее при температуре 20⁰С
равно 0,0229 Ом.

3.       
Медный провод длиной 200
м имеет сопротивление 0,35 Ом. Определить сечение этого провода, если  = 0,018 Ом * мм ²/м.

4.       
Катушка, имеющая w = 500
витков, внесена в однородное магнитное поле, индукция которого возросла при
этом от 0 до 0,8 Тл за время t = 0,1 с. К катушке подключен резистор
сопротивлением R = 20 Ом. Определить ток и мощность, выделившуюся в резисторе,
если сечение катушки S = 12 см² и ее сопротивление R_k = 4
Ом.

5.       
Мощность электрического утюга
300 Вт при напряжении 120 В. Определить ток и сопротивление нагревательного
элемента.

6.       
Определить ЭДС
генератора и его внутреннее сопротивление, если при мощности нагрузки Р₁ =
2,7 кВт напряжение на зажимах генератора U = 225 B, при Р₂ = 1,84 кВт
напряжение U = 230 B.

7.       
В цепи действует напряжение 220
В, R₁ = 10 Ом, R₂ = 5 Ом, R₃ = 7Ом. Определить
общий ток в цепи.

8.       
В цепи действует напряжение 330
В, R₁ = R₂ = 2 Ом и R₅ = R₆ = 4 Ом,
а R₃ = 3 Ом, R₄ = 4 Ом. Определить общий ток цепи.

9.       
Для цепи, представленной на рис., R₁
= 4 Ом; R₂ = 2 Ом; R₃ = 5 Ом; R₄ = 3 Ом. Определить
эквивалентное сопротивление цепи.

10.   
Для цепи, представленной на рис.R₁
= 7,5 Ом; R₂ = 20 Ом; R₃ = 50 Ом; R₄ =
100 Ом. Определить эквивалентное сопротивление цепи.

11.   
Активное сопротивление катушки
4 Ом, индуктивное 8 Ом. Последовательно с катушкой включено активное
сопротивление 1 Ом и конденсатор с сопротивлением 2 Ом. К цепи приложено
напряжение 40 В. Определить полное сопротивление цепи и ток.

12.   
Задана векторная
диаграмма для неразветвленной цепи. Определить характер каждого сопротивления,
начертить эквивалентную схему цепи.

13.   
Цепь переменного тока находится в
режиме резонанса. Какие два вольтметра электромагнитной системы покажут
одинаковые значения напряжений

14.   
Для цепи,
представленной на рис., R₁ = 4 Ом, R₂ =8 Ом X_L=18
Ом. Определить общее сопротивление цепи, Z

15.   
В цепи переменного тока
при последовательном соединении активного сопротивления и емкости измерительные
приборы показывают: амперметр –

6 А, вольтметр –
180 В, ваттметр – 360 Вт. Определить параметры схем замещения R, X_C.
Построить векторную диаграмму.

16.   
В цепи переменного тока
при последовательном соединении с активным сопротивлением и индуктивностью амперметр
показывает 10 А, вольтметр 200 В, ваттметр 1600 Вт. Определить R, X_L,
построить векторную диаграмму.

17.   
Для цепи,
представленной на рис., R₁ = 10 Ом, R₂ = 14 Ом, Х_С1
= 18 Ом. Определить общее сопротивление цепи, Z.

18.   
Определить число витков
вторичной обмотки трансформатора, если при магнитном потоке в сердечник Ф =
2,7·10^-3 Вб и частоте f = 50 Гц наведенная ЭДС должна соответствовать
200 В.

19.   
Определить ЭДС первичной
обмотки трансформатора, имеющей 450 витков, если трансформатор подключен к сети
переменного тока частотой f = 50 Гц, а магнитный поток в сердечнике Ф =
2,17·10-3 Вб.

20.   
Определить линейное напряжение
трехфазного генератора при соединении звездой, если в каждой фазе ЭДС Е = 120
В.

21.   
Определить линейный ток
трехфазного генератора при соединении треугольником, если фазный ток Iф = 9А.

22.   
У трехфазного трансформатора с
линейным напряжением на вторичной обмотке 380 В определить фазное напряжение
при соединении треугольником.

23.   
У трехфазного трансформатора с
линейным напряжением на первичной обмотке 220 В определить фазное напряжение
при соединении звездой.

24.   
Найти коэффициент
трансформации, если в режиме холостого хода напряжение на вторичной обмотке
трансформатора 20 В. Трансформатор подключен к сети переменного напряжения 220
В.

25.   
Определить скольжение асинхронного
двигателя, ротор которого вращается с частотой 2300 об/мин, если синхронная
частота вращения 3000 об/мин.

26.   
Определить частоту вращения
ротора асинхронного двигателя при скольжении 5%, если синхронная частота
вращения 4000 об/мин.

27.   
Если человек своим телом
замыкает цепь при напряжении в 220 В, то такой ток пройдет через него, при
сопротивлении человеческого тела 1000 Ом. Опасен ли такой ток для человека?

28.   
Определить коэффициент усиления
усилителя по напряжению, если ток через нагрузочный резистор сопротивлением R_Н = 250 Ом равен 20мА, а входное напряжение U_ВХ = 0,1В.

29.   
Для диода Д312 при изменении
прямого напряжения U_ПР от 0,2 до
0,8 В прямой ток увеличивается от 2,5 до 16 мА. Определить крутизну
характеристики и дифференциальное сопротивление диода.

30.   
В трехкаскадном усилителе
усиление каждого каскада составляет 30, 20 и 10 дБ. Определить общее усиление
усилителя.

Критерии оценивания

Задание
подготовлено по пройденным темам по дисциплине «Электротехника».

Время
ответа на задания составляет 30 минут.

В результате
ответов на вопросы студент получает оценку:

Оценка за ответ	Характеристика ответа
Отлично	—        полно раскрыто содержание материала; —        материал изложен грамотно, в определенной логической последовательности; —        продемонстрировано системное и глубокое знание программного материала; —        точно используется терминология; —        показано умение иллюстрировать теоретические положения конкретными примерами, применять их в новой ситуации; —        продемонстрировано усвоение ранее изученных сопутствующих вопросов, сформированность и устойчивость компетенций, умений и навыков; —        ответ прозвучал самостоятельно, без наводящих вопросов; —        продемонстрирована способность творчески применять знание теории к решению профессиональных задач; —        продемонстрировано знание современной учебной и научной литературы; —        допущены одна – две неточности при освещении второстепенных вопросов, которые исправляются по замечанию.
Хорошо	—        вопросы излагаются систематизировано и последовательно; —        продемонстрировано умение анализировать материал, однако не все выводы носят аргументированный и доказательный характер; —        продемонстрировано усвоение основной литературы; —        ответ удовлетворяет в основном требованиям на оценку «5», но при этом имеет один из недостатков: в изложении допущены небольшие пробелы, не исказившие содержание ответа; —        допущены один – два недочета при освещении основного содержания ответа, исправленные по замечанию преподавателя; —        допущены ошибка или более двух недочетов при освещении второстепенных вопросов, которые легко исправляются по замечанию преподавателя.
Удовлетворительно	—        неполно или непоследовательно раскрыто содержание материала, но показано общее понимание вопроса и продемонстрированы умения, достаточные для дальнейшего усвоения материала; —        усвоены основные категории по рассматриваемому и дополнительным вопросам; —        имелись затруднения или допущены ошибки в определении понятий, использовании терминологии, исправленные после нескольких наводящих вопросов; —        при неполном знании теоретического материала выявлена недостаточная сформированность компетенций, умений и навыков, студент не может применить теорию в новой ситуации; —        продемонстрировано усвоение основной литературы.
Неудовлетворительно	—        не раскрыто основное содержание учебного материала; —        обнаружено незнание или непонимание большей, или наиболее важной части учебного материала; —        допущены ошибки в определении понятий, при использовании терминологии, которые не исправлены после нескольких наводящих вопросов; —        не сформированы компетенции, умения и навыки; —        отказ от ответа или отсутствие ответа.

Список использованных источников

1     
Берикашвили, В.Ш. Основы
электроники [Текст]: учебник для студентов учреждений среднего
профессионального образования / В.Ш. Берикашвили; ред. Е.Н. Соколова. — 2-е
изд., стер. – М.: Академия, 2015. — 208 с. — (Профессиональное образование).

2     
Богомолов, С.А. Основы
электроники и цифровой схемотехники [Текст]: учебник для студентов учреждений
среднего профессионального образования / С.А. Богомолов; ред. Е. Н. Соколова. —
2-е изд., стер. – М.: Академия, 2015. — 208 с. — (Профессиональное образование).

3     
Немцов, М.В. Электротехника и
электроника [Текст]: учебник для студентов учреждений СПО / М. В. Немцов, М. Л.
Немцова. — 8-е изд., стер. – М.: Академия, 2015. — 480 с. — (Профессиональное
образование).

4     
Покотило, С.А. Электротехника и электроника [Текст]: учебное
пособие / С.А. Покотило, В.И. Панкратов. — 2-е изд., испр. — Ростов н/Д:
Феникс, 2018. — 283 с. — (Среднее профессиональное образование).

5     
Хромоин, П. К. Электротехнические измерения [Текст]: учебное
пособие / П. К. Хромоин. — 3-е изд., испр. и доп. – М.: ФОРУМ : ИНФРА-М, 2019.
— 288 с. — (Среднее профессиональное образование).

6     
Ярочкина, Г.В. Основы
Электротехники [Текст]: учебное пособие для студентов учреждений СПО / Г.В.
Ярочкина. — 4-е изд., стер. – М.: Академия, 2016. — 240 с. — (Профессиональное
образование).

Дополнительные источники:

1     
Бондарь И.М. Электротехника и электроника [Текст]:
Учебное пособие / И.М. Бондарь.- 2-е изд. – Ростов н/Д: Издательский центр
«МарТ»; Феникс, 2010. – 340 с. (Среднее профессиональное образование).

2     
Кацман, М.М. Сборник задач по
электрическим машинам: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф.
образования / М.М. Кацман. -6-е изд. стер. – М.: Издательский центр Академия,
2012. – 160 с.

3     
Кацман, М.М. Электрические
машины: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / М.М. Кацман. -14-е
изд. стер. – М.: Издательский центр Академия, 2014. – 496 с.

4     
Лоторейчук, Е.А. Расчет электрических и магнитных
цепей и полей. Решение задач: учебное пособие / Е.А. Лоторейчук. — М.: ИД
«ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2012. – 272 с.

5     
Москатов, Е.А. Основы электронной техники: учебное
пособие / Е.А. Москатов. – Ростов н/Д: Феникс, 2010. – 378 с.

6     
Славинский, А.К. Электротехника с основами
электроники: учебное пособие / А.К. Славинский, И.С. Туревский. – М.: ИД
«ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2012. – 448 с.

7     
Синдеев, Ю.Г. Электротехника с основами
электроники: учебное пособие / Ю.Г. Синдеев. – 13-е изд., доп. и перераб. –
Ростов н/Д: Феникс, 2010. – 407 с.

8     
Хрусталева, З.А. Электрические измерения. Задачи и
упражнения: учебное пособие / З.А. Хрусталева. – М.: Издательский центр Академия,
2009. – 176 с.

Электронные ресурсы:

1Учебно-методический
компьютерный комплекс «Электротехника и электроника». Сетевая версия.
[Электронный ресурс]: теория, задания, задачи, лабораторные работы, тесты,
справочные материалы. – Корпорация «Диполь» ЗАО, 2011. – Электрон. опт. диск (CD — ROM).

2
Электронные плакаты по курсу «Электроника»: плакаты – ООО НПП «Учтех-Профи»,
2013. – Электрон. опт. диск (CD — ROM).

Интернет ресурсы:

1
Электронные плакаты «Электротехнические материалы» [Электронный ресурс]. Режим
доступа: www.labstend.ru.

2
Электронные плакаты «Электроника» [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.labstend.ru.

66

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

ПОЛИТЕХНИЧЕСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ММРК им.И.И.Месяцева

“Электротехника и электроника”

Методические указания для подготовки

студентов специальности 13.02.07 «Электроснабжение »

к зачетам и экзаменам по дисциплине

“Электротехника и электроника”

Мурманск

Издательство МГТУ

2015

Составитель – Татьяна Николаевна Харченко, преподаватель высшей категории Политехнического колледжа Мурманского государственного технического университета
Методические указания рассмотрены и одобрены педагогическим советом Политехнического колледжа МГТУ 12 ноября 2014 г., протокол № 04

Рецензент – Г.Г.Холодов, канд. тех. наук, доцент кафедры Радиотехники и радиотелекоммуникационных систем

Печатается в авторской редакции

Компьютерная верстка

© Мурманский государственный

технический университет, 2015

© Т.Н.Харченко, 2015

Оглавление

Введение…………………………………………………………………..4

1. Паспорт учебной дисциплины………………………….……………..5

2. Организационно-методические указания по проведению зачета по дисциплине «Электротехника и электроника» I семестр и экзамена II семестр………………………………………………..……………………6

3. Критерий оценки зачета, экзамена.……………………………………7

1. Контрольные карточки к защите лабораторных работ I семестр……9

5. Вопросы к зачету ………….…………………….………..………..….18

6. Контрольные вопросы к защите лабораторных работ II семестр..…20

7. Вопросы для подготовки к экзамену ………………………………..24

8. Задачи к экзамену………………………………………………………25

9. Демонстрационный итоговый тест ………………………………….29

10.1.Приложение 1:

Термины и определения основных понятий (ГОСТ Р 52002-2003 )…… 49

10.2.Приложение 2: Ответы на вопросы демонстрационного теста……87

11. Список рекомендуемой литературы………………………………….88

Введение

Методические указания для подготовки студентов специальностей 13.02.07 и 140409.51 «Электроснабжение » к зачету и экзамену по дисциплине “Электротехника и электроника” соответствуют программе курса «Электротехника и электроника» для энергетических специальностей колледжа.

Учебное пособие представляет материалы и рекомендации по самостоятельной работе при подготовке к зачету и экзамену по курсу Электротехника и электроника.

Методические указания включают контрольные карточки для защиты лабораторных работ (1 семестр), вопросы к зачету (1 семестр), итоговый тест (1 семестр), вопросы для защиты лабораторных работ (2 семестр), вопросы для подготовки к экзамену (2 семестр), демонстрационный итоговый тест (весь курс).

Для успешного усвоения учебного материала, активизации самостоятельной работы студентов при изучении теоретического материала и облегчения подготовки к итоговой аттестации приведены : Термины и определения основных понятий в соответствии с ГОСТ Р 52002-2003 , список рекомендуемой литературы.

Порядок вопросов соответствует расположению учебного материала в темах программы. Для более эффективного контроля за самостоятельной работой студентов даны вопросы разной степени трудности.

Учебное пособие рекомендовано студентам очной формы обучения энергетических специальностей колледжа.

1. Паспорт дисциплины

1.1. Место учебной дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы:

профессиональный цикл, общепрофессиональная дисциплина.

1.2. Цели и задачи учебной дисциплины – требования к результатам освоения учебной дисциплины:

В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь:

-подбирать устройства электронной техники, электрические приборы и оборудование с определенными параметрами и характеристиками;

-правильно эксплуатировать электрооборудование и механизмы передачи движения технологических машин и аппаратов;

-рассчитывать параметры электрических, магнитных цепей;

— снимать показания и пользоваться электроизмерительными приборами и приспособлениям;

— собирать электрические схемы;
— читать принципиальные, электрические и монтажные схемы;
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен

знать:

— классификацию электронных приборов, их устройство и область применения;

— методы расчета и измерения основных параметров электрических, магнитных цепей;
— основные законы электротехники;
— основные правила эксплуатации электрооборудования и методы измерения электрических величин;

-основы теории электрических машин, принцип работы типовых электрических устройств;

-основы физических процессов в проводниках, полупроводниках и диэлектриках;

-параметры электрических схем и единицы их измерения;

-принципы выбора электрических и электронных устройств и приборов;

-принципы действия, устройство, основные характеристики электротехнических и электронных устройств и приборов;

-свойства проводников, полупроводников, электроизоляционных, магнитных материалов;

-способы получения, передачи и использования электрической энергии;

-характеристики и параметры электрических и магнитных полей.

1.3. Рекомендуемое количество часов на освоение примерной программы учебной дисциплины:

максимальной учебной нагрузки обучающегося 460 часов, в том числе:

— обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 320 часов;

— самостоятельной работы обучающегося 140 часов.

1. Организационно-методические указания по проведению зачета по дисциплине «Электротехника и электроника» I семестр и экзамена II семестр.

Цель проверить и оценить уровень:

— знаний, полученных студентами на занятиях,

— умение применять знания к решению практических задач,

— степень овладения практическими умениями и навыками в объёме требований учебной программы.

Зачет ( экзамен ) проводится в два этапа:

-Выполнение практического задания, которое заключается в обязательном выполнении лабораторных работ, сдаче контрольных карточек

( контрольных вопросов) к лабораторным работам, защите РГР.

— Ответы на теоретические вопросы ( или контрольный тест по теоретическим вопросам) I , II семестра.

Чтобы подготовиться к зачету (экзамену) и успешно аттестоваться по курсу дисциплины «Электротехника и электроника» за I, II семестр студент должен:

Знать:

— Основные элементы электрических цепей; их параметры; условные обозначения.

— Основные законы электротехники и теории электрических цепей.

— Основные методы расчета цепей.

Уметь:

— Рассчитывать параметры различных электрических цепей.

— По данному условию составлять схемы несложных электрических цепей.

— Собирать несложные электрические цепи по заданным монтажным схемам.

— Изображать схемы замещения.

— Подбирать аппаратуру и контрольно-измерительные приборы для заданных условий.

— Рассчитывать электрические цепи постоянного тока, однофазные и трехфазные цепи переменного тока, магнитные цепи, несинусоидальные цепи, переходные процессы.

— Проводить анализ работы электрической цепи при изменении параметров.

— Соблюдать правила техники безопасности.

1. Критерий оценки зачета, экзамена.

При выставлении оценки экзаменатор руководствуется следующими критериями:

Оценка «Отлично» выставляется при следующих условиях:

— предварительно ( в установленные сроки) защищены лабораторные работы и РГР;

— даны полные ответы на вопросы (точно указана схема, формулы, студент владеет терминологией изученной дисциплины);

— правильно решена задача, показано умение грамотно применять полученные теоретические знания в практических целях.

Оценка «Хорошо» выставляется при следующих условиях:

— предварительно (в установленные сроки) защищены лабораторные работы и РГР;

— данные ответы на вопросы имеют незначительные ошибки (точно указана схема, формулы, студент владеет терминологией изученной дисциплины);

— правильно решена задача, но ход её решение не является оптимальным, показаны прочные практические навыки.

Оценка «Удовлетворительно» выставляется при следующих условиях:

— предварительно (в установленные сроки) защищены лабораторные работы и РГР;

— данные ответы на вопросы имеют незначительные ошибки ( не точно указана схема, формулы, студент в полной мере не владеет терминологией изученной дисциплины);

— в решении задачи допущены ошибки, которые не приводят к большим отклонениям от правильного ответа, показаны не достаточно прочные практические навыки.

Оценка «Неудовлетворительно» выставляется при следующих условиях:

— предварительно (в установленные сроки) не защищены лабораторные работы и РГР;

— данные ответы на вопросы имеют значительные ошибки ( не точно указана схема, формулы, студент не владеет терминологией изученной дисциплины);

— задача решена неверно, допущены грубые ошибки.

Критерий оценки теста I семестр (50 вопросов) (45 мин)

Отметка (оценка)	Количество	Количество
	правильных ответов в %	правильных ответов в баллах
5 (отлично)	90-100	45-50
4 (хорошо)	70-90	35-44
3 (удовлетворительно)	60-70	30-34
2 (неудовлетворительно)	0-60	0-30

Критерий оценки теста II семестр(90 вопросов) (90 мин)

Отметка (оценка)	Количество	Количество
	правильных ответов в %	правильных ответов в баллах
5 (отлично)	90-100	81-90
4 (хорошо)	70-90	63-80
3 (удовлетворительно)	60-70	54-62
2 (неудовлетворительно)	0-60	0-53

1. Контрольные карточки к защите лабораторных работ I (семестр)

КОНТРОЛЬНАЯ КАРТОЧКА №1:

Вопрос 1: Почему амперметр должен иметь малое внутреннее сопротивление?

Ответы:

1. Возникает большой ток и потребитель будет лучше работать.

2.Стрелка амперметра будет больше отклоняться и точность измерения повысится.

3. Присутствие в цепи амперметра будет меньше влиять на силу тока.

4. Снизится бесполезный нагрев и получится экономия электроэнергии.

5. Это требование необоснованно.

Вопрос 2: Почему вольтметр должен иметь большое внутреннее сопротивление?

Ответы:

1. Снизится бесполезный нагрев и получится экономия электроэнергии.

2. Меньше будет ток в вольтметре и больше в потребителе, который при этом будет лучше работать.

3. Это требование необоснованно.

4. Присутствие вольтметра в цепи будет меньше влиять на силу тока, потребляемого от источника.

5. Можно будет измерять больше напряжения.

Вопрос 3: Ваттметр имеет пределы измерения U =300 В, I = 10 А и 150 делений шкалы. Стрелка отклонилась на 50 делений. Рассчитать мощность, измеряемую ваттметром?

Ответы:

1. Р = 1 кВт.

2. Р = 20 Вт.

3. Р = 3 кВт.

4. Р = 10 Вт.

5. Р = 50 Вт.

Вопрос 4: В схеме (рис.1) вольтметр показывает напряжение, равное напряжению сети. Укажите причину этого явления,

Ответы:

1. Перегорел амперметр.

2. Сопротивление реостата равно нулю, т.е. короткое замыкание.

3. Обрыв одного из соединительных проводов, но неизвестно какого.

4. Перегорела катушка.

5.Разомкнуты все рубильники в ламповом реостате.

Рис.1

КОНТРОЛЬНАЯ КАРТОЧКА № 2:

Вопрос 1: Для цепи рис.2 указать формулу эквивалентного сопротивления .

Рис.2

Ответы: 1) 2) 3) 4) 5)

Вопрос 2: Две лампы мощностью Р_1Н = 15 Вт и Р_2Н = 60 Вт с номинальным напряжением U_1Н = U_2Н = 127 В включены последовательно в сеть 220 В. В каком режиме будут работать эти лампы?

