Решение тренировочных заданий
1.Автогенератор, выполненный на кремниевых КМДП-транзисторах с кварцевом резонатором в цепи положительной обратной связи помещается в термостат, температура внутри которого, равна 100 градусам Цельсия. Определить на сколько процентов изменится при этом частота колебаний напряжения на выходе автогенератора.
2.Определить исходную рабочую точки на выходных статических вольтамперных характеристиках транзистора с «п» проводящим каналом для того случая ,когда требуется усаливать импульсные сигналы положительной полярности.
3.Определить максимально возможное напряжение на выходе управляемого двухполупериодного выпрямителя на тиристорах, если эффективное значение синусоидального напряжения на вторичной обмотке трансформатора 100 В.
4.Определить по статическим вольтамперным характеристикам во сколько раз уменьшается величина падения напряжения на полупроводниковом диоде при использовании в выпрямителях кремниевых диодов с переходом металл-полупроводник, вместо диодов с «р-п»-переходами.
5.Определить скорость распространения электромагнитного поля в экранированном кабеле с диэлектрической постоянной среды, заполняющей пространство между экраном и центральной жилой, равной 16.
ТЕСТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
1.С какой скоростью распространяется электромагнитное поле вдоль проводов воздушной линии электропередачи?
Ответы, один из которых правильный: 108 м /с; 3 108 м /с; 9 108 м /с; 0,5 108 м /с.
2.Длительность прямоугольного импульса, излучаемого оптическим квантовым генератором, равна10 нс. Определить ширину главного лепестка спектра излучаемых ОКГ частот.
Ответы, один из которых правильный: 108 Гц; 4 108 Гц; 9 108 Гц; 0,5 108 Гц.
3.Определить напряженность электрической составляющей электромагнитного поля между проводами, находящимися под постоянном напряжением. равным 10кВ, если расстояние между ними рано 0,5 м.
Ответы, один из которых правильный:100кВ/м; 20кВ/м: 660кВ/м; 127кВ/м.
4.Определить величину фазного напряжения, если линейное напряжение, в трехфазной системе с равномерными нагрузками в фазах, равно 660В.
Ответы, один из которых правильный:220В; 380В; 127В; 660 В,
5.Определить напряжение на нагрузках, если линейное напряжение в трехфазной системе остается неизменным и равным 220В, но изменяется включение нагрузок со схемы треугольника на схему «звезда.
Ответы, один из которых правильный: 308В; 290В; 380В; 127В.
6.Определить, как изменится величина тока в нейтральном проводе трехфазной системы при равномерных нагрузках, если фазное напряжение изменится с 220В на 380В?
Ответы, один из которых правильный: не изменится; увеличится; уменьшится
7.Определить полную мощность, потребляемую четырехпроводной трехфазной системой при равномерной нагрузке, если показания вольтметра, включенного между фазой А и нейтральным проводом равно 220 В ,а сопротивления нагрузок одинаковы и равны 220 Ом
Ответы, один из которых правильный: 520вт; 660Вт; 380Вт; 400Вт,
8.Определить величину тока в фазе «А», если эффективное напряжение трехфазного генератора равно 220В, а сопротивление нагрузки равно 1000 Ом
Ответы, один из которых правильный:. 300мА; 220мА; 500мА; 440мА,
9.Определить величину линейного напряжения в трехфазной системе, если сопротивления нагрузки в фазах одинаковы, а фазные напряжения равны 220В.
Ответы, один из которых правильный:380В; 320В: 660В; 127В.
10.Определить угловую частоту колебаний напряжения в трехфазной электрической сети Российской федерации.
Ответы, один из которых правильный: 628 рад/с; 314рад/с; 234 рад/с; 680 рад/с.
11.Определить частоту колебаний напряжения на выходе автогенератора с кварцевым резонатором в цепи положительной обратной связи, если эквивалентная индуктивность кварцевого резонатора, равна 1мГн, а емкость, равна 10 пикофарад. Ответы, один из которых правильный: 100кГц; 20МГц;1,66МГц; 1МГц.
12.Коэффициент усиления по напряжению операционного усилителя равен 1000.Скольким децибелам это соответствует? Ответы, один из которых правильный: 60дБ; 40дБ; 20дБ;10дБ.