Ответы:

1) Лампы горят хуже обычного, т.к. U₁ = U₂ = 110 В

2) U₁ = 127 В, U₂ = 93 В, поэтому вторая лампа горит тускло;

3) Первая лампа скоро перегорит , т.к. U_1Н U₁, а вторая горит тускло, т.к. U_2Н U₂;

4) Лампы работают в нормальном режиме, т.к. U₁ = U₂ = 127 В;

5) Т.к. Р_{1 2} , то U₁ U₂ и I₁ I₂ поэтому первая лампа горит хуже, чем вторая.

Вопрос 3: Ёлочная гирлянда с последовательным соединением ламп включена в сеть с напряжением U. Каково будет напряжение на перегоревшей лампе U_П и на каждой исправной лампе U_И?

Ответы:

1) U_П = 0; U_И;

2) U_И = U; U_П;

3) U_П = 0; U_И;

4) U_П = U; U_И = 0;

5) U_П = U_И = ;

Вопрос 4: Как изменится мощность источника, если две одинаковые лампы, соединенные последовательно, переключить на параллельную схему?

Ответы:

1) мощность не изменится;

2) мощность увеличится в 2 раза;

3) мощность уменьшится в 2 раза;

4) мощность увеличится в 4 раза;

5) мощность уменьшится в 4 раза;

Вопрос 5: Три резистора R₁ = 9 Ом, R₂ = 3 Ом, R₃ = 6 Ом соединены параллельно. Сила тока в первом I₁ = 4 А. Какова сила тока в неразветвленной части цепи?

Ответы:

1) I = 12 А;

2) I = 6 А;

3) I = 10 А;

4) I = 16 А;

5) I = 22 А.

КОНТРОЛЬНАЯ КАРТОЧКА №3:

Вопрос 1: Источник электрической энергии, не имеющий внутреннего сопротивления, характеризуется некоторыми соотношениями. Укажите ошибочный ответ.

Ответы:

l)Eи = U_П;

2)η_и=0;

3) Ри=Р_П;

4)Р_и = 0;

5)Е=I Р_П

Вопрос 2: Может ли э.д.с. источника быть направленной против тока?

Ответы:

1 ) Может, если в цепи имеется два источника с разными э.д.с, направленными на встречу друг другу;

2) Не может, т.к. ток направлен от положительного зажима источника по внешней цепи, т.е. так же, как направлена э.д.с;

3) Не может ни при каких обстоятельствах;

4) Не может, т.к. источник в этом случае будет преобразовывать электрическую энергию в какой либо другой вид, а это возможно далеко не во всех источниках (например, в термопарах, фотоэлементах, сухих элементах);

5) Может, если R₀ = 0, тогда U₀ = 0, a I=E/R.

Вопрос 3: Э.д.с источника, питающего потребитель с сопротивлением 38 Ом, равна 45 В, а внутреннее сопротивление его равно 2 Ом. Определить мощность генератора.

Ответы:

1)22,5 Вт;

2)11,25 Вт;

3)44 Вт;

4)90 Вт;

5)2 Вт.

Вопрос 4: Для предыдущей задачи определить к.п.д. при режиме холостого хода и короткого замыкания.

Ответы: даны в таблице:

№ ответа	1	2	3	4	5
Х.Х., %	100	0	100	0	50
К.З., %	0	0	100	100	50

Вопрос 5: При токе силой в 10А напряжение на зажимах источника равно 200 В. При токе силой в 5 А напряжение равно 210 В. Определить э.д.с. источника и его внутреннее сопротивление.

Ответы: даны в таблице:

№ ответа	1	2	3	4	5
Е, В	410	205	220	10	210
R, Ом	40	20	2	42	21

КОНТРОЛЬНАЯ КАРТОЧКА № 4:

Вопрос 1: Сколько треугольников и трехлучевых звезд в схеме рисунка 3?

Рис.3.

Ответы:

1)  — 4; Y – 4

2)  — 4; Y – 3

3)  — 3; Y – 3

4)  — 3; Y – 4

5)  — 2; Y – 3

Вопрос 2: Какой треугольник или звезду целесообразнее преобразовать, чтобы упростить схему рис.3?

Ответы:

1)  143;

2)  124;

3) Y 124 с центром в точке 3;

4)  123;

5) Y 243 с центром в точке 1.

Вопрос 3: Для схемы рис. 3 записаны формулы преобразования. Какая из этих формул содержит ошибку?

Ответы:

1) Y 123 (точка 4 центр) преобразуется в : ;

2) 234 преобразуется в Y: ;

3)  123 преобразуется в Y: ;

4) Y 143 (точка 2 центр) преобразуется в : ;

5)  123 преобразуется в Y: .

Вопрос 4: Для схемы рис.4 дано: R₁ = 140 Ом, R₂ = 50 Ом, R₃ = 10 Ом, R₄ = 30 Ом, R₅ = 50 Ом, R₆ = 20 Ом. Определить эквивалентное сопротивление цепи.

Ответ: R_ЭКВ = Ом

Рис.4.

КОНТРОЛЬНАЯ КАРТОЧКА №5:

Вопpoc 1. Сколько уравнений можно составить по второму закону Кирхгофа для схемы рис.5?

Рис.5

Ответы:

1) 7;

2) 10;

3) 11;

4) 4;

5) 9?

Вопрос 2. Для схемы составлены уравнения по первому закону Кирхгофа:

Для точки 1: I₅ + I₃ — I_l = 0;

для точки 2 : -I₆+I₄+I₂+I₁ = 0;

для точки 4: I₂ + I₄ = I₇;

для точки 5 : I₃ + I₅ + I₇ = I_{6 .}

Какие уравнения содержат ошибки?

Ответы:

1) Для точек 5 и 2;

2) Все уравнения составлены правильно;

3) Для точек 1 и 2 ;

4) Для точек 4 и 1:

5) Для точек 5 и 4.

Вопрос 3: Для схемы составлены уравнения по второму закону Кирхгофа, причем R₀₁ = R₀₂= R₀₃ = 0. Какое из этих уравнений содержит ошибку?

Ответы:

1) ——+ для контура 12461;

2) + для контура 12561;

3) для контура 2432;

4) для контура 15421;

5) для контура 16431.

Вопрос 4: В каком определении допущена смысловая ошибка?

1) Весь участок электрической цепи, вдоль которого ток имеет одно и тоже значение в любой момент времени, называется ветвью электрической цепи.

2) Контур электрической цепи представляет собой любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям.

3) Точка соединения трёх или большего числа ветвей называется узлом электрической цепи.

4) Токи в ветвях считаются отрицательными, если их направление не совпадает с направлением обхода контура.

5) Падение напряжения считается положительным в резисторе, в котором направление тока совпадает с направлением обхода контура.

Ответы: Ошибка допущена в следующих определениях:

1). 1 и 3;

2). 2 и 5;

3). 4 и 5;

4). 3 и 4;

5). Ошибок нет

Вопрос 5. Для какого контура схемы составлено следующее уравнение:

———

Ответы.

1) 52345,

2) 5215,

3) 123451,

4) 1651,

5) 4524.

КОНТРОЛЬНАЯ КАРТОЧКА № 6.

Вопрос 1. В цепи с последовательным соединением двух резисторов R_а и R_б ВАХ , которых даны на рис 6, возник эл. ток I₁. Как изменится R_а , R_б и сила тока I₁, если уменьшится напряжение U₂ ?

Рис.6

Ответы:

1) I уменьшится, R_а R_б

1. I увеличится, R_а R_б

2. I уменьшится R_а = R_б

3. I увеличится, R_а = R_б

4. I увеличится, R_а R_б

Вопрос 2. Для резисторов ВАХ которых даны на рис.7, соединенных параллельно, сила тока I₁ = 20 мА. Определить силу тока I₂ во втором резисторе и на входе цепи I, а так же напряжения на зажимах.

Ответы даны в таблице.

Рис.7

Величина	№ ответов
1	2	3	4	5
I2, мА	80	70	80	60	60
I, мА	70	80	60	80	70
U, В	60	60	70	70	80

Вопрос 3. Нелинейный резистор, ВАХ которого дана на рис.8, соединен последовательно с линейным резистором R₂ = 50 кОм. Определить напряжение на нелинейном резисторе U_1, если U₂ = 200 В.

Ответы:

1) U₁ = 50 В;

2) U₁ = 90 В;

3) U₁ = 200 В;

4) U₁ = 160 В;

5) U₁ = 110 В.

Рис 8.

1. Вопросы к зачету I семестр.

1. Определение электрического поля.

2. Определение электрического тока. Формула. Единицы измерения.

3. Определение постоянного тока. Формула. Единицы измерения.

4. Определение плотности тока. Формула. Единицы измерения.

5. Проводимость. Формула. Единицы измерения.

6. Зависимость сопротивления от температуры. Формула. Единицы измерения.

7. Найти R_ЭКВ, если R₁ R₂ R₃ соединены параллельно.

8. Закон Кулона. Формула. Единицы измерения.

9. Диэлектрическая проницаемость. Формула. Единицы измерения.

10. Закон Ома для участка цепи. Формула. Единицы измерения.

11. Потенциал. Формула. Единицы измерения.

12. Закон Ома для всей цепи.

13. Сопротивление проводников. Формула. Единицы измерения.

14. Работа и энергия электрического тока. Формула. Единицы измерения.

15. Напряжение на участке цепи. Формула. Единицы измерения.

16. Эквипотенциальные поверхности.

17. Напряженность электрического поля. Формула. Единицы измерения.

18. Энергия источника. Формула. Единицы измерения.

19. Энергия потребителя. Формула. Единицы измерения.

20. Работа перемещения заряда в электрическом поле. Формула. Единицы измерения.

21. Потенциал. Разность потенциалов. Формула. Единицы измерения.

22. Определение электроемкости. Формула. Единицы измерения.

23. Понятие проводника. Виды.

24. Энергия электрического поля. Формула. Единицы измерения.

25. Понятие полупроводника. Виды.

26. Понятие диэлектрика. Виды.

27. Уравнение баланса мощностей для замкнутого контура.

28. Уравнение баланса напряжений для замкнутого контура.

29. Понятие электрической цепи. Основные элементы. Классификация электрических цепей.

30. Понятие электрической цепи. Вспомогательные элементы

31. Источники электрической энергии. Источник ЭДС — определение, параметры реального источника ЭДС, схема замещения, напряжение на зажимах источника, работа, мощность, КПД источника (обозначения, единицы измерения, формулы).

32. Электрическая цепь: определение; элементы электрической цепи: активные и пассивные, их назначение.

33. Режимы работы электрической цепи: холостой ход, короткое замыкание, рабочий режим, внешняя характеристика, номинальные значения, режим согласованной нагрузки.

34. Потери напряжения и мощности в проводах.

35. Структурный анализ схемы электрической цепи: понятие ветви, узла, контура.

36. Законы Кирхгофа: чтение, составление уравнений по заданной схеме.

37. Два режима работы источника ЭДС.

38. Электрические цепи с одним источником:

-последовательное соединение резисторов: схема, свойства цепи, формулы.

1. Электрические цепи с одним источником:

— параллельное соединение элементов: схема, свойства, формулы.

1. Электрические цепи с одним источником:

— смешанное соединение элементов, метод свертывания (решение задач).

1. Первый закон Кирхгофа. Формула.

2. Второй закон Кирхгофа. Формула.

3. Определение конденсатора. Виды.

4. Емкость плоского конденсатора. Формула. Единицы измерения.

5. Закон Ома для участка цепи.

6. Соединение проводников. Виды.

7. Найти С_ЭКВ, если С₁ С₂ С₃ соединены параллельно.

8. Потенциальная диаграмма.

9. Определение схемы электрической цепи.

10. Работа и мощность тока. Формула. Единицы измерения.

11. Определение Закон Джоуля-Ленца. Формула. Единицы измерения.

12. Найти L_ЭКВ, если L₁ L₂ L₃ соединены параллельно.

13. Основные элементы электрической цепи.

14. Формулы перехода .

15. Формулы перехода .

16. КПД электрической цепи. Формула. Единицы измерения.

17. Найти R_ЭКВ, если R₁ R₂ R₃ соединены последовательно.

18. Режимы работы электрической цепи.

19. Определение электропроводности веществ.

20. Формула узлового напряжения.

21. Разветвленная нелинейная цепь. Метод расчета.

22. Неразветвленная нелинейная цепь. Метод расчета.

23. Нелинейная цепь со сменным соединением элементов.

1. Контрольные вопросы к защите лабораторных работ II (семестр)

Лабораторная работа №5. Исследование работы цепи последовательного соединения R и L, R и C.

1. Что называется действующим значением переменного тока? Запишите формулу определения действующего значения тока.

2. Дайте определения мгновенного, амплитудного, среднего значений переменного синусоидального тока.

3. Что означают понятия: фаза колебания, начальная фаза, частота, круговая частота переменного синусоидального тока?

4. Что такое комплекс действующего значения тока, напряжения, ЭДС?

5. Что означают понятия: активное, индуктивное, полное сопротивления катушки?

6. Что называют добротностью катушки?

7. Как определяется сдвиг по фазе колебаний напряжения и тока?

8. Что понимают под активной, реактивной, полной мощностью цепи переменного синусоидального тока?

9. В каких единицах измеряется активная, реактивная, полная мощность цепи переменного синусоидального тока?

10. Что такое треугольник сопротивлений катушки?

11. Как называется метод определения параметров катушки, используемый в лабораторной работе?

12. Что такое идеальная катушка, реальная катушка?

13. Запишите формулы расчета активной, реактивной и полной мощности реальной катушки.

14. Что называется векторной диаграммой катушки?

15. Изобразите векторные диаграммы идеальной и реальной катушек

16. Запишите законы Ома для действующих и комплексных значений тока и напряжения реальной (идеальной) катушки.

17. Запишите формулы перехода от мгновенных значений синусоидально изменяющихся величин к их комплексным значениям и наоборот.

18. Изобразите годограф вектора тока реальной катушки при изменении индуктивности катушки от нуля до бесконечности.

Лабораторная работа №6. Исследование цепи переменного тока при параллельном соединении резистора и катушки, резистора и конденсатора.

1. Почему на практике приемники электрической энергии присоединяются параллельно к источнику питания?

2. Что означают понятия: активное, емкостное, полное сопротивления конденсатора?

3. Что называют добротностью конденсатора, углом потерь конденсатора?

4. Что такое треугольник сопротивлений конденсатора?

5. Что такое идеальный конденсатор, реальный конденсатор?

6. Изобразите векторные диаграммы идеального и реального конденсатора.

7. Запишите законы Ома для действующих и комплексных значений тока и напряжения идеального (реального) конденсатора.

Лабораторная работа №7. Резонанс напряжения.

1. Что называется резонансом напряжений? Запишите условие резонанса напряжений.

2. Приведите примеры использования явления резонанса напряжений в электротехнике.

3. Изобразите векторную диаграмму резонанса напряжений?

4. Определите добротность колебательного контура по экспериментальным данным?

5. Изменением каких параметров можно добиться резонанса напряжений?

6. Какая из резонансных кривых будет называться частотной характеристикой контура?

7. Объясните появление большего напряжения на реактивных элементах последовательного соединения катушки и конденсатора, чем напряжение сети? Возможно ли такое явление в цепи постоянного тока?

Лабораторная работа №8. Резонанс токов.

1. Что называется резонансом токов? Запишите условие резонанса токов.

2. Где и в каких устройствах используется явление резонанса токов?

3. Определите резонансную частоту через параметры колебательного контура.

4. Найдите добротность экспериментального контура.

5. Как влияет величина активного сопротивления катушки на вид резонансных кривых?

6. Почему по мере приближения к резонансу потребляемый контуром ток уменьшается?

7. Почему для повышения коэффициента мощности используется явление резонанса токов, а не резонанса напряжений?

8. Что называется входным сопротивлением контура?

9. Как зависит входное сопротивление контура от добротности катушки?

10. Каким из элементов контура (катушка, конденсатор) определяется в большей степени добротность контура?

11. Изобразите на векторной диаграмме годограф потребляемого тока при изменении емкости конденсатора.

12. Почему на повышенных частотах катушки индуктивностей изготовляют с ферритовыми сердечниками, а не с магнитопроводами из пластин электротехнической стали?

13. Почему входное сопротивление цепи, состоящей из параллельного соединения катушки и конденсатора, в момент резонанса является максимальным?

14. Какую величину называют «волновым сопротивлением контура»?

15. Какую величину называют затуханием контура?

Лабораторная работа №9. Исследование работы катушки со сталью в цепи переменного тока.

1. Какие элементы электрических устройств можно называть катушкой со сталью?

2. Чем объясняется уменьшение тока катушки при введении в нее стального сердечника?

3. Какие схемы замещения катушки со сталью используются в практике инженерных расчетов?

4. Какие элементы в схемах замещения замещают обмотку катушки и какие элементы замещают ферромагнитный сердечник?

5. Какие потери мощности учитывают резистивные элементы в схемах замещения катушки со сталью?

6. Что замещают реактивные элементы в схемах замещения катушки со сталью?

7. Постройте векторную диаграмму последовательно-последовательной схемы замещения катушки со сталью.

8. Что называется потокосцеплением катушки?

9. Что называется индуктивностью катушки?

10. Во сколько раз увеличивается индуктивность кольцевой катушки при введении в нее тороидального ферромагнитного сердечника?

11. Почему при работе катушки со сталью в цепи переменного тока её ферромагнитный сердечник нагревается?

12. Как уменьшить нагрев сердечника?

13. Какая катушка — с ферромагнитным сердечником или без него является более идеальной?

14. Почему катушка с ферромагнитным сердечником потребляет несинусоидальный ток при приложенном к ней синусоидальном напряжении?

15. Какие ферромагнитные материалы используются в качестве сердечников катушек?

16. Изобразите вольт — амперную характеристику катушки со сталью, снятую на переменном токе.

7. Вопросы для подготовки к экзамену по дисциплине

1. Магнитное поле его физические свойства. Магнитная проницаемость физический смысл; виды магнитной проницаемости, обозначение, единицы измерения формулы.

2. Магнитная индукция. Проницаемость. Поток. Напряженность магнитного поля. Физический смысл характеристик магнитного поля, обозначения, единицы измерения, формулы расчёта.

3. Закон полного тока. Магнитное поле прямолинейного проводника с током.

4. Магнитное поле кольцевой и цилиндрической катушки.

5. Электромагнитная сила. Взаимодействие проводников с токами.

6. Магнитная цепь. Закон Ома для магнитной цепи. Неразветвленные магнитные цепи.

7. Ферромагнитные материалы. Циклическое перемагничивание.

8. Разветвленные магнитные цепи.

9. Явление и ЭДС электромагнитной индукции. Преобразование энергии. Правило Ленца.

10. ЭДС электромагнитной индукции в контуре и катушке.

11. Самоиндукция. Взаимоиндукция. Вихревые токи.

12. Переменный ток. Основные понятия. Величины, характеризующие синусоидальную ЭДС. Векторные диаграммы.

13. Элементы и параметры цепей переменного тока.

14. Неразветвленные электрические цепи переменного тока. Цепь с R и L, R и C.

15. Колебательный контур. Резонанс напряжений.

16. Разветвленная цепь. Iа, Iр. Проводимости. Резонанс токов.

17. Трехфазная система ЭДС. Соединение обмоток генератора по типу звезда. Соединение обмоток генератора по типу треугольник.

18. Соединение потребителя по типу звезда. Соединение потребителя по типу треугольник.

19. Трехфазная цепь с нулевым проводом.

20. Мощность трехфазного тока. Топографическая диаграмма.

21. Несинусоидальный ток. Основные понятия гармоники. Свойства периодических кривых.

22. Действующие значения величин несинусоидального тока.

23. Мощность несинусоидального тока.

24. Нелинейные электрические цепи несинусоидального тока. Катушка с ферромагнитным сердечником. Феррорезонанс.

25. Переходные процессы в электрических цепях. Основные понятия.

26. Зарядка, разрядка и самозарядка конденсатора.

27. Четырехполюсники в цепях переменного и постоянного тока.

28. Цепи с распределенными параметрами.

1. Задачи к экзамену по дисциплине.

Задача № 1. Задача на применение закона Ампера

Определить с какой силой действует магнитное поле с индукцией 0,01 Тл на проводник с током в 50 ампер, если длинна проводника 10 см. а линии индукции поля и направления тока взаимно перпендикулярны.

Задача № 2. Задача на применение закона Кулона

Точечный заряд q₁ величиной 1,11·10¹º Кл. находится на расстоянии 1 метр от точки В, а заряд q₂ величиной 4,44·10¹º находится от той же точки В на расстоянии 2 метра. Определить величину и направление напряженности электрического поля в точке В.

Задача № 3. Задача на применение закона электромагнитной индукции

Определить индукцию магнитного поля, действующего с силой 50 мН на проводник с током в 25 ампер, длина которого 5 сантиметров. Проводник расположен перпендикулярно индукции магнитного поля.

Задача № 4. Задача на определение общей электроемкости нескольких конденсаторов

Определить эквивалентную емкость батареи из трех конденсаторов, если емкость первого конденсатора С₁= 40 мкФ, а два других одинаковой емкости по 20 мкФ соединены параллельно.

Задача № 5. Задача на определение реактивной мощности электроемкости конденсатора.

Определить действующее значение тока и реактивную мощность конденсатора емкостью С=63,7 мкФ, к которому приложено напряжение 100 вольт частотой f=50 гц.

Задача № 6. Задача на закон Ома.

К источнику электроэнергии с ЭДС 100 вольт и внутренним сопротивлением 1 Ом подключен приемник электрической энергии с сопротивлением 9 Ом. Определить ток в цепи, внутреннее падение напряжения и внешнее напряжение на зажимах источника энергии.

Задача № 7. Задача на расчет последовательной цепи.

Сопротивления приемников в 10, 20, и 30 Ом соединены последовательно. Напряжение на зажимах цепи 120 вольт. Определить эквивалентное сопротивление цепи, мощность каждого приемника и мощность цепи

Задача № 8. Задача на расчет параллельной цепи.

Определить токи, эквивалентное сопротивление и мощности в цепи параллельно соединенных сопротивлений R₁ =20 Ом и R₂= 30 Ом, напряжение на которых 120 вольт.

Задача № 9. Задача на расчет параллельной цепи.

Определить эквивалентное сопротивление и токи всех участков в цепи параллельно соединенных сопротивлений R₁ = 20 Ом, R₂= 30 Ом, R₃=60 Ом и R₄=10 при напряжении в 120 вольт.

Задача № 10. Задача на расчет реактивного тока и мощности в цепи.

В сеть переменного тока с частотой 50 Гц и действующим напряжением 120 вольт включена катушка с ничтожно малым активным сопротивлением и индуктивностью 0,127 Гн. Определить величину тока в катушке и реактивную мощность.

Задача № 11. Задача на расчет реактивного мощности и тока в цепи с емкостью.

Определить действующее значение тока и реактивную составляющую мощности конденсатора емкостью 63,7 мкФ к которому приложено напряжение 100 вольт частотой 50 Гц.

Задача № 12. Задача на применение закона Ома для всей цепи.

К источнику с внутренним сопротивлением 1 Ом и ЭДС 100 вольт подключен приемник электрической энергии с сопротивлением 9 Ом. Определить ток в цепи, внутренне падение напряжения внешнее напряжение на зажимах источника энергии.

Задача № 13. Задача на определение резонансной частоты.

В последовательной цепи с емкостью 63,7 мкФ, катушкой индуктивности 0,159 Гн и активным сопротивлением 10 Ом определить резонансную частоту и ток, если приложено напряжение 100 вольт.

Задача № 14. Задача на расчет трансформатора.

Определить коэффициент трансформации и число витков первичной обмотки, если в режиме холостого хода напряжение на выводах вторичной обмотки составляет 400 вольт, при напряжении первичной обмотки 6300 вольт, а число витков вторичной обмотки равно 150 витков.

Задача №15. Задача на расчет цепи последовательно соединенных проводников.

Определить мощность цепи и напряжение на каждом из трех последовательно соединенных приемниках, сопротивления которых равны 30 Ом, 20 Ом и 10 Ом, если напряжение на зажимах цепи 120 вольт.

Задача № 16.Задача на определение мощности нагрузки при известной мощности источника и токе потребления.

Определить мощность нагрузки, потерю напряжения и коэффициент полезного действия двухпроводной линии, если ее длина составляет 1200 метров, а диаметр медных проводов 4,5 мм. Двухпроводная линия питается от источника мощностью 2500 ватт при токе потребления 12 ампер.

Задача № 17. Задача на определение емкости конденсатора.

Общая емкость двух последовательно включенных конденсаторов равна 1,2 мкФ. Емкость одного конденсатора 3 мкФ. Определить емкость второго конденсатора.

Задача № 18. Задача на определение напряженности электрического поля.

Определить направление и значение напряженности электрического поля в точке, которая расположена на расстоянии

1 метр от заряда q₁=1,11· 10^-10 Кл и на расстоянии 2 метра от заряда q₂=- 4,44· 10^-10 Кл.

Задача № 19. Задача на применение правил при последовательном соединении проводников.

В электрическую цепь переменного тока последовательно включены катушка индуктивности с индуктивным сопротивлением 4 Ом, реостат с сопротивлением 8 Ом и конденсатор с емкостным сопротивлением 10 Ом. Определить полное сопротивление цепи и ток, если приложено переменном напряжении 220 вольт.

Задача № 20. Задача на расчет цепи параллельно соединенных проводников.

Определить мощность цепи и токи на каждом из двух параллельно соединенных приемниках, сопротивления которых равны 30 Ом и 20 Ом, если напряжение на зажимах цепи 120 вольт.

Задача № 21. Задача на расчет резонансной частоты.

В цепи переменного тока в 10 ампер последовательно включены емкость 63,7 мкФ, катушка индуктивности 0,157 Гн и активное сопротивлением 10 Ом. Определить резонансную частоту и приложенное напряжение.

Задача № 22. Задача на применение закона Ома для полной цепи

К аккумуляторной батарее, ЭДС которой 10 вольт и внутреннее сопротивление 0,02 Ом, присоединен приемник. Определить сопротивление приемника, если через него протекает ток 5 ампер.

Задача № 23. Задача на применение закона электромагнитной индукции

Какова индукция магнитного поля, в котором на проводник с током 25 ампер и длиной 5 см. действует сила 50 мН. Проводник расположен перпендикулярно индукции магнитного поля.

Задача № 24. Задача на применение закона электромагнитной индукции.

Входное напряжение трансформатора равно 6 кВ и число витков первичной обмотки равно 150. Напряжение на вторичной обмотке при холостом ходе 400 вольт. Определить число витков вторичной обмотки и коэффициент трансформации.

Задача № 25. Задача на использование удельного сопротивления проводника.

Определить величину активного сопротивления медного провода длиной 0,5 метра и сечением 1 мм², если удельное сопротивление меди

0,0175 Ом · мм²/м.

9. Демонстрационный итоговый тест по электротехнике

1. Электрический заряд — это по определению:

1. физическая величина, определяющая проницаемость среды;

2. физическая величина, определяющая электромагнитное взаимодействие;

3. физическая величина, определяющая направление движения электрического поля;

4. физическая величина, определяющая однородное электрическое поле.

2. Формулировка закона сохранения электрического заряда:

1. алгебраическая сумма зарядов в любом проводнике есть величина постоянная;

2. если электрическое поле создано несколькими зарядами, то потенциал в каждой точке поля есть алгебраическая сумма потенциалов;

3. алгебраическая сумма зарядов изолированной системы постоянна;

4. напряжённость электрического поля, созданного несколькими зарядами в какой-либо точке поля, определяется геометрической суммой напряжённостей.

3. Какой суммарный электрический заряд имеет тело, состоящее из нейтральных атомов и молекул?

1. положительный заряд;

2. отрицательный заряд;

3. не равный нулю;

4. равный нулю.

4. Формулировка (формула) закона Кулона — это:

1) сила взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорциональна произведению их величин, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и направлена вдоль прямой, соединяющей эти заряды;

2)

3)

4)

5. Диэлектрическая проницаемость среды Е — это:

1. величина, характеризующая зависимость силы взаимодействия между зарядами от окружающей среды;

2. величина, характеризующая способность среды намагничиваться;

3. величина, характеризующая электрические свойства среды;

4. величина, показывающая во сколько раз проницаемость среды больше, чем электрическая постоянная.

6. Электрическим полем называется:

1. пространство, вокруг заряженного тела или заряда, в котором обнаруживается действие сил;

2. одна из частей электромагнитного поля, создаётся электрическими зарядами или заряженными телами, а так же воздействует на эти объекты независимо от того, движутся они или неподвижны;

3. пространство, создаваемое неподвижными зарядами;

4. пространство, в котором обнаруживается действие сил на магнитную стрелку или ток.

7. Напряжённость электрического поля — это:

1. энергетическая характеристика в любой точке электрического поля;

2. векторная величина, являющаяся силовой характеристикой каждой точки электрического поля;

3. физическая величина, равная отношению силы, с которой электрическое поле действует на точечный электрический заряд, к значению этого заряда;

4. где q – пробный заряд.

8. Линией напряжённости электрического поля называется:

1. линия, направленная от положительного заряда к отрицательному;

2. линия, соединяющая положительный и отрицательный заряды;

3. линия, которая параллельна вектору напряжённости электрического поля;

4. линия, касательная к которой в каждой точке совпадает с вектором напряжённости Е.

9. Однородным электрическим полем называется электрическое поле:

1. в котором напряжённость одинакова по модулю и направлению в любой точке пространства;

2. между пластинами плоского конденсатора;

3. изображённое параллельными силовыми линиями, расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга;

4. электрическое поле, созданное неподвижными электрическими зарядами.

10. Работа по перемещению заряда в электрическом поле равна:

1)

2)

3)

4)

11. Потенциалом электрического поля называется:

1) энергетическая характеристика каждой точки электрического поля;

2)

3) физическая величина, равная отношению потенциальной энергии электрического заряда в электрическом поле к величине заряда;

4)

12. Напряжение между двумя точками электрического поля определяется как:

1)

2) ;

3) энергия, затраченная на перемещение единицы положительного заряда между этими точками;

4) отношение работы, совершаемой любым электрическим полем при перемещении положительного заряда из одной точки поля в другую, к величине заряда.

13. Способностью вещества проводить электрический ток называется:

1. электропроводность;

2. удельная проводимость вещества;

3. напряжённость;

4. ионизация.

14. Электрический ток — это:

1. явление направленного движения заряженных частиц в проводнике под действием магнитного поля;

2. явление упорядоченного (направленного) перемещения заряженных частиц в проводнике под действием электрического поля;

3. количество электричества, проходящее через поперечное сечение проводника;

4. направленное движение заряженных частиц от положительной клеммы источника к его отрицательной клемме.

15. Основное условие существования электрического тока в цепи:

1. наличие приёмников в электрической цепи;

2. наличие генератора в электрической цепи;

3. замкнутая электрическая цепь;

4. разомкнутая электрическая цепь.

16. Математическая запись закона Ома для постоянного и переменного тока:

1)

2)

3)

4)

17. Электродвижущую силу источника Е (ЭДС) характеризует:

1) энергия W, которую затрачивает или может затратить источник на перемещение единицы положительного заряда по всей замкнутой цепи:

1. напряжение U на клеммах источника электрической энергии;

2. преобразование в источниках различных видов энергии в электрическую;

18. Закон Джоуля — Ленца устанавливает зависимость между:

1) количеством тепла и электрической энергией: Q = W = Рt = I²Rt;

2) между сопротивлением и температурным коэффициентом;

3) _{между электрической и тепловой энергией;}

4) между количеством тепла, выделенном в проводнике и временем прохождения тока по проводнику.

19. Основными элементами электрической цепи являются:

1. генератор, резисторы, провода;

2. источник электрической энергии; устройства для передачи электрической энергии; потребители, переключатели, измерительные приборы;

1. ветви, узлы, контуры;

2. активные и пассивные элементы электрической цепи.

20. Схемой электрической цепи называется:

1. графическое изображение электрической цепи, в котором выделены её характерные элементы: ветви, узлы, контуры;

1. графическое изображение электрической цепи;

1. графическое изображение электрической цепи, содержащее условные обозначения её элементов;

1. графическое изображение зависимости тока от напряжения.

21. Режимы работы электрической цепи — это:

1. когда все элементы электрической цепи работают без превышения значений, на которые источник и приёмники энергии рассчитаны заводом-изготовителем;

2. когда в электрической цепи содержатся активные и пассивные элементы;

3. режим холостого хода; режим короткого замыкания; номинальный (рабочий) режим;

4. режим переключения электрической цепи.

22. Неразветвлённая электрическая цепь — это:

1. когда все элементы соединены параллельно;

2. кода все элементы могут быть соединены как последовательно, так и параллельно;

3. когда источники и приёмники электрической энергии соединены последовательно;

4. когда все элементы цепи соединены последовательно.

23. Разветвлённая электрическая цепь — это:

1. когда в электрической цепи имеет место последовательное и параллельное соединение элементов;

2. когда в электрической цепи имеет место смешанное соединение элементов;

3. когда в электрической цепи имеет место только параллельное соединение элементов;

4. когда в электрической цепи имеет место только последовательное соединение элементов;

24. Потенциальная диаграмма представляет собой:

1. график зависимости падения напряжения на участках цепи;

2. график зависимости потенциалов точек цепи от величины сопротивлений участков между этими точками;

3. график зависимости между участками с сопротивлениями;

4. график зависимости потенциалов точек цепи от величины напряжения участков между этими точками.

25. Первый закон Кирхгофа формулируется так:

1. алгебраическая сумма токов в узлах электрической цепи равна нулю;

2. алгебраическая сумма токов на всех элементах электрической цепи равна нулю;

3. алгебраическая сумма токов в ветвях, соединённых в один узел, равна нулю;

4. сумма токов, входящих в узел, равна сумме токов, исходящих из узловой точки.

26. Второй закон Кирхгофа устанавливает зависимость между:

1. напряжением и током в замкнутом контуре любой точки электрической цепи;

2. ЭДС и напряжением на участке любой электрической цепи;

3. напряжением и падением напряжения на зажимах источника;

4. ЭДС и падением напряжения в замкнутом контуре любой электрической цепи.

27. Взаимосвязь между всеми видами мощностей (баланс мощностей) в электрической цепи определяется из уравнения:

1)

2)

3)

4)

28.Потеря напряжения в проводах (в двухпроводной линии) определяется по формуле:

1) где R₁ – сопротивление в начале линии, R₂ – сопротивление в конце линии;

2) , где U₁ – напряжение в начале линии, U₂ – напряжение в конце линии;

3) , где U₁ – напряжение в конце линии, U₂ – напряжение в начале линии;

4) , где I₁ – ток в начале линии, I₂ – ток в конце линии.

29. Треугольник сопротивлений образует:

1) контур, состоящий из трех сопротивлений, имеющий две узловые точки;

2) контур, состоящий из трех параллельно включенных сопротивлений;

3) контур, состоящий из трех сопротивлений и имеющий три узловые точки.

30. Звезду сопротивлений образует:

1) электрическая цепь, состоящая из трех сопротивлений, соединенных последовательно;

2) электрическая цепь, состоящая из трех сопротивлений, соединенных смешанно;

3) электрическая цепь, состоящая из сопротивлений, соединенных параллельно;

4) электрическая цепь, состоящая из трех сопротивлений, соединенных в одной узловой точке.

31. При замене треугольника сопротивлений эквивалентной звездой, сопротивления звезды определяются следующим образом:

1) каждое сопротивление эквивалентной звезды равно отношению произведения двух примыкающих к соответствующей узловой точке сопротивлений треугольника к сумме трех её сопротивлений;

2)

3) каждое сопротивление эквивалентной звезды равно отношению суммы трех сопротивлений треугольника к произведениям двух не примыкающих к соответствующей узловой точке сопротивлений;

4)

32. При замене звезды эквивалентным треугольником каждое сопротивление треугольника равно:

1)

2) сумме трех слагаемых: двух примыкающих к соответствующим точкам сопротивлений звезды и отношению произведения этих сопротивлений к третьему сопротивлению звезды;

3) сумме трех слагаемых: двух сопротивлений звезды и отношению произведения этих сопротивлений к сумме все трех сопротивлений;

4) .

33. Величина узлового напряжения определяется как:

1)

2)

3) отношение алгебраической суммы произведений ЭДС и проводимости ветвей с источниками к сумме проводимостей всех ветвей;

4)

34. Нелинейным называется элемент электрической цепи:

1. сопротивление которого зависит от температуры;

2. сопротивление которого зависит от удельного сопротивления материала;

3. сопротивление которого зависит от напряжения на его зажимах;

4. сопротивление которого зависит от величины и направления тока в нём или от напряжения на его зажимах.

35. Вольт-амперной характеристикой элемента электрической цепи называют:

1. зависимость тока от напряжения, приложенного к данному элементу;

2. зависимость тока от сопротивления в данной цепи;

3. зависимость напряжения от температуры в данном элементе;

4. зависимость тока от напряжения в электрической цепи.

36. Пространство, в котором обнаруживается действие сил на магнитную стрелку или ток называется:

1. электрическим полем;

2. магнитным полем;

3. электромагнитным полем.

37. Магнитная индукция характеризуется:

1. напряжённостью магнитного поля;

2. количеством магнитных линий;

3. силой, действующей на движущийся в магнитном поле электрический заряд (ток);

4. силой, действующей на неподвижный в магнитном поле электрический заряд (ток).

38. Элементарная магнитная индукция, созданная в какой-либо точке магнитного поля элементом длины проводника, по которому проходит ток, на расстоянии r от элемента длины dl определяется:

1)

2)

3)

4)

39. Магнитная индукция в магнитном поле проводника зависит:

1. от величины I, абсолютной магнитной проницаемости среды μ_а, в которой она создаётся, от формы проводника, от длины проводника и от расстояния между исследуемой точкой и этим проводником;

2. от μ_а, от габаритов проводника, от расстояния между исследуемой точкой и этим проводником;

3. от относительной магнитной проницаемости среды, в которой она создаётся, от формы проводника, от расстояния между исследуемой точкой и этим проводником;

4. от силы I, от μ_а, от напряжённости магнитного поля.

40. Магнитное поле называется однородным, если:

1. магнитная индукция в каждой точке поля имеет постоянное значение и магнитные линии перпендикулярны друг другу;

2. магнитная индукция в каждой точке поля имеет одинаковое значение и магнитные линии параллельны друг другу;

3. магнитные линии, изображающие поле, находятся на одинаковом расстоянии друг от друга;

4. магнитная индукция в каждой точке поля равна нулю.

41. Абсолютная магнитная проницаемость среды характеризует:

1. способность среды сохранять магнитное поле;

2. способность среды размагничиваться;

3. способность среды намагничиваться;

4. способность среды ориентировать домены.

42. Магнитный поток – это физическая величина, равная:

1)

2)

3)

4)

43. Напряжённость Н магнитного поля в данной точке:

1. это расчётная величина, характеризующая магнитное поле и не зависит от свойств среды;

2. это векторная величина, характеризующая магнитное поле и зависит от свойств среды;

3. это физическая величина, характеризующая магнитное поле и зависящая от свойств среды;

4. это физическая величина, характеризующая магнитное поле и не зависящая от свойств среды.

44. Закон Био – Савара — Лапласа для напряженности магнитного поля:

1)

2)

3)

4)

45. Зависимость магнитной индукции B и напряженности H задается формулой:

1)

2)

3)

4)

46. Закон полного тока:

1)

2)

3)

4) магнитное напряжение (магнитодвижущая сила) поля по замкнутому контуру равно полному току, пронизывающему поверхность, ограниченную этим контуром:

47. Напряженность магнитного поля в любой точке кольцевой катушки определяется по формуле:

1) где W – число витков катушки, l – средняя линия кольцевой катушки;

2) где – потокосцепление, l – средняя линия кольцевой катушки;

3) где Ф – магнитный поток;

4) где W – число витков катушки, l – средняя линия кольцевой катушки.

48. Электромагнитной силой называется:

1. сила взаимодействия магнитного поля с электрическим полем;

2. сила взаимодействия тока с магнитным полем;

3. сила взаимодействия напряжения с магнитным полем;

4. сила взаимодействия потокосцепления с магнитным полем.

49. Электромагнитная сила F_M определяется выражением:

1)

2)

3)

4)

50. Сила взаимодействия двух параллельных проводников с током определяется по формуле:

1)

2)

3)

4)

51. Магнитная цепь представляет собой:

1. сочетание тел преимущественно из ферромагнитных материалов, в которых замыкается магнитный поток;

1. источники (электромагниты);

1. часть электротехнического устройства, предназначенная для создания в его рабочем объёме магнитного поля заданной величины и конфигурации;

1. сочетание магнитопроводов.

52. Сопротивление магнитной цепи вычисляется по формуле:

1) где l – длина магнитопровода, S – сечение;

2) где l – длина магнитопровода, S –сечение;

3) где l – длина магнитопровода, S – сечение;

4) где l – длина магнитопровода, S – сечение.

53. В проводнике индуктируется ЭДС электромагнитной индукции если:

1. проводник длиной L пересекает магнитное поле с напряжённостью H под углом а;

2. проводник длиной l пересекает магнитный поток со скоростью Hпод углом а;

3. проводник длиной L пересекает магнитное поле с индукцией В и скоростью V под углом а;

4. проводник длиной L пересекает электромагнитное поле с индукцией В и напряжённостью Н под углом а.

54. Согласно правилу Ленца:

1. индуктированная ЭДС не противодействует причине, вызвавшей её;

2. направление индуктированной ЭДС определяется правилом правой руки;

3. направление индуктированной ЭДС определяется правилом левой руки;

4. индуктированная ЭДС всегда противодействует причине, вызвавшей её.

55. ЭДС электромагнитной индукции в проводнике равна:

1) скорости изменения магнитного потока в этом проводнике;

2)

3)

4)

56. ЭДС электромагнитной индукции в контуре определяется по формуле:

1)

2)

3)

4)

57. Потокосцеплением называется:

1)

2)

3) сумма потоков отдельных витков катушки;

4) где W – количество витков катушки.

58. Индуктивность катушки определяется выражением:

1)

2)

3)

4) , где W – количество витков, l – длина магнитопровода, S – сечение магнитопровода.

59. ЭДС самоиндукции в проводнике, контуре или катушке определяется выражением:

1)

2)

3)

4)

60. Взаимная индуктивность – это параметр магнитосвязанных катушек, определяется выражением:

1)

2)

3)

4) где l — длина магнитопровода, S – сечение магнитопровода, W₁W₂ – количество витков катушек.

61. Переменным электрическим током называют:

1. ток, равный по тепловому действию постоянному току;

2. ток, изменяющийся только по величине и направлению;

3. ток, не изменяющийся по величине и направлению;

4. ток, периодически изменяющийся по величине и направлению.

62. Каждая синусоидальная величина характеризуется:

1. амплитудой, угловой частотой и начальной фазой;

2. максимальным значением;

3. сдвигом фаз, угловой скоростью;

4. амплитудой, угловой скоростью и сдвигом фаз.

63. Действующее значение переменного тока /равно:

1) величине такого постоянного тока, которая за время Т выделит в том же сопротивлении R такое же количество тепла, что и переменный ток;

2)

3)

4) величине постоянного тока, которая идет на выделение количества тепла

64. Векторной диаграммой называется:

1. совокупность нескольких векторов, расположенных под определёнными углами друг относительно друга;

2. совокупность нескольких векторов, изображающих переменные величины одинаковой частоты в начальный момент времени;

3. совокупность двух векторов, изображающих переменные величины в разные моменты времени;

4. совокупность нескольких векторов, изображающих переменные величины разной частоты.

65. Индуктивное сопротивление катушки равно:

1)

2)

3)

4) противодействию, которое ЭДС самоиндукции оказывает изменению тока.

66. Емкостное сопротивление определяется как:

1) противодействие, которое оказывает напряжение заряженного конденсатора напряжению, приложенному к току;

2)

3)

4)

67. Коэффициент мощности показывает:

1. какая часть полной мощности остаётся неизменной в цепи;

2. какая часть активной мощности идёт на потери (нагревание проводов);

3. какая часть полной мощности потребляется в цепи;

4. какая часть активной мощности потребляется в цепи.

68.Электрические цепи, в которых происходят периодические изменения токов, напряжений, энергии называются:

1) колебательными;

2) резонансными;

3) переменными;

4) синусоидальными.