13. Какие приборы надо включить во вторичную цепь понижающего трансформатора для измерения полной мощности? Ответы, один из которых правильный: вольтметр и амперметр; ваттметр; фазометр.
14.Чему равно максимальное напряжение на вторичной обмотке трансформатора в режиме холостого хода, если на первичную обмотку трансформатора подано действующее (среднеквадратическое) напряжение равное 200В, а коэффициент трансформации п12, равен двум? Ответы, один из которых правильный: 200В; 141В; 308В; 616В.
15.Определить коэффициент трансформации, если на его первичную обмотку подано напряжение 380В, а на его вторичной обмотке измерено напряжение, равное 220В. Ответы, один из которых правильный: 2,0; 1,73; 4,0; 2,5; 3,0.
16.Между какими выводами трехфазного трансформатора надо включить лампу освещения, рассчитанную на напряжение 220 В, если на первичные обмотки трехфазного трансформатора подано напряжение 760В, а коэффициент трансформации равен п12=2. Ответы, один из которых правильный: между нейтральным проводом и любой из фаз; между фазами А и В: между фазами В и С; между фазами С и А.
17.Определить величину выпрямленного напряжения (Uн.ср.) на выходе трехфазного однополупериодного бестрансформаторного выпрямителя, подключенного к электрической сети с эффективным (среднеквадратическим) напряжением, равным 220 В. Ответы, один из которых правильный:300В; 259В; 450 В. 350 В.
18.Определить величину выпрямленного постоянного напряжения на выходе однофазного, однополупериодного бестрансформаторного выпрямителя с емкостным фильтром, если на него подано переменное напряжение от сети, равное 220В. Ответы, один из которых правильный: 308В; 19ОВ; 380В; 500В.
19.Полупроводниковый стабилитрон с напряжением стабилизации, равным 10В используется для задания опорного напряжения в схеме компенсационного стабилизатора напряжения (см. рис 6.14.).Коэффициент передачи делителя напряжения ,включенного параллельно нагрузке Кд=0,1. Определить величину напряжения на выходе стабилизатора напряжения. Ответы, один из которых правильный: 100В; 60В; 400В;150В.
20.Определить величину максимального напряжения на нагрузке (Uн.) операционного усилителя, если напряжение источника питания равно 15 В. Ответы, один из которых правильный: 20В; меньше 15В; больше 15В.
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ
1. Линейные, параметрические и нелинейные элементы электрических цепей. Какими уравнениями они описываются?
2. Вольтамперные характеристики полупроводниковых резисторов, выпрямительных диодов и стабилитронов.
3. В чем отличие понятий: "электрическое сопротивление" и "резистор", "электрическая емкость" и "конденсатор"?
4. Индуктивность и взаимная индуктивность. Какие физические явления эти величины характеризуют?
5. Назначение и принцип работы тиристора.
6. Принцип и области применения тиристоров.
8. Период и чистота переменного тока в электрической сети.
9. На штепсельной розетке указано напряжение "220 В". Какое это значение: мгновенное, действующее или амплитудное?
10. Что характеризуют активное, реактивное и полное сопротивления электрической цепи?
11. От чего зависит величина сдвига по фазе между током и напряжением в электрической цепи?
12. В чем заключается и как проявляется явление резонанса напряжений в электрических цепях?
13. При каких условиях возникает резонанс напряжений?
14. Какие параметры колебательного конутра нужно изменять, чтобы получить резонанс?
15. Построить амплитудночастотную и фазочастотную характеристики резонансного контура.
16. Практическое использование резонанса токов в электронике.
17. Мгновенная мощность в электрической цепи. Частота изменения мгновенной мощности. Как определяются среднеквадратическое напряжение и средняя активная мощность?
18. Мощность в трехфазных электрических системах. Полная,активная и реактивная мощность в трехфазной цепи.
19. Какой смысл понятия коэффициент мощности? Технико-экономическое значение повышения коэффициента мощности.
20. Зачем и как повышают коэффициент мощности?
21. Трехфазные системы электрических цепей. Методы получение трехфазного напряжения.
22. Преимущества использования трехфазных цепей по сравнению с однофазными.
23. Соединение потребителей энергии по схемам звезда и треугольник. Достоинства и недостатки этих схем.
24. Свойства симметричных трехфазных цепей.
25. Методы измерения мощности в трехфазной цепи.