69. Частоту собственных колебаний определяют из условия:

1)

2) равенства энергий электрического и магнитного полей;

3)

4)

70. Условие резонанса напряжений – это:

1)

2)

3)

4)

71. Проводимость — это величина:

1. обратная сопротивлению;

2. равная сопротивлению;

3. на которую умножают напряжение, чтобы получить ток;

4. на которую умножают ток, чтобы получить напряжение.

72. Условие резонанса токов — это:

1. реактивные токи в ветвях равны между собой;

2. активные токи в ветвях равны между собой;

3. b_L=b_С;

4. реактивные токи в ветвях равны активным токам.

73. Система трёх ЭДС одинаковой частоты, сдвинутых друг относительно друга по фазе так, что сумма углов сдвига равна 2π называется:

1. трёхфазной, симметричной;

2. трёхфазной;

3. трёхфазной с нулевым проводом;

4. трёхфазной без нулевого провода.

74. Фазным называется:

1. напряжение между началом и концом обмотки генератора или между нулевым и линейным проводом;

2. напряжение между концами обмотки генератора и линейными проводами;

3. напряжение между началами обмотки генератора;

4. напряжение между началом обмотки генератора и нулевым проводом.

75. Линейным называется:

1. напряжение между концами обмоток генератора или линейными проводами;

2. напряжение между началами и концами обмоток генератора;

3. напряжение между началами обмоток генератора или линейными проводами;

4. напряжение на потребителя.

76. При симметричной трехфазной системе ЭДС (соединение обмоток – звезда):

1) ;

2) ;

3) ;

4) .

77. Напряжение смещения нейтрали отсутствует при условии:

1. равномерной (симметричной) нагрузке фаз;

2. неравномерной нагрузке фаз;

3. наличия нулевого баланса;

4. отсутствия нулевого провода.

78. При равномерной нагрузке фаз и симметричной системе ЭДС при соединении потребителей треугольником выполняется условие:

1) ;

2)

3)

4) .

79. Периодическими несинусоидальными токами называют токи:

1. изменяющиеся во времени по периодическому несинусоидальному закону;

2. не изменяющиеся во времени по периодическому несинусоидальному закону;

3. изменяющиеся во времени по синусоидальному закону;

4. изменяющиеся по несинусоидальному закону.

80. Индуктивное сопротивление несинусоидального тока:

1) увеличивается с увеличением номера гармоники;

2)

3)

4)

81. Емкостное сопротивление несинусоидального тока:

1)

2)

3)

4) с увеличением номера гармоники уменьшается.

82. Переходный процесс в электрической цепи — это:

1. электромагнитный процесс, возникающий в электрической цепи при переходе от одного установившегося режима работы к другому;

2. электромагнитный процесс, возникающий в электрической цепи при смешанном соединении элементов цепи;

3. электромагнитный процесс, возникающий в результате короткого замыкания цепи;

4) размыкание электрической цепи.

83. Переходный процесс базируется на двух законах коммутации:

1) а)

б)

2) а) ток в индуктивности не может изменяться скачками;

б) напряжение на ёмкости не может изменяться скачками;

3) а) ток в индуктивности может изменяться скачками;

б) напряжение на ёмкости не может изменяться скачками;

4) а) ток на ёмкости не может изменяться скачками;

б) напряжение в индуктивности может изменяться скачками.

84. Постоянная времени переходного процесса в RL цепи равна:

1)

2)

3)

4)

85. Постоянная времени переходного процесса в RC цепи равна:

1)

2)

3)

4)

10.1.Термины и определения основных понятий

ГОСТ Р 52002-2003

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

Термины и определения основных понятий

Дата введения 2003-07-01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает термины и определения основных понятий в области электротехники.

Термины, установленные настоящим стандартом, обязательны для применения во всех видах документации и литературы по электротехнике, входящих в сферу работ по стандартизации и/или использующих результаты этих работ.

2 Термины и определения

Основные понятия в области электромагнитных явлений

1. электромагнитное поле — Вид материи, определяемый во всех точках двумя векторными величинами, которые характеризуют две его стороны, называемые «электрическое поле» и «магнитное поле», оказывающий силовое воздействие на электрически заряженные частицы, зависящее от их скорости и электрического заряда

2. электрическое поле — Одна из двух сторон электромагнитного поля, характеризующаяся воздействием на электрически заряженную частицу с силой, пропорциональной заряду этой частицы и не зависящей от ее скорости

3. магнитное поле — Одна из двух сторон электромагнитного поля, характеризующаяся воздействием на движущуюся электрически заряженную частицу с силой, пропорциональной заряду этой частицы и ее скорости

4. элементарный электрический заряд — Свойство электрона и протона, характеризующее их взаимосвязь с собственным электрическим полем и взаимодействие с внешним электрическим полем, определяемое для электрона и протона равными числовыми значениями с противоположными знаками.

Примечание — Условно отрицательный знак приписывают заряду электрона, а положительный — заряду протона.

5 . носитель (электрического) заряда — Частица, содержащая неодинаковое число элементарных электрических зарядов разного знака

6. (электрический) заряд тела [системы тел] — Скалярная величина, равная алгебраической сумме числовых значений элементарных электрических зарядов в теле [системе тел]

7. электромагнитная энергия — Энергия электромагнитного поля, слагаемая из энергий электрического и магнитного полей

8. электрический ток — Явление направленного движения носителей электрических зарядов и (или) явление изменения электрического поля во времени, сопровождаемые магнитным полем

9. сила Лоренца — Векторная величина, представляющая собой силу, действующую на электрически заряженную частицу, движущуюся в электромагнитном поле.

Примечание — Сила Лоренца имеет две составляющие: электрическую, не зависящую от скорости частицы, обусловленную электрическим полем, и магнитную, пропорциональную скорости частицы, действующую со стороны магнитного поля

10. напряженность электрического поля — Векторная величина, характеризующая электрическое поле и определяющая силу, действующую на электрически заряженную частицу со стороны электрического поля.

Примечание — Напряженность электрического поля равна отношению силы, действующей на заряженную частицу, к ее заряду и имеет направление силы, действующей на частицу с положительным зарядом

11. магнитная индукция — Векторная величина, характеризующая магнитное поле и определяющая силу, действующую на движущуюся электрически заряженную частицу со стороны магнитного поля.

Примечание — Магнитная индукция равна отношению силы, действующей на электрически заряженную частицу, к произведению заряда и скорости частицы, если направление скорости таково, что эта сила максимальна и имеет направление, перпендикулярное к векторам силы и скорости, совпадающее с поступательным перемещением правого винта при вращении его от направления силы к направлению скорости частицы с положительным зарядом

12. магнитный поток — Скалярная величина, равная потоку магнитной индукции

13. квант магнитного потока — Магнитный поток, числовое значение которого равно отношению постоянной Планка к удвоенному заряду электрона.

Примечание — В Международной системе единиц (СИ) квант магнитного потока приблизительно равен 2,06783 × 10^-10 Вб

14. магнитная постоянная — Коэффициент, применяемый при записи ряда соотношений в СИ, равный 4 10^-7 Гн/м (μ₀)

15. электрическая постоянная — Коэффициент, применяемый при записи ряда соотношений в СИ, равный величине, обратной произведению магнитной постоянной на квадрат скорости света в пустоте.

Примечание — Электрическая постоянная приблизительно равна 8,85419 × 10^-12 Ф/м (ε₀)

16. вектор Пойнтинга — Вектор, поток которого сквозь некоторую поверхность, представляющий собой мгновенную электромагнитную мощность, передаваемую сквозь эту поверхность, равен векторному произведению напряженности электрического поля и напряженности магнитного поля

Понятия, относящиеся к электрическому полю

17. объемная плотность электрического заряда — Скалярная величина, характеризующая распределение электрического заряда в пространстве, равная пределу отношения электрического заряда, содержащегося в элементе объема вещества, к объему этого элемента, когда объем и все размеры этого элемента объема стремятся к нулю

18. поверхностная плотность электрического заряда — Скалярная величина, характеризующая распределение электрического заряда по поверхности тела, равная пределу отношения электрического заряда, содержащегося на элементе поверхности, к площади этого элемента, когда площадь и все размеры этого элемента поверхности стремятся к нулю

19. линейная плотность электрического заряда — Скалярная величина, характеризующая распределение электрического заряда вдоль линии, равная пределу отношения электрического заряда к элементу линии, который содержит этот заряд, когда длина этого элемента стремится к нулю

20. электростатическая индукция -Появление электрических зарядов на отдельных частях проводящего тела под влиянием электростатического поля

21. сторонняя сила-Сила, действующая на электрически заряженную частицу, обусловленная неэлектромагнитными при макроскопическом рассмотрении процессами.

Примечание — Примерами таких процессов служат химические реакции, тепловые процессы, воздействие механических сил, контактные явления

22. стороннее поле-Поле сторонних сил с напряженностью электрического поля, равной отношению сторонней силы, действующей на электрически заряженную частицу, к заряду этой частицы

23. индуктированное электрическое поле-Электрическое поле, возбуждаемое изменением во времени магнитного поля

24. электростатическое поле-Электрическое поле неподвижных заряженных тел при отсутствии в них электрических токов

25. стационарное электрическое поле-Электрическое поле не изменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с электрическими токами

26. безвихревое электрическое поле-Электрическое поле, в котором ротор напряженности электрического поля везде равен нулю

27. вихревое электрическое поле-Электрическое поле, в котором ротор напряженности электрического поля не везде равен нулю

28. электродвижущая сила; ЭДС-Скалярная величина, характеризующая способность стороннего поля и индуктированного электрического поля вызывать электрический ток.

Примечание — Электродвижущая сила равна линейному интегралу напряженности стороннего поля и индуктированного электрического поля вдоль рассматриваемого пути между двумя точками или вдоль рассматриваемого замкнутого контура; в случае движения элементов контура напряженность индуктированного электрического поля определяют с учетом силы Лоренца

29. (электрическое) напряжение-Скалярная величина, равная линейному интегралу напряженности электрического поля вдоль рассматриваемого пути.

Примечание — Электрическое напряжение U₁₂ вдоль рассматриваемого пути от точки 1 к точке 2 определяют по формуле

где Е — напряженность электрического поля;

dl — бесконечно малый элемент пути;

r ₁ и r ₂ — радиусы-векторы точек 1 и 2

30. разность (электрических) потенциалов-Электрическое напряжение в безвихревом электрическом поле, характеризующееся независимостью от выбора пути интегрирования

31. (электрический) потенциал (данной точки)-Разность электрических потенциалов данной точки и другой определенной, произвольно выбранной точки

32. силовая линия электрического [магнитного] поля -Линия в пространстве, касательная к которой в каждой точке совпадает по направлению с напряженностью электрического поля [магнитной индукцией]

33. (электрический) диполь-Совокупность двух частиц, находящихся одна от другой на расстоянии, много большем размера частиц и много меньшем расстояния от частиц до точек наблюдения, и обладающих электрическими зарядами, равными по абсолютному значению, но противоположными по знаку

34. электрический момент электрического диполя- Векторная величина, равная произведению абсолютного значения одного из зарядов электрического диполя и расстояния между частицами, образующими диполь, и направленная от частицы с отрицательным зарядом к частице с положительным зарядом

35. электрический момент тела [данного объема вещества] -Векторная величина, равная геометрической сумме электрических моментов всех электрический диполей, входящих в состав данного тела [данного объема вещества]

36. (электрическая) поляризация-Состояние вещества, при котором электрический момент данного объема этого вещества имеет значение, отличное от нуля

37. диэлектрик -Вещество, основным электрическим свойством которого является способность поляризоваться в электрическом поле

38. (электрическая) поляризованность-Векторная величина, характеризующая степень электрической поляризации вещества, равная пределу отношения электрического момента, связанного с элементом объема вещества, к объему этого элемента, когда объем и все размеры этого элемента объема стремятся к нулю

39. электрическое смещение-Векторная величина, равная геометрической сумме напряженности электрического поля в рассматриваемой точке, умноженной на электрическую постоянную, и поляризованности в той же точке

40. поток электрического смещения -Скалярная величина, равная скалярному поверхностному интегралу электрического смещения через рассматриваемую поверхность

41. (электрическая) емкость проводника- Скалярная величина, характеризующая способность проводника накапливать электрический заряд, равная отношению электрического заряда проводника к его электрическому потенциалу в предположении, что все другие проводники бесконечно удалены и что электрический потенциал бесконечно удаленной точки принят равным нулю

42. (электрическая) емкость между двумя проводниками — Скалярная величина, равная абсолютному значению отношения электрического заряда одного проводника к разности электрических потенциалов двух проводников при условии, что эти проводники имеют одинаковые по значению, но противоположные по знаку заряды и что все другие проводники бесконечно удалены

Понятия, относящиеся к электрическому току

43. (электрический) ток проводимости — Явление направленного движения свободных носителей электрического заряда в веществе или в пустоте, количественно характеризуемое скалярной величиной, равной производной по времени от электрического заряда, переносимого свободными носителями заряда сквозь рассматриваемую поверхность

44. (электрический) ток переноса — Электрический ток, осуществляемый переносом электрических зарядов телами, количественно характеризуемый скалярной величиной, равной производной по времени от электрического заряда, переносимого телами сквозь рассматриваемую поверхность

45. (электрический) ток поляризации — Явление движения связанных заряженных частиц в диэлектрике при изменении его поляризованности, количественно характеризуемое скалярной величиной, равной производной по времени от суммы абсолютных значений электрических зарядов частиц, пересекающих рассматриваемую поверхность при изменении поляризованности диэлектрика

46. (электрический) ток смещения в пустоте — Явление изменения электрического поля в пустоте, количественно характеризуемое скалярной величиной, равной производной по времени от потока электрического смещения в пустоте сквозь рассматриваемую поверхность

47. (электрический) ток смещения-Совокупность электрического тока смещения в пустоте и электрического тока поляризации, количественно характеризуемая скалярной величиной, равной производной по времени от потока электрического смещения сквозь рассматриваемую поверхность

48. (полный) ток -Скалярная величина, равная сумме электрического тока проводимости, электрического тока переноса и электрического тока смещения сквозь рассматриваемую поверхность

49. плотность (электрического) тока проводимости [переноса]-Векторная величина, равная пределу отношения электрического тока проводимости [переноса] сквозь некоторый элемент поверхности, нормальный к направлению движения носителей электрического заряда, к площади этого элемента, когда размеры этого элемента поверхности стремятся к нулю.

Примечание — Плотность электрического тока проводимости [переноса] имеет направление, совпадающее с направлением движения положительно заряженных частиц или, соответственно, противоположное направлению движения отрицательно заряженных частиц

50. плотность (электрического) тока смещения-Векторная величина, равная производной по времени от электрического смещения

51. плотность (электрического) тока поляризации-Векторная величина, равная производной по времени от поляризованности

52. плотность (электрического) тока-Векторная величина, равная сумме плотности электрического тока проводимости, плотности электрического тока переноса и плотности электрического тока смещения

53.элемент (электрического) тока-Векторная величина, равная произведению электрического тока проводимости вдоль линейного проводника и бесконечно малого отрезка этого проводника

54. линейная плотность (электрического) тока-Векторная величина, равная пределу произведения плотности электрического тока проводимости, протекающего в тонком слое у поверхности тела, и толщины этого слоя, когда последняя стремится к нулю

55. элементарный контур (электрического) тока-Обтекаемый электрическим током контур, размеры которого весьма малы по сравнению с расстоянием до точек наблюдения

56. вихревые (электрические) токи-Электрические токи в проводящем теле, вызванные электромагнитной индукцией, замыкающиеся по контурам, образующим односвязную область

57. электропроводность-Свойство вещества проводить под действием не изменяющегося во времени электрического поля не изменяющийся во времени электрический ток

58. проводник-Вещество, основным электрическим свойством которого является электропроводность

59. полупроводник-Вещество, основным электрическим свойством которого является сильная зависимость его электропроводности от воздействия внешних факторов.

Примечание — Примером такого внешнего фактора служит температура

60. сверхпроводник-Вещество, основным свойством которого является способность при определенных условиях быть в состоянии сверхпроводимости

Понятия, относящиеся к магнитному и электромагнитному полям

61. магнитный диполь- Любой элементарный объем, создающий на больших по сравнению с его размерами расстояниях магнитное поле, идентичное магнитному полю элементарного контура электрического тока

62. магнитный момент магнитного диполя-Векторная величина для магнитного диполя, ассоциируемая с элементарным контуром электрического тока, равная произведению этого тока на поверхность, охватываемую контуром тока, причем направление магнитного момента нормально плоскости контура и связано с направлением тока в контуре правилом правоходового винта

63. магнитный момент тела-Векторная величина, равная геометрической сумме магнитных моментов всех магнитных диполей в данном теле

64. намагниченность-Векторная величина, характеризующая магнитное состояние вещества, равная пределу отношения магнитного момента, связанного с элементом объема вещества, к объему этого элемента, когда объем и все размеры этого элемента стремятся к нулю

65. намагничивание-Создание в веществе намагниченности

66. магнетик -Вещество, основным свойством которого является способность намагничиваться

67. напряженность магнитного поля -Векторная величина, равная геометрической разности магнитной индукции, деленной на магнитную постоянную, и намагниченности

68. магнитодвижущая сила (вдоль контура) -Скалярная величина, равная линейному интегралу напряженности магнитного поля вдоль рассматриваемого контура и равная полному току, охватываемому этим контуром

69. разность скалярных магнитных потенциалов -Скалярная величина, равная линейному интегралу напряженности магнитного поля между двумя точками вдоль выбранного участка пути, проходящего в односвязной области, где плотность электрического тока равна нулю

70. скалярный магнитный потенциал -Разность скалярных магнитных потенциалов данной точки и другой, определенной, произвольно выбранной

71. векторный магнитный потенциал -Векторная величина, ротор которой равен магнитной индукции

72.стационарное магнитное поле -Магнитное поле не изменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с токами

73. магнитостатическое поле-Магнитное поле неподвижных намагниченных тел

74. электромагнитная индукция -Явление возбуждения электродвижущей силы в контуре при изменении магнитного потока, сцепляющегося с ним

75. самоиндукция -Электромагнитная индукция, вызванная изменением сцепляющегося с контуром магнитного потока, обусловленного электрическим током в этом контуре

76. взаимная индукция -Электромагнитная индукция, вызванная изменением сцепляющегося с контуром магнитного потока, обусловленного электрическими токами в других контурах

Понятия, относящиеся к электрическим и магнитным свойствам сред

77. удельная (электрическая) проводимость-Величина, характеризующая электропроводность вещества, скалярная для изотропного вещества и тензорная для анизотропного вещества, произведение которой на напряженность электрического поля равно плотности электрического тока проводимости

78. удельное (электрическое) сопротивление -Величина, характеризующая электропроводность вещества, скалярная для изотропного вещества и тензорная для анизотропного вещества, произведение которой на плотность электрического тока проводимости равно напряженности электрического поля

79. сверхпроводимость -Явление, заключающееся в том, что электрическое сопротивление некоторых материалов исчезает при уменьшении их температуры ниже некоторого критического значения, зависящего от материала и от магнитной индукции

80. абсолютная диэлектрическая восприимчивость-Величина, характеризующая свойство диэлектрика поляризоваться в электрическом поле, скалярная для изотропного вещества и тензорная для анизотропного вещества, произведение которой на напряженность электрического поля равно электрической поляризованности

81. диэлектрическая восприимчивость -Величина, равная отношению абсолютной диэлектрической восприимчивости к электрической постоянной

82. диэлектрическая проницаемость -Величина, характеризующая диэлектрические свойства вещества, скалярная для изотропного вещества и тензорная для анизотропного вещества, произведение которой на напряженность электрического поля равно электрическому смещению

83. относительная диэлектрическая проницаемость-Величина, равная отношению диэлектрической проницаемости вещества к электрической постоянной

84. магнитная восприимчивость-Величина, характеризующая свойство вещества намагничиваться в магнитном поле, скалярная для изотропного вещества и тензорная для анизотропного вещества, произведение которой на напряженность магнитного поля равно намагниченности

85. магнитная проницаемость-Величина, характеризующая магнитные свойства вещества, скалярная для изотропного вещества и тензорная для анизотропного вещества, произведение которой на напряженность магнитного поля равно магнитной индукции

86.относительная магнитная проницаемость-Величина, равная отношению магнитной проницаемости вещества к магнитной постоянной

87. поверхностный эффект-Явление уменьшения плотности электрического тока в проводнике по мере удаления от поверхности проводника, вызванное затуханием проникающего в проводник электромагнитного поля

Общие понятия, относящиеся к электрическим и магнитным цепям

88. электрическая цепь-Совокупность устройств и объектов, образующих путь для электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий об электродвижущей силе, электрическом токе и электрическом напряжении

89. элемент (электрической) цепи -Отдельное устройство, входящее в состав электрической цепи, выполняющее в ней определенную функцию

90. параметр электрической цепи [элемента электрической цепи] -Величина, характеризующая какое-либо свойство электрической цепи [элемента электрической цепи] в качественном и количественном отношениях

91.идеальный элемент (электрической цепи) -Абстрактное представление элемента электрической цепи, характеризуемое одним параметром

92. линейный [нелинейный] элемент (электрической цепи)-Элемент электрической цепи, у которого электрические напряжения и электрические токи или (и) электрические токи и магнитные потокосцепления, или (и) электрические заряды и электрические напряжения связаны друг с другом линейными [нелинейными] зависимостями

93. вольт-амперная характеристика-Зависимость электрического напряжения на выводах элемента электрической цепи от электрического тока в нем

94. вебер-амперная характеристика-Зависимость потокосцепления элемента или участка электрической цепи от электрического тока в этом или другом элементе или участке электрической цепи

95. кулон-вольтная характеристика-Зависимость заряда конденсатора от приложенного к нему электрического напряжения

96. симметричный элемент электрической цепи-Элемент электрической цепи, обладающий вольт-амперной, кулон-вольтной или вебер-амперной характеристикой, у которой знак функции изменяется при изменении знака аргумента функции, а абсолютное значение функции сохраняется

97. несимметричный элемент электрической цепи -Элемент электрической цепи, обладающий вольт-амперной, кулон-вольтной или вебер-амперной характеристикой, у которой при изменении знака аргумента функции либо изменяется абсолютное значение функции, либо не изменяется знак функции

98. линейная [нелинейная] электрическая цепь-Электрическая цепь, у которой электрические напряжения и электрические токи или (и) электрические токи и магнитные потокосцепления, или (и) электрические заряды и электрические напряжения связаны друг с другом линейными [нелинейными] зависимостями

99. электрическая цепь с сосредоточенными параметрами-Электрическая цепь, в которой электрические сопротивления, индуктивности и электрические емкости считают сосредоточенными на отдельных участках этой цепи

100. электрическая цепь с распределенными параметрами-Электрическая цепь, в которой электрические сопротивления, проводимости, индуктивности и электрические емкости распределены вдоль этой цепи

101. участок (электрической) цепи-Часть электрической цепи, содержащая выделенную совокупность ее элементов

102. ветвь (электрической цепи)-Участок электрической цепи, вдоль которого протекает один и тот же электрический ток

103. узел (электрической цепи) -Место соединения 3 и более ветвей электрической цепи

104. (электрическое) соединение-Соединение участков электрической цепи, с помощью которого образуется электрическая цепь

105. последовательное соединение (участков электрической цепи)-Электрическое соединение, при котором через рассматриваемые участки электрической цепи возможен только один и тот же электрический ток

106. параллельное соединение (участков электрической цепи)-Электрическое соединение, при котором рассматриваемые участки электрической цепи присоединяются к одной паре узлов

107. смешанное соединение (участков электрической цепи)-Сочетание последовательного и параллельного соединений участков электрической цепи

108. электрическое сопротивление постоянному току-Скалярная величина, равная отношению постоянного электрического напряжения между выводами пассивного двухполюсника к постоянному электрическому току в нем

109. электрическая проводимость (для постоянного тока)-Скалярная величина, равная отношению постоянного электрического тока через пассивный двухполюсник к постоянному электрическому напряжению между выводами этого двухполюсника

110. резистор-Элемент электрической цепи, предназначенный для использования его электрического сопротивления

111. (электрический) конденсатор-Элемент электрической цепи, предназначенный для использования его электрической емкости

112. (электрическая) емкость конденсатора-Электрическая емкость между электродами электрического конденсатора

113. потокосцепление-Сумма магнитных потоков, сцепленных с элементами контура электрической цепи

114. потокосцепление самоиндукции -Потокосцепление элемента электрической цепи, обусловленное электрическим током в этом элементе

115. (собственная) индуктивность -Скалярная величина, равная отношению потокосцепления самоиндукции элемента электрической цепи к электрическому току в нем

116. (индуктивная) катушка -Элемент электрической цепи, предназначенный для использования его собственной индуктивности и/или его магнитного поля

117. потокосцепление взаимной индукции -Потокосцепление одного элемента электрической цепи, обусловленное электрическим током в другом элементе цепи

118. взаимная индуктивность-Скалярная величина, равная отношению потокосцепления взаимной индукции одного элемента электрической цепи к электрическому току в другом элементе, обусловливающему это потокосоцепление

119. активная (электрическая) цепь-Электрическая цепь, содержащая источники электрической энергии.

Примечание — Аналогично определяют активные участок электрической цепи, двухполюсник

120. пассивная (электрическая) цепь-Электрическая цепь, не содержащая источников электрической энергии.

Примечание — Аналогично определяют пассивные участок электрической цепи, двухполюсник

121. внешняя характеристика (источника электрической энергии)-Зависимость между электрическим напряжением на выводах источника электрической энергии и электрическим током в нем

122. источник электрического напряжения-Источник электрической энергии, характеризующийся электродвижущей силой и внутренним электрическим сопротивлением

123. идеальный источник (электрического) напряжения -Источник электрической энергии, электрическое напряжение на выводах которого не зависит от электрического тока в нем

124. источник (электрического) тока-Источник электрической энергии, характеризующийся электрическим током в нем и внутренней проводимостью

125. идеальный источник (электрического) тока-Источник электрической энергии, электрический ток которого не зависит от напряжения на его выводах

126. зависимый источник (электрического) напряжения-Источник электрического напряжения, электрическое напряжение на зажимах которого зависит от электрического тока или электрического напряжения в некотором участке цепи

127. зависимый источник (электрического) тока-Источник электрического тока, в котором электрический ток зависит от электрического тока или электрического напряжения в некотором участке цепи

128. (идеальный электрический) ключ -Элемент электрической цепи, электрическое сопротивление которого принимает нулевое либо бесконечно большое значение, причем интервал времени перехода от одного состояния к другому бесконечно мал

129. динамическое электрическое сопротивление-Скалярная величина, равная пределу отношения приращения электрического напряжения на резисторе к приращению электрического тока в нем, когда последнее приращение стремится к нулю

130. динамическая электрическая проводимость-Скалярная величина, равная пределу отношения приращения электрического тока в резисторе к приращению электрического напряжения на нем, когда последнее приращение стремится к нулю

131. динамическая емкость-Скалярная величина, равная пределу, к которому стремится отношение приращения электрического заряда на одном из электродов электрического конденсатора к приращению электрического напряжения на нем, когда последнее приращение стремится к нулю

132. динамическая индуктивность-Скалярная величина, равная пределу, к которому стремится отношение приращения потокосцепления самоиндукции в индуктивной катушке к приращению электрического тока в ней, когда последнее приращение стремится к нулю

133. динамическая взаимная индуктивность-Скалярная величина, равная пределу, к которому стремится отношение приращения потокосцепления взаимной индукции в одной индуктивной катушке к приращению электрического тока в другой индуктивной катушке, когда последнее приращение стремится к нулю

134. дифференциальное электрическое сопротивление-Величина, равная динамическому электрическому сопротивлению при бесконечно медленном изменении электрического напряжения на резисторе или электрического тока в нем

135. дифференциальная электрическая проводимость-Величина, равная динамической электрической проводимости при бесконечно медленном изменении электрического напряжения на резисторе или электрического тока в нем

136. дифференциальная индуктивность-Величина, равная динамической индуктивности индуктивной катушки при бесконечно медленном изменении потокосцепления самоиндукции или электрического тока в ней

137. дифференциальная взаимная индуктивность-Величина, равная динамической взаимной индуктивности индуктивной катушки при бесконечно медленном изменении потокосцепления взаимной индукции или электрического тока в ней

138. дифференциальная емкость-Величина, равная динамической емкости конденсатора при бесконечно медленном изменении электрического заряда или электрического напряжения на электродах конденсатора

139. связанные электрические цепи-Электрические цепи, процессы в которых влияют друг на друга посредством общего магнитного поля или общего электрического поля

140. гальваническая связь -Связь электрических цепей посредством электрического поля в проводящей среде

141. индуктивная связь-Связь электрических цепей посредством магнитного поля

142. емкостная связь-Связь электрических цепей посредством электрического поля в диэлектрике

143. активное (электрическое) сопротивление -Параметр пассивного двухполюсника, равный отношению активной мощности, поглощаемой в этом двухполюснике, к квадрату действующего значения электрического тока через этот двухполюсник

144. активная (электрическая) проводимость -Параметр пассивного двухполюсника, равный отношению активной мощности, поглощаемой в этом двухполюснике, к квадрату действующего значения электрического напряжения на его выводах

145. полное (электрическое) сопротивление-Параметр пассивного двухполюсника, равный отношению действующего значения электрического напряжения на выводах этого двухполюсника к действующему значению электрического тока через двухполюсник при синусоидальных электрическом напряжении и электрическом токе

146. полная (электрическая) проводимость-Параметр пассивного двухполюсника, равный отношению действующего значения электрического тока через этот двухполюсник к действующему значению электрического напряжения между выводами двухполюсника при синусоидальных электрическом напряжении и электрическом токе

147. реактивное сопротивление-Параметр пассивного двухполюсника, равный квадратному корню из разности квадратов полного и активного электрических сопротивлений двухполюсника, взятому со знаком плюс, если электрический ток отстает по фазе от электрического напряжения, и со знаком минус, если электрический ток опережает по фазе напряжение

148. индуктивное сопротивление-Реактивное сопротивление, обусловленное собственной индуктивностью элемента электрической цепи и равное произведению значений индуктивности и угловой частоты

149. емкостное сопротивление-Реактивное сопротивление, обусловленное емкостью элемента электрической цепи и равное абсолютному значению величины, обратной произведению значений этой емкости и угловой частоты

150. реактивная проводимость-Мнимая часть комплексной электрической проводимости.

Примечание — Реактивная проводимость конденсатора положительна, индуктивной катушки — отрицательна

151. комплексное мгновенное значение (синусоидального электрического) тока-Комплексная величина, зависящая от времени, модуль и аргумент которой равны соответственно амплитуде и аргументу данного синусоидального электрического тока.

Примечание — Аналогично определяют комплексные мгновенные значения синусоидальных электрического напряжения, магнитного потока, электрического заряда и т.д.

152. комплексная амплитуда (синусоидального электрического) тока-Комплексная величина, модуль и аргумент которой равны соответственно амплитуде и начальной фазе данного синусоидального электрического тока.

Примечание — Аналогично определяют комплексные амплитуды синусоидальных электрического напряжения, магнитного потока, электрического заряда и т.д.

153. комплексное действующее значение (синусоидального электрического) тока -Комплексная величина, модуль которой равен действующему значению синусоидального электрического тока и аргумент которой равен начальной фазе этого электрического тока.

Примечание — Аналогично определяют комплексные действующие значения синусоидальных электрического напряжения, магнитного потока, электрического заряда и т.д.

154. комплексное (электрическое) сопротивление-Комплексная величина, равная отношению комплексного действующего значения синусоидального электрического напряжения на выводах пассивной электрической цепи или ее элемента к комплексному действующему значению синусоидального электрического тока в этой цепи или в этом элементе

155. комплексная (электрическая) проводимость-Комплексная величина, равная отношению комплексного действующего значения синусоидального электрического тока в пассивной электрической цепи или в ее элементе к комплексному действующему значению синусоидального электрического напряжения на выводах этой цепи или на этом элементе

156. многофазная система электрических цепей-Совокупность электрических цепей, в которых действуют синусоидальные электродвижущие силы одной и той же частоты, сдвинутые друг относительно друга по фазе, создаваемые общим источником электрической энергии

157. фаза (многофазной системы электрических цепей) -Часть многофазной системы электрических цепей, в которой может протекать один из электрических токов многофазной системы электрических токов

158. многофазная электрическая цепь-Многофазная система электрических цепей, в которой отдельные фазы электрически соединены друг с другом

159. симметричная многофазная электрическая цепь -Многофазная электрическая цепь, в которой комплексные электрические сопротивления составляющих ее фаз одинаковы

160. многофазная система электрических токов -Совокупность синусоидальных электрических токов одной частоты, сдвинутых друг относительно друга по фазе, действующих в многофазной системе электрических цепей.

Примечание — Аналогично определяют многофазные системы электрических напряжений, электродвижущих сил, магнитных потоков и т.д.

161. трехфазная система электрических токов-Многофазная система электрических токов при числе фаз, равном трем.

Примечание — Аналогично определяют трехфазные системы электрических напряжений, электродвижущих сил, магнитных потоков и т.д.

162. симметричная [несимметричная] многофазная система электрических токов-Многофазная система электрических токов, в которой электрические токи равны [не равны] по амплитуде и/или сдвинуты друг относительно друга по фазе на одинаковые [неодинаковые] углы.

Примечания

1 У симметричной многофазной системы электрических токов сдвиг электрических токов друг относительно друга по фазе составляет угол, равный 2 p / m , где m — число фаз.

2 Аналогично определяют симметричные [несимметричные] многофазные системы электрических напряжений, электродвижущих сил, магнитных потоков и т.д.

163. (симметричная) система нулевой последовательности (токов)-Симметричная многофазная система электрических токов, в которой электрические токи совпадают по фазе.

Примечание — Аналогично определяют симметричные системы нулевой последовательности электрических напряжений, электродвижущих сил, магнитных потоков и т.д.

164. (симметричная) система прямой последовательности (токов)-Симметричная многофазная система электрических токов, порядок следования фаз которых принят в качестве основного.

Примечания

1 При основном порядке следования фаз сдвиги по фазе каждой из фаз симметричной многофазной системы электрических токов относительно фазы, принятой за первую, увеличиваются или уменьшаются на одинаковую величину, равную 2 p (1 — k )/ m , где т — число фаз; k = 1, 2, . . . , т — номер фазы.

2 Аналогично определяют симметричные системы прямой последовательности напряжений, электродвижущих сил, магнитных потоков и т.д.

165. (симметричная) система обратной последовательности (токов)-Симметричная многофазная система электрических токов, порядок следования фаз которых обратен основному.

Примечания

1. При обратном порядке следования фаз сдвиги по фазе каждой из фаз симметричной многофазной системы электрических токов относительно фазы, принятой за первую, уменьшаются или увеличиваются на одинаковую величину, равную 2 p (1 — k )/ m , где т — число фаз; k = 1, 2, . . . , т — номер фазы.

2. Аналогично определяют симметричные системы обратных последовательностей напряжений, электродвижущих сил, магнитных потоков и т.д.

166. симметричные составляющие (несимметричной m -фазной системы электрических токов) -Симметричные m -фазные последовательности электрических токов, на которые данная несимметричная m -фазная система электрических токов может быть разложена, а именно т последовательностей с индексами n = 0, 1, . . . , m — 1, фазные сдвиги в фазах каждой из которых относительно первой фазы равны 2 p (1 — k ) n / m , где k = 1, 2, . . . , т — номер фазы.

Примечания

1. Для трехфазной системы обозначениям фаз А, В и С соответствуют значения k = 1, 2 и 3, а названиям последовательностей как нулевой, прямой и обратной — значения n = 0, 1 и 2.

2. Аналогично определяют симметричные составляющие несимметричных m -фазных систем электрических напряжений, электродвижущих сил, магнитных потоков и т.д.

167. уравновешенная многофазная система — Многофазная система электродвижущих сил и электрических токов, при которой мгновенная мощность в многофазной электрической цепи, обусловленная ими, не зависит от времени

168. операторный (электрический) ток — Величина, полученная преобразованием Лапласа из мгновенного значения электрического тока, рассматриваемого как функция времени.

Примечание — Аналогично определяют операторные электрическое напряжение, магнитный поток, электродвижущую силу, электрический заряд и т.д.

169. операторное (электрическое) сопротивление-Величина, равная отношению операторного электрического напряжения на выводах линейного пассивного двухполюсника к операторному электрическому току в этом двухполюснике при нулевых начальных значениях электрических токов в индуктивных катушках и электрических напряжений на электрических конденсаторах

170. операторная (электрическая) проводимость -Величина, равная отношению операторного электрического тока на входе линейного пассивного двухполюсника к операторному электрическому напряжению на его выводах при нулевых начальных значениях электрических токов в индуктивных катушках и электрических напряжений на электрических конденсаторах

171. переходное (электрическое) сопротивление — Функция времени, равная отношению электрического напряжения на выводах линейного пассивного двухполюсника к электрическому току идеального источника постоянного электрического тока, подключаемого к этому двухполюснику

172. переходная (электрическая) проводимость — Функция времени, равная отношению электрического тока в ветви, принадлежащей к линейному пассивному двухполюснику, при включении этого двухполюсника под постоянное электрическое напряжение к этому напряжению

173. импульсное (электрическое) сопротивление-Величина, равная обобщенной производной по времени от переходного электрического сопротивления

174. импульсная (электрическая) проводимость — Величина, равная обобщенной производной по времени от переходной электрической проводимости

175. входная величина (электрической цепи) — Электрический ток или электрическое напряжение, подводимое к выводам электрической цепи, рассматриваемым как ее вход

176. выходная величина (электрической цепи) — Электрический ток или электрическое напряжение на выводах электрической цепи, рассматриваемых как ее выход

177. входная функция (электрической цепи) — Операторные или комплексные электрические сопротивление или проводимость со стороны входа электрической цепи

178. выходная функция (электрической цепи) — Операторные или комплексные электрические сопротивление или проводимость со стороны выхода электрической цепи

179. взаимное (электрическое) сопротивление — Величина, равная отношению выходного электрического напряжения к входному электрическому току, выраженных в операторной или комплексной форме

180. взаимная (электрическая) проводимость — Величина, равная отношению выходного электрического тока к входному электрическому напряжению, выраженных в операторной или комплексной форме

181. передаточная функция (электрической цепи)-Отношение выходной величины электрической цепи к входной величине, выраженных в комплексной или операторной форме

182. чувствительность электрической цепи — Производная входной или выходной функции электрической цепи по определенному параметру цепи

183. амплитудно-частотная характеристика (электрической цепи) —Зависимость от частоты модуля входной, выходной или передаточной функции электрической цепи, выраженной в комплексной форме

184. фазочастотная характеристика (электрической цепи)-Зависимость от частоты аргумента входной, выходной или передаточной функции электрической цепи, выраженной в комплексной форме

185. минимально-фазовая (электрическая) цепь — Электрическая цепь, амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики которой определяются друг через друга однозначно

186. синтез (электрической цепи) — Выбор топологии электрической цепи и определение параметров элементов ее схемы замещения, позволяющих получить заданные свойства цепи

187. анализ (схемы электрической) цепи — Аналитическое или числовое описание процессов в электрической цепи и ее свойств при заданных ее топологии и параметрах элементов

188. диагностика (электрической) цепи — Определение неизвестных параметров электрической цепи при известных топологии цепи, части параметров цепи и ее реакции на различные воздействия

189. магнитная цепь — Совокупность устройств, содержащих ферромагнитные тела, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий магнитодвижущей силы, магнитного потока и разности магнитных потенциалов

190. магнитное сопротивление — Скалярная величина, равная отношению разности скалярных магнитных потенциалов на рассматриваемом участке магнитной цепи к магнитному потоку в этом участке

191. магнитная проводимость — Скалярная величина, равная отношению магнитного потока в рассматриваемом участке магнитной цепи к разности скалярных магнитных потенциалов на этом участке

Понятия, относящиеся к топологии электрических цепей

192. схема (электрической цепи) — Графическое изображение электрической цепи, содержащее условные обозначения ее элементов и показывающее соединения этих элементов

193. схема замещения (электрической цепи) — Схема электрической цепи, отображающая свойства цепи при определенных условиях

194. эквивалентная схема (электрической цепи) — Схема замещения электрической цепи, в которой величины, подлежащие рассмотрению, имеют те же значения, что и в исходной схеме замещения

195. вывод (электрической цепи) — Точка электрической цепи, предназначенная для выполнения соединений с другой электрической цепью

196. двухполюсник-Часть электрической цепи с двумя выделенными выводами

197. четырехполюсник — Часть электрической цепи, имеющая две пары выводов, которые могут быть входными или выходными

198. многополюсник — Часть электрической цепи, имеющая более двух выделенных выводов

199. сопротивление короткого замыкания четырехполюсника — Комплексное или операторное сопротивление пассивного четырехполюсника со стороны одной пары выводов, когда другая пара замкнута накоротко

200. сопротивление холостого хода четырехполюсника — Комплексное или операторное сопротивление пассивного четырехполюсника со стороны одной пары выводов, когда другая пара разомкнута

201. каскадная (электрическая) цепь -Электрическая цепь, состоящая из ряда четырехполюсников, включенных так, что входные выводы каждого последующего четырехполюсника соединены с выходными выводами предыдущего

202. контур (электрической цепи) — Последовательность ветвей электрической цепи, образующая замкнутый путь, в которой один из узлов одновременно является началом и концом пути, а остальные встречаются только один раз

203. граф (электрической цепи) —Графическое изображение электрической цепи, в котором ветви электрической цепи представлены отрезками, называемыми ветвями графа, а узлы электрической цепи — точками, называемыми узлами графа

204. направленный граф (электрической цепи) -Граф электрической цепи с указанием условно-положительных направлений электрических токов или напряжений в виде отрезков со стрелками

205. дерево графа (электрической цепи)-Любая совокупность ветвей графа электрической цепи, соединяющих все узлы графа без образования контуров

206. связь графа (электрической цепи) -Ветвь графа электрической цепи, не принадлежащая его дереву

207. дополнение дерева графа (электрической цепи) —Все связи графа электрической цепи

208. путь графа (электрической цепи) -Непрерывная последовательность ветвей графа электрической цепи, в которой любая ветвь и любой узел встречаются только один раз

209. контур графа (электрической цепи)-Замкнутый путь, образованный узлами и ветвями графа электрической цепи, в котором один из узлов является одновременно начальным и конечным узлом пути графа электрической цепи

210. главный контур графа (электрической цепи)-Контур графа электрической цепи, содержащий только одну связь графа

211. сечение электрической цепи [графа электрической цепи]-Минимальная совокупность ветвей электрической цепи [графа электрической цепи], удаление которых делит цепь [граф] на две изолированные части, одна из которых может быть изолированным узлом [узлом графа]

212. главное сечение электрической цепи [графа электрической цепи] -Сечение электрической цепи [графа электрической цепи], состоящее из ветвей связи и только одной ветви дерева графа электрической цепи

213. пленарная схема (электрической цепи)-Схема электрической цепи, которая на плоскости может быть изображена с непересекающимися ветвями

214. определенная матрица соединений — Прямоугольная матрица, строки которой соответствуют всем узлам без одного, а столбцы — ветвям направленного графа электрической цепи и элементы которой равны нулю, единице или минус единице, если данная ветвь соответственно не соединена с данным узлом, направлена от данного узла, направлена к данному узлу графа

215. неопределенная матрица соединений — Прямоугольная матрица, строки которой соответствуют всем узлам, а столбцы — ветвям направленного графа электрической цепи и элементы которой равны нулю, единице или минус единице, если данная ветвь соответственно не соединена с данным узлом, направлена от данного узла, направлена к данному узлу графа

216. матрица контуров — Прямоугольная матрица, строки которой соответствуют связям графа, а столбцы — ветвям направленного графа электрической цепи, элементы которой равны нулю, единице или минус единице, если данная ветвь соответственно не принадлежит данному контуру, принадлежит данному контуру и ее направление совпадает с направлением обхода контура или принадлежит данному контуру и ее направление противоположно направлению обхода контура графа электрической цепи

217. матрица главных контуров — Матрица контуров, записанная для главных контуров графа электрической цепи, направление обхода которых принимают совпадающим с направлением ветви связи главного контура графа

218. матрица сечений — Прямоугольная матрица, строки которой соответствуют ветвям дерева, а столбцы — ветвям направленного графа электрической цепи и элементы которой равны нулю, единице или минус единице, если при образовании замкнутой поверхности, разрезающей только одну данную ветвь дерева и связи графа, ветвь соответственно не разрывается, разрывается и направлена к поверхности согласно данной ветви дерева, разрывается и направлена к поверхности против данной ветви дерева

219. матрица главных сечений — Матрица сечений, записанная для главных сечений, направления которых принимают совпадающими с направлением ветви дерева главного сечения

220. сигнальный граф — Совокупность узлов, представляющих собой зависимые и независимые переменные системы уравнений и соединяющих их ветвей со стрелками и передачами, указывающими связи между переменными

221. исток (сигнального) графа — Узел сигнального графа, от которого направлены все примыкающие к нему ветви сигнального графа

222. сток (сигнального) графа-Узел сигнального графа, к которому направлены все примыкающие к нему ветви сигнального графа

223. путь сигнального графа — Непрерывная последовательность ветвей сигнального графа, направленных вдоль пути, при условии, что любой узел сигнального графа встречается только один раз

224. контур сигнального графа — Замкнутый путь сигнального графа

225. несоприкасающиеся контуры (сигнального) графа — Контуры сигнального графа, не имеющие общих узлов

226. передача ветви (сигнального графа) — Коэффициент, при умножении которого на переменную, от которой направлена рассматриваемая ветвь сигнального графа, получают переменную, к которой направлена эта ветвь

227. передача пути (сигнального графа) — Произведение передач всех ветвей сигнального графа, входящих в путь сигнального графа

Электромагнитные процессы в электрических и магнитных цепях и средах

228. мгновенное значение (электрического) тока — Значение электрического тока в рассматриваемый момент времени.