26. Компенсации реактивной мощности в трехфазных электрических сетях.
27. Измерительные приборы, используемые для контроля мощности в трехфазных сетях.
28. Усилители электрических сигналов, их классификация. Понятие о коэффициентах усиления по мощности, напряжению и току.
29. Схемы включения транзисторов в усилительных каскадах.
30. Операционные интегральные усилители на полупроводниковых транзисторах, их характеристики и области применения.
31. Выпрямители и фильтры. Однофазные и трехфазные схемы выпрямителя.
32. Управляемые выпрямители на тиристорах.
33. Логические элементы «ИЛИ-НЕ» на транзисторах , их назначение.
34. Логические цифровые устройства на интегральных схемах.
35. Принципы измерения электрических величин. Погрешности измерений.
36. Трансформаторы. Устройство и принцип действия трансформатора.
37. Почему в трансформаторе обмотка низшего напряжения выполняется проводом большого сечения, чем обмотка высшего напряжения?
38. Трехфазные трансформаторы. Группы включения обмоток.
39. От чего зависит К.П.Д. трансформатора?
40. Какие особенности построения автотрансформаторов?
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Электротехника и электроника в 3-х книгах под редакцией В.Г. Герасимова. М.Энгергоатомиздат.1997…1999.
2. Касаткин A,С., Немцов М,В. Электротехника. -М.: Высшая школа.2003.
3. В.И.Карлащук. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Elektronics Worкbench и ее применение. М.: 2003.
4. Радиотехнические цепи и сигналы /под ред. К.А.Самойло -М.: Радио и связь, 1999.
5. С.М.Рытов и др. Введение в статистическую радиофизику.Часть2.Случайные поля.М.:Наука,1978.
6. А.А.Бессонов. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле. М.: Высшая школа .2002.
7. Л.Р.Нейман,К.С.Демирчан. Теоретические основы электротехники. т.2. М.: Энергия.1974.
8. И.М.Иноземцев, Р.С.Найвельт. Усилители и источники питания на транзисторах. М. 1960.139с.
9. И.М.Иноземцев, Р.С.Найвельт. Полупроводниковые диоды и триоды. М.: ВНИРТ,1957.155с.
10. И.М.Иноземцев, Я.Д. Гаврилюк, О.А. Иванов. Методические особенности преподавания темы: Электрические цепи постоянного и переменного тока. Межвузовский научно-методический сборник. Теория цепей. Калинин.: КГУ.1985.стр86-94.
СЛОВАРЬ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ
Автогенератор – электронное устройство, вырабатывающие из напряжения источника питания переменное напряжение различной формы.
Аналого-цифровой преобразователь – электронное устройство, преобразующее аналоговый сигнал в цифровую форму.
Выпрямитель–электронное устройство, преобразующее переменное напряжение в постоянное.
Динистор – полупроводниковый прибор релейного типа, состоящий из трех последовательно включенных «р-п»- переходов с двумя выводами: анодом и катодом, к которым подключается постоянное напряжение.
Емкость – абсолютная величина отношения приращения заряда между двумя проводящими электродами, разделенными диэлектриком к приращению напряжения между ними C=dQ/dU [Кулон/Вольт] =[Фарада].
Измерение –получение оценки измеряемой величины.
Инвертор - электронное устройство, преобразующее постоянное напряжение в импульсное.
Конденсатор – устройство, предназначенное для получения емкости определенной величины.
Контур колебательный - устройство, состоящие из последовательного или параллельно включенных индуктивности и емкости.
МДП - конденсатор – полупроводниковый конденсатор, образованный структурой металл - диэлектрик - полупроводник.
МДП - транзистор - полевой полупроводниковый прибор с изолированным затвором и п или р- проводящим каналом.
Напряжение – разность потенциалов, измеряемая в Вольтах.
Тиристор – полупроводниковый прибор релейного типа, состоящий из трех последовательно включенных «р–п» - переходов с тремя выводами: анодом ,катодом и управляющим электродом.
Транзистор биполярный– полупроводниковый прибор, состоящий из двух включенных навстречу друг другу взаимодействующих между собой «р-п»-переходов.
Трансформатор- статическое электромагнитное устройство (без вращающих частей). предназначенное для измерения величины напряжения без изменения частоты колебаний.