Примечание — Аналогично определяют мгновенные значения электрического напряжения, электродвижущей силы, магнитного потока и т.д.

229. постоянный (электрический) ток — Электрический ток, не изменяющийся во времени.

Примечание — Аналогично определяют постоянные электрическое напряжение, электродвижущую силу, магнитный поток и т.д.

230. переменный (электрический) ток -Электрический ток, изменяющийся во времени.

Примечание — Аналогично определяют переменные электрическое напряжение, электродвижущую силу, магнитный поток и т.д.

231. установившийся режим (в электрической цепи) — Режим электрической цепи, при котором электродвижущие силы, электрические напряжения и электрические токи в электрической цепи являются постоянными или периодическими

232. периодический (электрический) ток — Электрический ток, мгновенные значения которого повторяются через равные интервалы времени в неизменной последовательности.

Примечание — Аналогично определяют периодические электрическое напряжение, электродвижущую силу, магнитный поток и т.д.

233. период (электрического тока) — Наименьший интервал времени, по истечении которого мгновенные значения периодического электрического тока повторяются в неизменной последовательности.

Примечание — Аналогично определяют периоды электрического напряжения, электродвижущей силы, магнитного потока и т.д.

234. частота (электрического тока)-Величина, обратная периоду электрического тока.

Примечание — Аналогично определяют частоты электрического напряжения, электродвижущей силы, магнитного потока и т.д.

235. действующее значение (периодического электрического) тока —Среднеквадратичное значение периодического электрического тока за период.

Примечание — Аналогично определяют действующие значения периодических электрического напряжения, электродвижущей силы, магнитного потока и т.д.

236. постоянная составляющая (периодического электрического тока) —Среднее значение периодического электрического тока за период.

Примечание — Аналогично определяют постоянные составляющие периодических электрического напряжения, электродвижущей силы, магнитного потока и т.д.

237. переменная составляющая (периодического электрического тока) —Разность мгновенных значений периодического электрического тока и его постоянной составляющей.

Примечание — Аналогично определяют переменные составляющие периодических электрического напряжения, электродвижущей силы, магнитного потока и т.д.

238. пульсирующий (электрический) ток — Периодический электрический ток, среднее значение которого за период отлично от нуля.

Примечание — Аналогично определяют пульсирующие электрическое напряжение, электродвижущую силу, магнитный поток и т.д.

239 однонаправленный (электрический) ток -Электрический ток, не изменяющий своего направления.

Примечание — Аналогично определяют однонаправленные электрическое напряжение, электродвижущую силу, магнитный поток и т.д.

240. синусоидальный (электрический) ток — Периодический электрический ток, являющийся синусоидальной функцией времени.

Примечание — Аналогично определяют синусоидальные электрическое напряжение, электродвижущую силу, магнитный поток и т.д.

241. угловая частота (синусоидального электрического тока)-Скорость изменения фазы синусоидального электрического тока, равная частоте синусоидального электрического тока, умноженной на 2 p .

Примечание — Аналогично определяют угловые частоты синусоидальных электрического напряжения, электродвижущей силы, магнитного потока и т.д.

242. фаза (синусоидального электрического) тока —Аргумент синусоидального электрического тока, отсчитываемый от точки перехода значения тока через нуль к положительному значению.

Примечание — Аналогично определяют фазы синусоидальных электрического напряжения, электродвижущей силы, магнитного потока и т.д.

243. начальная фаза (синусоидального электрического тока) –Значение фазы синусоидального тока в начальный момент времени.

Примечание — Аналогично определяют начальные фазы синусоидальных электрического напряжения, электродвижущей силы, магнитного потока и т.д.

244. сдвиг фаз между напряжением и током — Алгебраическая величина, определяемая вычитанием начальной фазы синусоидального электрического тока из начальной фазы синусоидального электрического напряжения

245. запаздывание по фазе (первой синусоидальной функции относительно второй) — Алгебраическая величина, определяемая вычитанием начальной фазы первой синусоидальной функции из начальной фазы второй синусоидальной функции, имеющей такой же период.

Примечание — Если начальные фазы синусоидального электрического напряжения и синусоидального электрического тока равны соответственно a _u и a _i , то запаздывание по фазе синусоиды тока относительно синусоиды напряжения равно a _u — a _i

246. опережение по фазе (первой синусоидальной функции относительно второй) — Алгебраическая величина, определяемая вычитанием начальной фазы второй синусоидальной функции из начальной фазы первой синусоидальной функции, имеющей такой же период.

Примечание — Если начальные фазы синусоидального электрического напряжения и синусоидального электрического тока равны соответственно a _u и a _i , то опережение по фазе синусоиды напряжения относительно синусоиды тока равно a _u — a _i

247. импульс электрического тока — Электрический ток, длящийся в течение интервала времени, малого по сравнению с рассматриваемым интервалом времени.

Примечание — Аналогично определяют импульсы электрического напряжения, электродвижущей силы, магнитного потока и т.д.

248. мгновенная мощность (двухполюсника) — Скорость поступления в двухполюсник электромагнитной энергии в рассматриваемый момент времени, равная произведению мгновенных значений электрического напряжения и электрического тока на входе двухполюсника

249. полная мощность (двухполюсника)-Величина, равная произведению действующих значений электрического напряжения и электрического тока на входе двухполюсника

250. активная мощность (двухполюсника) — Величина, равная среднеарифметическому значению мгновенной мощности двухполюсника за период

251. реактивная мощность (двухполюсника) — Величина, равная при синусоидальных электрическом токе и электрическом напряжении произведению действующего значения напряжения на действующее значение тока и на синус сдвига фаз между напряжением и током двухполюсника

252. комплексная мощность (двухполюсника) — Комплексная величина, равная произведению комплексного действующего значения синусоидального электрического напряжения и сопряженного комплексного действующего значения синусоидального электрического тока двухполюсника

253. коэффициент мощности (двухполюсника) — Скалярная величина, равная отношению активной мощности двухполюсника к полной мощности

254. резонанс (в электрической цепи) — Явление в электрической цепи, содержащей участки, имеющие индуктивный и емкостный характер, при котором разность фаз синусоидального электрического напряжения и синусоидального электрического тока на входе цепи равна нулю

255. резонанс напряжений — Резонанс в участке электрической цепи, содержащей последовательно соединенные индуктивный и емкостный элементы

256. резонанс токов — Резонанс в участке электрической цепи, содержащей параллельно соединенные индуктивный и емкостный элементы

257. резонансная частота — Частота электрического тока и электрического напряжения при резонансе в электрической цепи

258. волновое сопротивление линии (с распределенными параметрами) —Отношение комплексной амплитуды электрического напряжения к комплексной амплитуде электрического тока бегущей синусоидальной электромагнитной волны, распространяющейся в линии с распределенными параметрами

259 .волновое сопротивление среды — Отношение комплексной амплитуды напряженности электрического поля к комплексной амплитуде напряженности магнитного поля плоской бегущей синусоидальной электромагнитной волны, распространяющейся в данной среде

260. коэффициент распространения в линии с распределенными параметрами [среде] — Комплексная величина, характеризующая изменение амплитуды и фазы бегущей [плоской бегущей] синусоидальной электромагнитной волны в линии с распределенными параметрами [среде] при перемещении волны на единицу длины, равная натуральному логарифму отношения комплексной амплитуды электрического напряжения или электрического тока [напряженности электрического или магнитного поля] в данной точке линии [среды] к той же величине, взятой в точке, отстоящей на единицу длины в направлении распространения волны

261. коэффициент ослабления в линии с распределенными параметрами [среде] — Величина, характеризующая уменьшение амплитуды электрического напряжения или электрического тока [напряженности электрического или магнитного поля] бегущей [плоской бегущей] синусоидальной электромагнитной волны в линии с распределенными параметрами [среде] при перемещении волны на единицу длины, равная действительной части коэффициента распространения в линии с распределенными параметрами [среде]

262. коэффициент фазы в линии с распределенными параметрами [среде] —Величина, характеризующая изменение фазы электрического напряжения или электрического тока [напряженности электрического или магнитного поля] бегущей [плоской бегущей] синусоидальной электромагнитной волны в линии с распределенными параметрами [среде] при перемещении волны на единицу длины, равная мнимой части коэффициента распространения в линии с распределенными параметрами [среде]

263. переходный процесс (в электрической цепи) — Электромагнитный процесс, возникающий в электрической цепи при переходе от одного установившегося режима к другому

264. установившийся (электрический) ток — Периодический или постоянный электрический ток, устанавливающийся в электрической цепи после окончании переходного процесса при воздействии на цепь периодических или постоянных электродвижущих сил или напряжений.

Примечание — Аналогично определяют установившиеся электрическое напряжение, электродвижущую силу, магнитный поток, электрический заряд и т.д.

265. переходный (электрический) ток — Электрический ток в электрической цепи во время переходного процесса.

Примечание — Аналогично определяют переходные электрическое напряжение, магнитный поток, электрический заряд и т.д.

266. преходящий (электрический) ток — Электрический ток, равный разности переходного и установившегося электрических токов.

Примечание — Аналогично определяют преходящие электрическое напряжение, магнитный поток, электрический заряд и т.д.

267. установившаяся составляющая переходного (электрического) тока —Составляющая переходного электрического тока в линейной электрической цепи, равная установившемуся электрическому току в новом режиме.

Примечание — Аналогично определяют установившиеся составляющие переходных электрического напряжения, магнитного потока, электрического заряда и т.д.

268. свободная составляющая переходного (электрического) тока —Составляющая переходного электрического тока в линейной электрической цепи, обусловленная начальным запасом энергии электрического и магнитного полей в элементах цепи.

Примечание — Аналогично определяют свободные составляющие переходных электрического напряжения, магнитного потока, электрического заряда и т.д.

269. принужденная составляющая переходного (электрического) тока —Составляющая переходного электрического тока в линейной электрической цепи, равная разности переходного электрического тока и его свободной составляющей.

Примечание — Аналогично определяют принужденные составляющие переходных электрического напряжения, магнитного потока, электрического заряда и т.д.

270. колебательная составляющая преходящего (электрического) тока —Составляющая преходящего электрического тока, совершающая колебания.

Примечание — Аналогично определяют колебательные составляющие преходящих электрического напряжения, магнитного потока, электрического заряда и т.д.

271. апериодическая составляющая преходящего (электрического) тока —Составляющая преходящего электрического тока, изменяющаяся во времени без перемены знака.

Примечание — Аналогично определяют апериодические составляющие преходящих электрического напряжения, магнитного потока, электрического заряда и т.д.

272. колебательный контур — Электрическая цепь, в которой может возникать колебательная составляющая преходящего тока

273. собственная частота колебательного контура- Частота колебательной составляющей преходящего тока

274. постоянная времени электрической цепи — Величина, характеризующая электрическую цепь, в которой преходящий электрический ток является экспоненциальной функцией времени, равная интервалу времени, в течение которого преходящий электрический ток в этой цепи убывает в е раз.

Примечание — e — основание натурального логарифма

275. переменные состояния (электрической цепи)-Минимальная совокупность электрических токов и электрических напряжений в электрической цепи, начальные значения которых полностью определяют энергетическое состояние и переходный процесс в электрической цепи при заданных входных воздействиях

10.2. Ответы на вопросы демонстрационного теста

Вопр.	ответы	Вопр.	ответы	Вопр.	ответы	Вопр.	ответы	Вопр.	ответы
	1	20.	3	39.	1	58.	1.3	77.	1.3
	3	21.	3	40.	2	59.	2	78.	2.4
	4	22.	4.3	41.	3.4	60.	3	79.	1
	2,3	23.	1.2	42.	4	61.	4	80.	1.3
	1,3	24.	2	43.	1	62.	1	81.	2.4
	2	25.	3.4	44.	2	63.	1.3	82.	1
	3,4	26.	4	45.	1.3	64.	2	83.	1.2
	4,1	27.	1.2	46.	4	65.	1.3	84.	2
	3,2	28.	2	47.	1	66.	1.2	85.	4.
	2,1	29.	3	48.	2	67.	3
	3.4	30.	4	49.	3	68.	1
	2,3	31.	1.2	50.	1.4	69.	2.3
	1	32.	2.4	51.	1.3	70.	2
	2	33.	1.3	52.	2	71.	1.3
	3	34.	4	53.	3	72.	1.3
	4	35.	1	54.	4	73.	2
	1,2	36.	2	55.	3	74.	1
	1,3	37.	3	56.	2	75.	3
	2	38.	4	57.	3.4	76.	2.3

11. Список рекомендуемой литературы

1. Евдокимов Ф.Е. Теоретические основы электротехники: Учебник для
   студентов общеобразовательных учебных заведений среднего профессионального образования. — М: Издательский центр «Академия», 2004 — 560с. ил.

2. Лоторейчук Е.А. Теоретические основы электротехники. Учебник для среднего профессионального образования. ИД «Форум» Москва, 2003 — 316 с. ил.

3. Рекус Г.Г., Белоусов А.И. Сборник задач и упражнений по электротехнике и основам электроники: Учебное пособие — М.: Высшая школа, 2001 — 416с. ил.

4. Под ред. B.C. Пантюшина Учебник для технических специальностей вузов. М., «Высшая школа». 1970 — 568с. ил.

5. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники: учебник для сту-

дентов вузов, обучающихся по направлениям: «Электротехника, электро-

механика, электротехнологии», «Электроэнергетика» и «Приборострое-

ние». 9-е изд., перераб. и доп. /Л.А. Бессонов. –М.: Высш. шк., 1996. 638 с.

6. Шебес, И.Р. Теория линейных электрических цепей в упражнениях и задачах: Учеб. пособие.. 2-е изд., перераб. /И.Р. Шебес. –М.: Высш.шк., 1973. -656 с.

7. Сборник задач по ТОЭ: Учеб. пособие для энергет. и приборостр. спец.

вузов. — 3-е изд., перераб. и доп. /Под ред. Л.А. Бессонова. –М.: Высш.шк., 1988 -543 с.

БАЗЫ ДАННЫХ, ИНФОРМАЦИОННО-СПРАВОЧНЫЕ И ПОИСКОВЫЕ СИСТЕМЫ

Базы данных

1. toe help. (лекции по ТОЭ). Интернет-адрес ресурса http:// toe help. com.ua / lekcii.htm

2. Mirknig.Com (учебники по ТОЭ). Интернет-адрес ресурса

http://mirknig.com

3. Источник: http://www.znaytovar.ru/gost/2/GOST_R_520022003_Elektrotexnik.html

198

Преимущества электрической энергии. Основные электротехнические понятия. Электрический ток. Электрическая цепь. Сила тока. ЭДС. Напряжение. Закон Ома. Работа и мощность в электрической цепи. Закон Джоуля-Ленца.

Ответ: Преимущества электрической энергии.

В настоящее время электрическая энергия – самый распространенный вид энергии и по сравнению с другими видами энергии обладает следующими преимуществами:

1.     Электрическая энергия – единственный вид энергии, который можно производить централизованно в больших количествах, что обеспечивает низкую её стоимость;

2.    быстро и экономично передается на большие расстояния;

3.    легко делится и распределяется между потребителями;

4.    легко преобразуется в другие виды энергии, что делает её универсальным энергоносителем;

5.     является единственным видом энергии, на использовании которой основана работа телекоммуникационных систем, электронно-вычислительной техники, современных систем управления и автоматики.

6.    Потребители электрической энергии отличаются высокой экономичностью и экологической чистотой.

 Несмотря на все эти достоинства электрической энергии свойственны и определенные недостатки:

1.     Электрическая энергия в промышленном масштабе не может быть запасена впрок в больших количествах;

2.     В природе нет естественных источников и запасов электрической энергии, пригодных для практического использования.

3.     специфические загрязнения окружающей среды: электромагнитные поля и электромагнитные излучения, действие которых на человека практически не исследованы.

 Электрическую энергию в промышленных масштабах получают в основном на тепловых электрических станциях за счет использования энергии первичных источников (уголь, газ, мазут).

1). Электрический ток. Сила тока

Упорядоченное направленное движение свободных электрических зарядов в пространстве под действием силы электрического поля называют электрическим током. Количественной мерой электрического тока является сила тока I [A]. Сила тока в электрической цепи определяется количеством электричества dQ [ Кл ], проходящего через поперечное сечение проводника в единицу времени (с): I = dQ /dt [ Кл/с ], [A]. При измерении количества электричества часто пользуются единицей измерения — Ампер-секунда (Q = 1 Кл = 1 А-с), а при измерении больших количеств – Ампер-час (1А-час = 3600 А-с ).

2). Электрическая цепь

Электрическая цепь – это совокупность соединённых между собой электротехнических устройств, обеспечивающих прохождение электрического тока и предназначенных для производства электрической энергии, а также её передачи, распределения и преобразования в требуемый вид энергии (работу).

 Чтобы по электрической цепи протекал электрический ток, эта цепь должна быть «замкнута». «Разрыв» электрической цепи в любом месте, т.е. появление в цепи непроводящего участка, приводит к прекращению электрического тока.

Простейшая электрическая цепь содержит следующие элементы:

1. Источник электрической энергии (генерирующее устройство) — преобразует какой-либо вид первичной энергии в электрическую;

2. Соединительные провода – соединяют зажимы источника электрической энергии и потребителя и служат для передачи электрической энергии;

3. Потребитель электрической энергии — служит для преобразования электрической энергии в требуемый вид энергии, т.е. в работу.

Кроме этих устройств электрическая цепь обычно содержит электроизмерительные приборы, различные сигнальные, регулирующие, коммутирующие, защитные и другие электротехнические устройства.

3.) Электродвижущая сила (ЭДС) и напряжение

При протекании электрического тока по электрической цепи совершается работа (механическая, тепловая и др.), на выполнение которой источник электрической энергии затрачивает некоторую энергию. Количественной мерой этой энергии источника является электродвижущая сила [Е] — ЭДС источника электрической [В] – это его полная энергия, которую он может израсходовать на получение работы, совершаемой при перемещении единицы количества электричества по замкнутому контуру электрической цепи (а — а): E аа = dW аа /dQ [B].

 Для характеристики работы, совершаемой источником электрической энергии на некотором участке электрической цепи, используется понятие разность потенциалов или напряжение [U]. Напряжение [U] характеризуется работой, совершаемой источником электрической энергии на некотором участке цепи (c — d): Ucd = dWcd /dQ [B].

4). Закон Ома

закон Ома : I = Y U ,здесь Y [1/ Ом ], [Сименс], [См] – коэффициент пропорциональности, значение которого зависит от свойств и параметров проводника и называется проводимостью.

 Для цепи постоянного тока закон Ома записывается в виде формулы: I = U/R , а для цепи переменного тока: I = U/Z , где Z — полное сопротивление электрической цепи переменного тока.

5). Работа и мощность в электрической цепи

При прохождении электрического тока по электрической цепи в ней происходит преобразование электрической энергии в другие виды энергии, т.е. совершается работа [dW] [Дж] или [Н∙м]. Из выражения для напряжения: U = dW /dQ можно записать: dW = U dQ = U I dt [Дж], или : W = U I t [Дж].

  Для характеристики скорости энергетического процесса преобразования и обмена электрической энергией в электрических цепях переменного тока используют понятие — полная мощность [S] [ВА]: S = dW /dt = U I .

Скорость процесса преобразования электрической энергии в другие виды энергии – характеризуется понятием — активная мощность Р [Вт]. В случае, когда проводник, по которому течёт электрический ток не перемещается (отсутствует механическая работа) и в проводнике не происходит химических превращений, то вся энергия электрического тока преобразуется во внутреннюю энергию, которая выделяется в виде тепла. В случае такого полного преобразования электрической энергии в тепловую для определения активной мощности используется формула Джоуля-Ленца: P = I² R [Вт]. По этой же формуле обычно определяют тепловые потери («джоулевы» потери) в различных электротехнических устройствах, машинах, аппаратах и др.

 Скорость процесса обмена электрической энергией между электромагнитными полями в электрических цепях переменного тока вводится понятие — реактивная мощность Q=I²X, единица измерения Вольт-Ампер реактивный [ВАр]

2. Электрическая цепь постоянного тока. Основные элементы и их условно-графические обозначения. Методы расчета цепей постоянного тока (правила Кирхгофа, метод эквивалентных преобразований).

Электрической цепью называют совокупность электротехнических устройств, образующих путь для прохождения электрического тока, электромагнитные процессы в которой могут быть описаны с помощью электрических величин — электродвижущей силы (E), тока (I) и напряжения (U).

Для расчета и анализа режимов работы реальных устройств электрических цепей используют эквивалентные схемы замещения. Чем точнее элементы схемы замещения отражают реальную цепь, тем точнее ее расчет и анализ режимов работы.

Схемы замещения линейных электрических цепей постоянного тока можно составить с помощью двух типов идеальных элементов (Рис.1):

идеального источника Э.Д.С. с параметром Е (Рис.1а) и идеального резистора (сопротивления) с параметром R (Рис.1б).

Электрические провода, соединяющие такие элементы, изображаются на схемах в виде отрезков прямых линий, электрическим сопротивлением этих проводов при анализе и расчете пренебрегают.

Ветвью называют участок цепи вдоль которого протекает один и тот же ток и который состоит из последовательно соединенных элементов.

Узлом называется место соединения трех и более ветвей.

Контуром называется любой замкнутый путь цепи, который можно обойти, двигаясь по ее ветвям.

Расчет и анализ электрических цепей производится с использованием закона Ома, первого и второго законов Кирхгофа.

Закон Ома для участка цепи

Соотношение между током I, напряжением U_R и сопротивлением R участка аb электрической цепи выражается законом Ома: или U_R = RI-падение напряжения на резисторе R

При расчете электрических цепей иногда удобнее пользоваться не сопротивлением R, а величиной обратной сопротивлению, т.е. электрической проводимостью:

Закон Ома для всей цепи

Этот закон определяет зависимость между ЭДС Е источника питания с внутренним сопротивлением r0 , током I электрической цепи и общим эквивалентным сопротивлением R_Э = r₀ + R всей цепи:

Сложная электрическая цепь содержит, как правило, несколько ветвей, в которые могут быть включены свои источники питания и режим ее работы не может быть описан только законом Ома. Но это можно выполнить на основании первого и второго законов Кирхгофа, являющихся следствием закона сохранения энергии.

Первый закон Кирхгофа

В любом узле электрической цепи алгебраическая сумма токов равна нулю: ,

где m-число ветвей подключенных к узлу.

При записи уравнений по первому закону Кирхгофа токи, направленные к узлу, берут со знаком «плюс», а токи, направленные от узла – со знаком «минус».

Второй закон Кирхгофа

В любом замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме падений напряжений на всех его участках: , где n – число источников ЭДС в контуре; m – число элементов с сопротивлением Rк в контуре;

Uк = RкIк – напряжение или падение напряжения на к-м элементе контура.

Т.Е. Гараева

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПОДГОТОВКЕ К ЭКЗАМЕНУ

по учебной дисциплине

«Электротехника и электроника»

Для студентов специальности

23.02.07 Техническое обслуживание и ремонт двигателей,
систем и

 агрегатов автомобилей

Муравленко, 2020

Гараева
Т.Е. Методические рекомендации по подготовке к экзамену по дисциплине
«Электротехника и электроника» для студентов специальности 23.02.07 Техническое
обслуживание и ремонт двигателей, систем и агрегатов автомобилей. – Муравленко:
Муравленковский многопрофильный колледж, 2020. – 12 с.

Методические
рекомендации рассмотрены, утверждены и рекомендованы к использованию на
заседании предметной (цикловой) комиссии электротехнических дисциплин и
автоматизации.

Авторы-составители:

Гараева
Татьяна Евгеньевна, преподаватель электротехнических дисциплин высшей
квалификационной категории Государственного бюджетного профессионального образовательного
учреждения Ямало-Ненецкого автономного округа «Муравленковский многопрофильный
колледж»

Внутренние
эксперты:

Плеханова
Оксана Анатольевна, преподаватель высшей квалификационной категории

Государственного
бюджетного профессионального образовательного учреждения Ямало-Ненецкого
автономного округа «Муравленковский многопрофильный колледж»

Яроцкая
Алла Алексеевна, методист высшей квалификационной категории Государственного
бюджетного профессионального образовательного учреждения Ямало-Ненецкого
автономного округа «Муравленковский многопрофильный колледж»

Внешний
эксперт:

Шелякин
Алексей Сергеевич, к.т.н., директор Государственного бюджетного профессионального
образовательного учреждения Ямало-Ненецкого автономного округа «Новоуренгойский
многопрофильный колледж»

Методические
рекомендации по подготовке к экзамену являются частью Учебно-методического
комплекса программы подготовки специалистов среднего звена в соответствии с
ФГОС СПО по специальности 23.02.07 Техническое обслуживание и ремонт
двигателей, систем и агрегатов автомобилей.

Методические
рекомендации по подготовке к экзамену адресованы студентам очной и заочной формам
обучения и включают в себя учебную цель, вопросы и задачи для закрепления
теоретического материала.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Уважаемый студент!

Методические указания по подготовке к экзамену по
дисциплине «Электротехника и электроника» созданы для проверки Ваших знаний и
успешной сдачи экзамена.

Приступая к подготовке к экзамену по дисциплине
«Электротехника и электроника», Вы должны внимательно ознакомиться с
требованиями к уровню Вашей подготовки в соответствии с федеральными
государственными образовательными стандартами третьего поколения, вопросами и
заданиями по темам.

К экзамену необходимо предоставить выполненные и
оформленные лабораторные работы и задания практических занятий.

К сдаче экзамена должны быть подготовлены ответы на
вопросы и задания, данные преподавателем.

Если в процессе подготовки к экзамену у Вас возникают
вопросы, разрешить которые самостоятельно не удается, необходимо обратиться к
преподавателю для получения консультации.

Желаем Вам успехов!

СОДЕРЖАНИЕ

	стр.
Пояснительная записка	3
Вопросы по подготовке к экзамену	5
Критерии оценивания	10
Список использованных источников	12

МЕТОДИЧЕСКИЕ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ К

ЭКЗАМЕНУ
В ФОРМЕ СОБЕСЕДОВАНИЯ

Цель данной методической рекомендации –
подготовка и успешная сдача экзамена
по дисциплине «Электротехника и электроника».

Экзамен
проводится в форме собеседования. Задания содержат два теоретических и один
практический вопрос — задача. Количество заданий — 37.

Для
проверки знаний перед экзаменом необходимо подготовить ответы на вопросы и
решить задачи.

Для
успешной сдачи экзамена по дисциплине
«Электротехника и электроника»

Студент
должен:

уметь:

— пользоваться
электроизмерительными приборами;

— производить
проверку электронных и электрических элементов автомобиля;

— производить подбор элементов электрических цепей и
электронных схем;

знать:

— методы расчета и
измерения основных параметров электрических, магнитных и электронных цепей;

— компоненты
автомобильных электронных устройств;

— методы
электрических измерений;

—
устройство и принцип действия электрических маши.

иметь
сформированные общие и профессиональные компетенции:

ОК
01 Выбирать способы решения задач профессиональной деятельности, применительно
к различным контекстам.

ОК
02 Осуществлять поиск, анализ и интерпретацию информации, необходимой для
выполнения задач профессиональной деятельности.

ОК
03 Планировать и реализовывать собственное профессиональное и личностное
развитие.

ОК
04 Работать в коллективе и команде, эффективно взаимодействовать с коллегами,
руководством, клиентами.

ОК
05 Осуществлять устную и письменную коммуникацию на государственном языке с
учетом особенностей социального и культурного контекста.

ОК
06 Проявлять гражданско-патриотическую позицию, демонстрировать осознанное
поведение на основе традиционных общечеловеческих ценностей.

ОК
07 Содействовать сохранению окружающей среды, ресурсосбережению, эффективно
действовать в чрезвычайных ситуациях.

ОК
09 Использовать информационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК
10 Пользоваться профессиональной документацией на государственном и иностранном
языках.

ПК
1.1 Осуществлять диагностику систем, узлов и механизмов автомобильных
двигателей.

ПК
2.1 Осуществлять диагностику электрооборудования и электронных систем
автомобилей.

ПК
2.2 Осуществлять техническое обслуживание электрооборудования и электронных
систем автомобилей согласно технологической документации.

ПК
2.3 Проводить ремонт электрооборудования и электронных систем автомобилей в
соответствии.

ВОПРОСЫ
ПО ПОДГОТОВКЕ К ЭКЗАМЕНУ

Раздел 1. Электротехника

Введение

1.            
История и перспективы развития
электротехники и электроники.

2.            
Электрическая энергия, ее
свойства и применение.

Тема 1.1. Электрическое поле

3.            
Основные понятия электрического
поля. Закон Кулона.

4.   
Назначение, устройство,
характеристики и виды соединений конденсаторов.

Тема 1.2. Электрические цепи постоянного тока

5.   
Электрическая цепь и ее
элементы.

6.   
Электрический ток, ЭДС и
напряжение.

7.   
Понятия электрического
сопротивления и проводимости. Зависимость сопротивления от температуры.

8.   
Закон Ома для участка цепи и
для замкнутого контура.

9.   
Законы Кирхгофа.

10.   
Эквивалентные преобразования
электрических цепей постоянного тока.

11.   
Энергия и мощность
электрической цепи.

12.   
Методы расчета сложных
электрических цепей.

13.   
Основные понятия и
характеристики нелинейной электрической цепи постоянного тока.

Тема 1.3. Электромагнетизм

14.   
Определение и характеристики
магнитного поля, взаимодействие магнитного поля и проводника с током.

15.   
Закон электромагнитной
индукции. Правило правой руки.

16.   
ЭДС самоиндукции. Вихревые токи
и их практическое значение.

Тема 1.4. Электрические цепи однофазного переменного
тока

17.   
Изображение синусоидальных
величин с помощью временных и векторных диаграмм.

18.   
Параметры и характеристики
переменного тока.

19.   
Однофазная электрическая цепь и
ее элементы.

20.   
Электрическая цепь с активным
сопротивлением.

21.   
Электрическая цепь с
индуктивностью. Индуктивное сопротивление.

22.   
Электрическая цепь с емкостью.
Емкостное сопротивление.

23.   
Неразветвленная RL цепь:
треугольник сопротивлений, векторная диаграмма тока и напряжений, сдвиг фаз.

24.   
Неразветвленная RC цепь:
треугольник сопротивлений, векторная диаграмма тока и напряжений, сдвиг фаз.

25.   
Последовательный колебательный RLC контур:
треугольник сопротивлений, векторная диаграмма тока и напряжений, сдвиг фаз.
Резонанс напряжений.

26.   
Разветвленная электрическая
цепь. Метод проводимостей. Резонанс токов.

27.   
Мощности электрических цепей
переменного тока. Коэффициент мощности.

Тема 1.5. Электрические цепи трехфазного
переменного тока

28.   
Получение трехфазной ЭДС. Схемы
соединения обмоток генератора.

29.   
Четырех- и трехпроводные цепи.
Назначение нулевого провода.

30.   
Соединение нагрузки звездой,
векторные диаграммы, соотношения между фазными и линейными токами и
напряжениями.

31.   
Соединение нагрузки
треугольником, векторные диаграммы, соотношения между фазными и линейными
токами и напряжениями.

32.   
Мощности трехфазной
электрической цепи при различных соединениях нагрузки. Коэффициент мощности.

Тема. 1.6. Электрические измерения и
электроизмерительные приборы

33.   
Основные понятия измерений.
Погрешности измерений. Классификация электроизмерительных приборов.

34.   
Измерение тока, напряжения,
мощности. Расширение пределов измерения амперметров и вольтметров.

35.   
Измерение мощности в цепях
постоянного и переменного токов.

36.   
Измерение электрической
энергии.

37.   
Измерение электрического
сопротивления, измерительные механизмы.

Тема 1.7.
Трансформаторы

38.   
Назначение, устройство и
классификация трансформаторов. Система охлаждения трансформаторов.

39.   
Принцип действия однофазного
трансформатора. Коэффициент трансформации.

40.   
Назначение, устройство и
принцип работы трехфазного силового трансформатора.

41.   
Способы соединения обмоток
трехфазного трансформатора. Коэффициенты трансформации фазных и линейных
напряжений.

42.   
Классификация, назначение,
устройство и принцип работы специальных трансформаторов.

Тема 1.8.
Электрические машины переменного тока

43.   
Классификация и назначение
машин переменного тока.

44.   
Устройство и принцип действия
асинхронного двигателя.

45.   
Назначение, устройство, области
применения синхронных машин.

Тема 1.9.
Электрические машины постоянного тока

46.   
Классификация и назначение
электрических машин постоянного тока.

47.   
Устройство и принцип работы
электрических машин постоянного тока. Обратимость машин.

48.   
Назначение, устройство и
принцип работы генераторов постоянного тока.

49.   
Назначение, устройство и
принцип работы двигателей постоянного тока.

Тема 1.10.
Основы электропривода

50.   
Классификация, назначение,
устройство и структурная схема электропривода.

Тема 1.11.
Передача и распределение электрической энергии

51.   
Классификация электрических
сетей. Электроснабжение промышленных предприятий от электроэнергетической
системы.

52.   
Действие электрического тока на
организм человека. Понятие защитного заземления, зануления.

Раздел 2. Электроника

Тема 2.1.
Физические основы электроники

53.   
Собственная проводимость и
способы образования примесных (электронной и дырочной) проводимостей
полупроводников.

54.   
Образование и свойства
электронно-дырочного перехода.

55.   
Классификация и характеристика p-n-переходов.

56.   
Прямое и обратное включение p-n-переходов.
Вольтамперная характеристика (ВАХ) p-n-переходов.

57.   
Пробой p-n-перехода: понятие,
виды и характеристика.

Тема 2.2 Полупроводниковые
приборы

58.   
Классификация, свойства,
условно-графическое обозначение, область применения полупроводниковых диодов.

59.   
Назначение, устройство,
характеристики, принцип работы, условно-графическое обозначение транзистора.

60.   
Назначение, устройство,
условно-графическое обозначение, характеристики, принцип работы тиристора.

61.   
Классификация, назначение и
практическое применение фотоэлектронных приборов.

Тема 2.3 Интегральные
схемы микроэлектроники

62.   
 Классификация и характеристика
интегральных микросхем.

63.   
Гибридные интегральные
микросхемы: особенности и технология изготовления.

Тема 2.4.
Электронные выпрямители и стабилизаторы

64.   
Назначение, устройство, принципиальная
схема, характеристики, принцип работы электронного выпрямителя.

65.   
Назначение, устройство,
принципиальная схема, характеристики, принцип работы электронного
стабилизатора.

Тема 2.5.
Электронные усилители

66.   
Классификация, определение,
основные технические характеристики электронных усилителей. Обратная связь в
усилителях.

67.   
Назначение, устройство и
принцип работы усилители низкой частоты на биполярном транзисторе.

68.   
Назначение, устройство и
принцип работы усилителей постоянного тока.

Тема 2.6.
Электронные генераторы и измерительные приборы

69.   
Классификация и назначение
электронных генераторов.

70.   
Назначение, устройство,
структурная схема электронного цифрового вольтметра.

71.   
Назначение, устройство,
структурная схема электронного осциллографа.

Тема 2.7.
Электронные устройства автоматики и вычислительной техники

72.   
Измерение неэлектрических
величин электрическими методами.

73.   
Назначение устройство и принцип
работы электромагнитного реле.

Тема 2.8
Микропроцессоры и микро-ЭВМ

74.   
Понятие о микропроцессорах и
микро-ЭВМ. Структурная схема, микро-ЭВМ.

Задачи

1.       
На рисунке представлена схема
соединения конденсаторов, где

С₁ = 1 мкФ, С₂ = 2 мкФ. Определить
эквивалентную емкость.

2.       
На рисунке представлена схема
соединения конденсаторов, где

С₁ = С₂ =1 мкФ, С₃ = 2
мкФ. Определить эквивалентную емкость.

3.       
Определить эквивалентную емкость
соединения конденсаторов, представленную на рисунке, при условии, что С = 1,5
мкФ.

4.              
На заряд Q = 17*10-8 Кл
действует сила F = 3,4*10-3 H.

Найти напряженность поля в данной точке. Определить заряд Q₀,
создающий это поле, если он удален от этой точки на расстояние r = 0,3
м в вакууме.

5.              
Три заряда Q₁ = — 2,5*10^-8 Кл, Q₂ = + 3,5*10^-8 Кл, Q₃ = + 2,0 *10^-9 Кл, создающие
электрическое поле, находятся в керосине (=2,1) на одинаковом расстоянии друг от друга,
равном 10 см. Определить значение и направление напряженности в точке А,
расположенной по середине любой пары зарядов.

6.              
Два плоских конденсатора
емкостями С₁ = 0,5 мкФ и С₂ = 1,5 мкФ соединены последовательно
и подключены к источнику питания. При этом на обкладках конденсатора появился
заряд Q
= 4,5*10^-4 Кл. Оба конденсатора имеют одинаковые площади пластин и
одинаковый диэлектрик. Определить общую емкость соединения и падение напряжения
на обоих конденсаторах.

7.              
Определить длину мотка
алюминиевого изолированного провода, не разматывая его, если при присоединении
выведенных концов провода к источнику ЭДС напряжением 12 В по проводу проходит
ток 8 А. Сечение провода 1,5 мм²;  =
0,029 м/ Ом *мм².

8.              
Определить материал проволоки,
если при длине 20 м и диаметре 5,64 мм сопротивление ее при температуре 20⁰С
равно 0,0229 Ом.

9.              
Медный провод длиной 200
м имеет сопротивление 0,35 Ом. Определить сечение этого провода, если  = 0,018 Ом * мм ²/м.

10.          
Катушка, имеющая w = 500
витков, внесена в однородное магнитное поле, индукция которого возросла при
этом от 0 до 0,8 Тл за время t = 0,1 с. К катушке подключен резистор
сопротивлением R = 20 Ом. Определить ток и мощность, выделившуюся в резисторе,
если сечение катушки S = 12 см² и ее сопротивление R_k = 4
Ом.

11.          
Мощность электрического утюга
300 Вт при напряжении 120 В. Определить ток и сопротивление нагревательного
элемента.

12.          
Определить ЭДС генератора и его
внутреннее сопротивление, если при мощности нагрузки Р₁ = 2,7 кВт
напряжение на зажимах генератора U = 225 B, при Р₂ = 1,84 кВт напряжение U = 230 B.

13.          
В цепи действует
напряжение 220 В, R₁ = 10 Ом, R₂ = 5 Ом,

R₃ = 7Ом. Определить общий ток в цепи.

14.          
В цепи действует
напряжение 330 В, R₁ = R₂ = 2 Ом и R₅ = R₆
= 4 Ом, а R₃ = 3 Ом,

R₄ = 4 Ом. Определить общий ток цепи.

15.          
Для цепи, представленной на рис., R₁
= 4 Ом; R₂ = 2 Ом; R₃ = 5 Ом; R₄ = 3 Ом.
Определить эквивалентное сопротивление цепи.

16.          
Для цепи, представленной на рис.R₁
= 7,5 Ом; R₂ = 20 Ом;

R₃ = 50 Ом; R₄ = 100 Ом. Определить
эквивалентное сопротивление цепи.

17.          
Активное сопротивление катушки
4 Ом, индуктивное 8 Ом. Последовательно с катушкой включено активное
сопротивление 1 Ом и конденсатор с сопротивлением 2 Ом. К цепи приложено
напряжение 40 В. Определить полное сопротивление цепи и ток.

18.          
Задана векторная
диаграмма для неразветвленной цепи. Определить характер каждого сопротивления,
начертить эквивалентную схему цепи.

19.          
Цепь переменного тока находится в
режиме резонанса. Какие два вольтметра электромагнитной системы покажут
одинаковые значения напряжений

20.          
Для цепи,
представленной на рис., R₁ = 4 Ом, R₂ =8 Ом X_L=18
Ом. Определить общее сопротивление цепи, Z

21.          
В цепи переменного тока
при последовательном соединении активного сопротивления и емкости измерительные
приборы показывают: амперметр – 6 А, вольтметр – 180 В, ваттметр – 360 Вт.
Определить параметры схем замещения R, X_C. Построить векторную
диаграмму.

22.          
В цепи переменного тока при
последовательном соединении с активным сопротивлением и индуктивностью
амперметр показывает 10 А, вольтметр 200 В, ваттметр 1600 Вт. Определить R, X_L,
построить векторную диаграмму.

23.          
Для цепи, представленной на
рис., R₁ = 10 Ом, R₂ = 14 Ом,

Х_С1 = 18 Ом. Определить общее сопротивление
цепи, Z.

24.          
Определить число витков
вторичной обмотки трансформатора, если при магнитном потоке в сердечник Ф = 2,7·10^-3
Вб и частоте f = 50 Гц наведенная ЭДС должна соответствовать 200 В.

25.          
Определить ЭДС первичной
обмотки трансформатора, имеющей 450 витков, если трансформатор подключен к сети
переменного тока частотой f = 50 Гц, а магнитный поток в сердечнике Ф = 2,17·10-3
Вб.

26.          
Определить линейное напряжение
трехфазного генератора при соединении звездой, если в каждой фазе ЭДС Е = 120
В.

27.          
Определить линейный ток
трехфазного генератора при соединении треугольником, если фазный ток Iф = 9А.

28.          
У трехфазного трансформатора с
линейным напряжением на вторичной обмотке 380 В определить фазное напряжение
при соединении треугольником.

29.          
У трехфазного трансформатора с
линейным напряжением на первичной обмотке 220 В определить фазное напряжение
при соединении звездой.

30.          
Найти коэффициент
трансформации, если в режиме холостого хода напряжение на вторичной обмотке
трансформатора 20 В. Трансформатор подключен к сети переменного напряжения 220
В.

31.          
Определить скольжение
асинхронного двигателя, ротор которого вращается с частотой 2300 об/мин, если
синхронная частота вращения 3000 об/мин.

32.          
Определить частоту вращения
ротора асинхронного двигателя при скольжении 5%, если синхронная частота
вращения 4000 об/мин.

33.          
Если человек своим телом
замыкает цепь при напряжении в 220 В, то такой ток пройдет через него, при
сопротивлении человеческого тела 1000 Ом. Опасен ли такой ток для человека?

34.          
Определить коэффициент усиления
усилителя по напряжению, если ток через нагрузочный резистор сопротивлением R_Н = 250 Ом равен 20мА, а входное напряжение U_ВХ = 0,1В.

35.          
Для диода Д312 при изменении
прямого напряжения U_ПР от 0,2 до
0,8 В прямой ток увеличивается от 2,5 до 16 мА. Определить крутизну
характеристики и дифференциальное сопротивление диода.

36.          
В трехкаскадном усилителе
усиление каждого каскада составляет 30, 20 и 10 дБ. Определить общее усиление
усилителя.

37.          
На выходе двухкаскадного
усилителя имеется напряжение U_ВЫХ =2
В. Определить напряжение на входе
каждого каскада, если усиление первого каскада К₁ = 40, а второго K₂ = 20.

Критерии оценивания

Задание
подготовлено по пройденным темам по дисциплине «Электротехника и электроника».

Время
ответа на задания составляет 30 минут.

В
результате ответов на вопросы студент получает оценку:

Оценка за ответ	Характеристика ответа
Отлично	—        полно раскрыто содержание материала; —        материал изложен грамотно, в определенной логической последовательности; —        продемонстрировано системное и глубокое знание программного материала; —        точно используется терминология; —        показано умение иллюстрировать теоретические положения конкретными примерами, применять их в новой ситуации; —        продемонстрировано усвоение ранее изученных сопутствующих вопросов, сформированность и устойчивость компетенций, умений и навыков; —        ответ прозвучал самостоятельно, без наводящих вопросов; —        продемонстрирована способность творчески применять знание теории к решению профессиональных задач; —        продемонстрировано знание современной учебной и научной литературы; —        допущены одна – две неточности при освещении второстепенных вопросов, которые исправляются по замечанию.
Хорошо	—        вопросы излагаются систематизировано и последовательно; —        продемонстрировано умение анализировать материал, однако не все выводы носят аргументированный и доказательный характер; —        продемонстрировано усвоение основной литературы; —        ответ удовлетворяет в основном требованиям на оценку «5», но при этом имеет один из недостатков: в изложении допущены небольшие пробелы, не исказившие содержание ответа; —        допущены один – два недочета при освещении основного содержания ответа, исправленные по замечанию преподавателя; —        допущены ошибка или более двух недочетов при освещении второстепенных вопросов, которые легко исправляются по замечанию преподавателя.
Удовлетворительно	—        неполно или непоследовательно раскрыто содержание материала, но показано общее понимание вопроса и продемонстрированы умения, достаточные для дальнейшего усвоения материала; —        усвоены основные категории по рассматриваемому и дополнительным вопросам; —        имелись затруднения или допущены ошибки в определении понятий, использовании терминологии, исправленные после нескольких наводящих вопросов; —        при неполном знании теоретического материала выявлена недостаточная сформированность компетенций, умений и навыков, студент не может применить теорию в новой ситуации; —        продемонстрировано усвоение основной литературы.
Неудовлетворительно	—        не раскрыто основное содержание учебного материала; —        обнаружено незнание или непонимание большей, или наиболее важной части учебного материала; —        допущены ошибки в определении понятий, при использовании терминологии, которые не исправлены после нескольких наводящих вопросов; —        не сформированы компетенции, умения и навыки; —        отказ от ответа или отсутствие ответа.

Список использованных источников

Основные источники:

1     
Берикашвили, В.Ш. Основы электроники [Текст]:
учебник для студентов учреждений среднего профессионального образования / В.Ш.
Берикашвили; ред. Е.Н. Соколова. — 2-е изд., стер. – М.: Академия, 2015. — 208
с. — (Профессиональное образование).

2     
Богомолов, С.А. Основы электроники и цифровой
схемотехники [Текст]: учебник для студентов учреждений среднего
профессионального образования / С.А. Богомолов; ред. Е. Н. Соколова. — 2-е
изд., стер. – М.: Академия, 2015. — 208 с. — (Профессиональное образование).

3     
Немцов, М.В. Электротехника и
электроника [Текст]: учебник для студентов учреждений СПО / М. В. Немцов, М. Л.
Немцова. — 8-е изд., стер. – М.: Академия, 2015. — 480 с. — (Профессиональное
образование).

4     
Покотило, С.А. Электротехника
и электроника [Текст]: учебное пособие / С.А. Покотило, В.И. Панкратов. — 2-е
изд., испр. — Ростов н/Д: Феникс, 2018. — 283 с. — (Среднее профессиональное
образование).

5     
Ярочкина, Г.В. Основы
Электротехники [Текст]: учебное пособие для студентов учреждений СПО / Г.В.
Ярочкина. — 4-е изд., стер. – М.: Академия, 2016. — 240 с. — (Профессиональное
образование).

Дополнительные источники:

1     
Бондарь И.М. Электротехника и электроника [Текст]:
Учебное пособие / И.М. Бондарь.- 2-е изд. – Ростов н/Д: Издательский центр
«МарТ»; Феникс, 2010. – 340 с. (Среднее профессиональное образование).

2     
Березкина, Т.Ф. Задачник по общей электротехнике с
основами электроники / Т.Ф. Березкина, Н.Г. Гусев, В.В.  Масленникова. – М.:
Высшая школа, 2002. – 380 с.

3     
Кацман, М.М. Сборник задач по
электрическим машинам: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф.
образования / М.М. Кацман. -6-е изд. стер. – М.: Издательский центр Академия,
2012. – 160 с.

4     
Кацман, М.М. Электрические
машины: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / М.М. Кацман. -14-е
изд. стер. – М.: Издательский центр Академия, 2014. – 496 с.

5     
Лоторейчук, Е.А. Расчет электрических и магнитных
цепей и полей. Решение задач: учебное пособие / Е.А. Лоторейчук. — М.: ИД
«ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2012. – 272 с.

6     
Москатов, Е.А. Основы электронной техники: учебное
пособие / Е.А. Москатов. – Ростов н/Д: Феникс, 2010. – 378 с.

7     
Славинский, А.К. Электротехника с основами
электроники: учебное пособие / А.К. Славинский, И.С. Туревский. – М.: ИД
«ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2012. – 448 с.

8     
Синдеев, Ю.Г. Электротехника с основами
электроники: учебное пособие / Ю.Г. Синдеев. – 13-е изд., доп. и перераб. –
Ростов н/Д: Феникс, 2010. – 407 с.

9     
Хрусталева, З.А. Электрические измерения. Задачи и
упражнения: учебное пособие / З.А. Хрусталева. – М.: Издательский центр Академия,
2009. – 176 с.

Электронные ресурсы:

1Учебно-методический
компьютерный комплекс «Электротехника и электроника». Сетевая версия.
[Электронный ресурс]: теория, задания, задачи, лабораторные работы, тесты,
справочные материалы. – Корпорация «Диполь» ЗАО, 2011. – Электрон. опт. диск (CD — ROM).

2
Электронные плакаты по курсу «Электроника»: плакаты – ООО НПП «Учтех-Профи»,
2013. – Электрон. опт. диск (CD — ROM).

Интернет ресурсы:

1
Электронные плакаты «Электротехнические материалы» [Электронный ресурс]. Режим
доступа: www.labstend.ru.

2
Электронные плакаты «Электроника» [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.labstend.ru.

2023-03-10 13:42:59

Ответы на экзамен электроника электротехника

1.  
Основные элементы электрической цепи (активные,
пассивные). Обозначение тока, потенциалов и напряжения в  электрической цепи.

Электрическая цепь– совокупность
источников, приёмников электрической энергии и соединяющих их проводов. Кроме
этих элементов, в Э. ц. могут входить выключатели, переключатели,
предохранители и другие электрические аппараты защиты и коммутации, а также
измерит, и контрольные приборы.

 Активные
элементы
– источники электрической энергии, в которых неэлектрические виды энергии
преобразуются в электрическую.

Различают
два основных активных элемента: источник напряжения (ЭДС) и источник тока.

Пассивные
элементы
– приемники электромагнитной энергии. Электрическая энергия в них преобразуется
в неэлектрические виды энергии – активное сопротивление (проводимость), либо
накапливается в виде энергии электрического поля (емкость) или энергии
магнитного поля (индуктивность). Емкость и индуктивность являются реактивными
приемниками энергии или реактивными элементами.

Ток
обозначается
через I с направлением
течения.

На
схемах рядом с точкой более высокого потенциала ставится знак +, а рядом с
точкой более низкого – знак -. Разность потенциалов обозначается через U. Разность потенциалов
в двух точках a и b обозначается через U_ab.

Напряжение
обозначается
U.

2.  
Идеальные источники тока и ЭДС, обозначение и
основные характеристики.

 Идеальный 
 источник 
 тока
(I),
величина тока, протекающего через который, не зависит от напряжения на его
зажимах. Внутреннее сопротивление такого источника можно условно принять равным
бесконечности. Обозначение идеального 
 источника 
 тока  и его
вольт-амперная характеристика приведены на рис.

Идеальный 
 источник 
напряжения (E),
напряжение на зажимах которого не зависит от величины  протекающего через
него  тока .
Внутреннее сопротивление  идеального 
 источника 
напряжения можно условно принять равным нулю. Обозначение такого источника и
его вольт-амперная характеристика приведены на рис.

1.  
Закон Ома для участка цепи без источника ЭДС и закон
Ома для замкнутой цепи. Рисунок.  4. Закон Ома для участка цепи, содержащий
ЭДС. Рисунок.

5.  
Первый закон Кирхгофа. Пример его применения. 6.
Второй закон Кирхгофа. Пример его применения.

Кроме простых цепей существуют
сложные цепи. Сложной электрической цепью называют цепь, которая не может быть непо­средственно
рассчитана по закону Ома.

Сложная
цепь обычно содержит несколько источников ЭДС в разных ветвях. Число ветвей
электрической цепи обозначают через q, число узлов — через q, а число независимых контуров —
через п, где п = р — q + 1.

Для расчета сложных
цепей используют законы Кирхгофа, ко­торые формулируются для разветвленных и
сложных электриче­ских цепей; при их рассмотрении используют понятия ветви,
узла и контура.

Ветвью называют часть электрической
цепи, состоящую только из последовательно соединенных источников ЭДС (или тока)
и сопротивлений и имеющую два зажима для подключения ее к остальной
части цепи. На схемах электрических цепей каждую ветвь обычно изображают в виде
последовательного соединения одного эквивалентного источника ЭДС (или тока) и
одного экви­валентного сопротивления. Ветвь непосредственно соединяет два узла.
В ветви через все элементы протекает один и тот же ток.

Узлом называют точку электрической цепи, в которой соедине­но не
менее трех ветвей. На схемах узел обозначают точкой.

Контуром называют последовательность ветвей электрической цепи,
образующей замкнутый путь, в котором один из узлов одно­временно является
началом и концом пути, а остальные встречают­ся только один раз.

Первый закон Кирхгофа выражает тот факт, что ни в одной точке цепи
не происходит накопление электрических зарядов. Согласно этому закону (закону
Кирхгофа для токов) алгебраическая сумма токов в любом узле электрической цепи
равна нулю:

где со
знаком плюс записывают токи с положительными направле­ниями от узла, со знаком
минус — с положительными направле­ниями к узлу или наоборот. Иначе: сумма
токов, направленных от узла, равна сумме токов, направленных к узлу. Так,
например, для узла 1 (рис. 1.4) получим уравнение

I₁-I₂+I₃-I₄=0,

Второй
закон Кирхгофа устанавливает
связь между ЭДС, токами и сопротивлениями в любом замкнутом контуре. Согласно
этому закону (закону Кирхгофа для напряжений), алгебраическая сумма напряжений
участков любого контура электрической цепи равна нулю:

где т
— число участков контура.

Со
знаком плюс записывают на­пряжения, положительные направле­ния которых
совпадают с произвольно выбранным направлением обхода кон­тура, со знаком минус
— противопо­ложно направленные или наоборот. В частности, для контура схемы
замещения цепи, содержащего только источники ЭДС и резистивные эле­менты,
алгебраическая сумма напряжений на резистивных элементах равна алгебраической
сумме ЭДС:

Где
т
—
число резистивных элементов; п — число ЭДС в контуре.

Со
знаком плюс записывают ЭДС и токи, положительные на­правления которых совпадают
с произвольно выбранным направлением обхода контура, со знаком минус —
противоположно на­правленные или наоборот. Так, например, для контура, приведен­ного
на рис. 1.5,

7.  
Баланс мощностей в цепях постоянного тока.

8.  
Преобразование схем с последовательным, параллельным
и смешанным соединением сопротивлений.

9.
Преобразование треугольника сопротивлений в звезду и
наоборот.

Элементы цепи часто соединяют
или треугольником, или звез­дой (рис. 1.11).

Для упрощения
расчета электрических цепей в ряде случаев целесообразно применять
преобразование треугольника сопротив­лений в эквивалентную звезду или звезды в
эквивалентный тре­угольник.

Условия
эквивалентного преобразования требуют, чтобы преоб­разования, производимые в
одной части цепи, не вызывали изме­нений в распределении токов и напряжений в
остальной части цепи. Согласно этим условиям, потенциалы одноименных точек
треугольника и звезды и подходящие к узлам токи должны быть одинаковы.

Формулы
перехода от сопротивлений треугольника к сопротив­лениям звезды и наоборот в
соответствии с обозначениями на рис. 1.11 имеют вид:

Используя эквивалентные
преобразования, сложную цепь ино­гда можно свести к простой. Часто
преобразования приводят к уменьшению числа ветвей и узлов сложной цепи и,
следовательно, к упрощению ее расчета.

6.  
Метод контурных токов. Пример его применения.

Ме́тод ко́нтурных то́ков — метод
сокращения размерности системы уравнений, описывающей электрическую цепь.

Основные принципы

Любая электрическая цепь, состоящая из Р
рёбер (ветвей, участков) и У узлов, может быть описана системой
уравнений в соответствии с 1-м
и 2-м законами Кирхгофа. Число уравнений в такой системе равно Р, из
них У–1 уравнений составляется по 1-му закону Кирхгофа для всех узлов,
кроме одного; а остальные Р–У+1 уравнений – по 2-му закону
Кирхгофа для всех независимых контуров. Поскольку независимыми переменными в
цепи считаются токи рёбер, число независимых переменных равно числу уравнений,
и система разрешима.

Существует несколько методов сократить число
уравнений в системе. Одним из таких методов является метод контурных токов.

Метод использует тот факт, что не все токи в рёбрах
цепи являются независимыми. Наличие в системе У–1 уравнений для узлов
означает, что зависимы У–1 токов. Если выделить в цепи Р–У+1
независимых токов, то систему можно сократить до Р–У+1 уравнений.
Метод контурных токов основан на очень простом и удобном способе выделения в
цепи Р–У+1 независимых токов.

Метод контурных токов основан на допущении, что в
каждом из Р–У+1 независимых контуров схемы циркулирует некоторый
виртуальный контурный ток. Если некоторое ребро принадлежит только одному
контуру, реальный ток в нём равен контурному. Если же ребро принадлежит
нескольким контурам, ток в нём равен сумме соответствующих контурных токов (с
учётом направления обхода контуров). Поскольку независимые контура покрывают
собой всю схему (т.е. любое ребро принадлежит хотя бы одному контуру), то ток в
любом ребре можно выразить через контурные токи, и контурные токи составляют
полную систему токов.

Построение системы уравнений

Для построения системы уравнений необходимо выделить
в цепи P – У + 1 независимых контуров. По
каждому из этих контуров будет составлено одно уравнение по 2-му закону
Кирхгофа. В каждом контуре необходимо выбрать направление обхода (например, по
часовой стрелке).

Ток во всех рёбрах схемы необходимо представить как
сумму (с учётом знаков) контурных токов, которые протекают по этим рёбрам.

При наличии в цепи источников тока, их
предварительно преобразовывают в источники напряжения.

Правило построения уравнения таково. Обходя контур в
соответствии с выбранным направлением, записываем в левую часть уравнений сумму
(с учётом знаков) токов в рёбрах, умноженных на сопротивление ребра. В правой
части уравнения записываем все источники ЭДС, имеющиеся в контуре (со знаком
«плюс», если направление обхода контура совпадает с направлением ЭДС, и
наоборот).

Составив уравнения для всех независимых контуров,
получаем совместную систему P – У + 1
уравнений относительно P – У + 1 неизвестных
контурных токов.

Пример

Метод
контурных токов

Положим, что в левом контуре по часовой стрелке
течет контурный ток I₁₁, а в правом (также по часовой
стрелке) — контурный ток I₂₂. Для каждого из контуров
составим уравнения по второму закону
Кирхгофа.
При этом учтем, что по смежной ветви (с сопротивлением R₅)
течет сверху вниз ток I₁₁–I₂₂. Направления
обхода контуров примем также по часовой стрелке.

Для первого контура

или

Для второго контура

или

Перепишем эти уравнения следующим образом:

Здесь

— полное сопротивление первого контура;

— полное сопротивление второго контура;

— сопротивления смежной ветви между первым и вторым
контурами, взятые со знаком минус;

—
контурная ЭДС первого контура;

— контурная ЭДС второго контура.

7.  Метод
эквивалентного генератора. Пример его применения.

8.
   Метод эквивалентного сопротивления. Пример его
применения.

9.
    Закон Джоуля-Ленца. Пример его применения.

Закон
Джоуля — Ленца — физический закон, дающий количественную оценку теплового действия электрического тока. Открыт в 1840 году независимо Джеймсом Джоулем и Эмилием Ленцом.

При прохождении электрического
тока через металлический проводник электроны сталкиваются то с нейтральными
молекулами, то с молекулами, потерявшими электроны. Движущийся электрон либо отщепляет
от нейтральной молекулы новый электрон, теряя свою кинетическую энергию и
образуя новый положительный ион, либо соединяется с молекулой, потерявшей
электрон (с положи­тельным ионом), образуя нейтральную молекулу. При столкнове­нии
электронов с молекулами расходуется энергия, которая пре­вращается в тепло.
Любое движение, при котором преодолевается сопротивление, требует затраты
определенной энергии. Так, напри­мер, для перемещения какого-либо тела
преодолевается сопротив­ление трения и работа, затраченная на это, превращается
в тепло.

Электрическое сопротивление проводника играет ту же
роль, чтя и сопротивление трения. Таким образом, для проведения тока через
проводник источник тока затрачивает некоторую энергию, которая превращается в
тепло. Переход электрической энергии в тепловую отражает закон Ленца — Джоуля
или закон теплового действия тока.

Русский ученый Ленц и английский физик Джоуль
одновремен­но и независимо один от другого установили, что при прохождении
электрического тока по проводнику количество теплоты, выделяемое проводником,
прямо пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени, в
течение которого электрический ток протекал по проводнику. Это положение
называется законом Лен­ца — Джоуля.

 Если обозначить количество теплоты,
создаваемое током, буквой Q, силу тока, протекающего по
проводнику,— I, сопротивление проводника r и время, в
течение которого ток протекал по проводнику, t,  то
закону Ленца — Джоуля можно придать следующее выражение:

Пример 1. Определить
количество теплоты, выделенное в нагревательном приборе в течение 0,5 ч, если
он включен в сеть с напряжением 110 в и имеет сопротивление 24 ом.

Решение. Время прохождения в секундах:

t=0,5 ч =30 мин
=30х60=1800 сек.

 Количество теплоты, выделенное в приборе,

Примеры 2. В электрическом
кипятильнике вода, потребляя количество теплоты 400 000 дж,
закипает через 15 мин. Определить сопротивление нагрева­тельного
элемента этого кипятильника, а также мощность, если кипятильник ра­ботает под
напряжением 220 в и его к. п. д. равен 80%.

Решение. Так как к. п. д. кипятильника равен 80%,
выделенное нагрева­тельным элементом количество теплоты

Q = 400 000 : 0,8 = 500 000 дж.

Силу тока, протекающего через кипятильник, найдем из
слёлующей формулы

откуда

Сопротивление нагревательного элемента

Мощность, потребляемая кипятильником,

10.
Выделяемая и потребляемая мощность.

11.
Определение показаний приборов (амперметр и
вольтметр) при последовательном и параллельном соединении проводников.

12.
Режимы работы цепи (согласования, холостого хода и
т. д.)

· 
В режиме холостого хода источник питания отсоединен от нагрузки и работает ’’
вхолостую”. Сопротивление внешнего участка цепи , ток равен 0.

· 
В режиме короткого замыкания источник питания замкнут накоротко. Режим является
аварийным. Ток короткого замыкания Iк.з. во много раз превышает значение
номинального тока.

· 
Номинальным режимом называют такой режим, на который рассчитаны источник питания
и приемники электроэнергии заводом изготовителем. Процесс преобразования
электроэнергии в другие виды идет без постороннего нагрева, т.е. в допустимых
пределах по паспорту (U_н; I_н ; P_н и т.д.)
В этом режиме соблюдаются наилучшие условия работы: экономичность,
долговечность и т.д.

·  Под согласованным
режимом понимают такой режим, когда источник или приемник работают с
максимально возможной мощностью. На практике этот режим применяется в
радиотехнических установках и схемах, где низкий коэффициент .полезного
действия.

13.
Сила тока короткого замыкания.

Режим короткого замыкания (рис. 21). Коротким замыканием
(к. з.) называют такой режим работы источника, когда его зажимы замкнуты
проводником, сопротивление которого можно считать равным нулю. Практически к.
з. возникает при соединении друг с другом проводов, связывающих источник с
приемником, так как эти провода имеют обычно незначительное сопротивление и его
можно принять равным нулю. К. з. может происходить в результате неправильных
действий персонала, обслуживающего электротехнические установки (рис. 22, а),
или при повреждении изоляции проводов (рис. 22,б, в); в последнем случае эти
провода могут соединяться через землю, имеющую весьма малое сопротивление, или
через окружающие металлические детали (корпуса электрических машин и аппаратов,
элементы кузова локомотива и пр.).
При коротком замыкании ток

I_к.з = E
/ R₀ (15)

Ввиду того что внутреннее сопротивление источника Ro обычно очень мало,
проходящий через него ток возрастает до весьма больших значений. Напряжение же
в месте к. з. становится равным нулю (точка К на рис. 20), т. е. электрическая
энергия на участок электрической цепи, расположенный за местом к. з., поступать
не будет.

Если точки a и b замкнуть проводником, сопротивление
которого мало по сравнению с внутренним сопротивлением источника
(R << r), тогда в цепи потечет ток короткого замыкания

Сила
тока короткого замыкания – максимальная сила тока, которую можно получить от
данного источника с электродвижущей силой e
и внутренним сопротивлением r.

14.
Проводимость электрической цепи.

Всякий проводник можно характеризовать не только его сопротивлением, но и
так называемой проводимостью — способностью проводить электрический ток.
Проводимость есть величина, обратная сопротивлению. Единица проводимости
называется сименсом (См). 1 См равен 1/1 Ом. Проводимость обозначают буквой G
(g). Следовательно,

G = 1 / R (4)

Удельное электрическое сопротивление и проводимость. Атомы разных веществ
оказывают прохождению электрического тока неодинаковое сопротивление.

Студентам

Сайт оптимизирован для браузера Chrome

Сегодня на радиофаке ННГУ

II неделя

Рекомендуемая литература

Расписание занятий на факультете

Расписание звонков

Лаборатория электроники

Оформление письменных работ

Экзамены, зачёты

Практика студентов

Это интересно

Шутки юмора

Информация к экзаменам