Основы электротехники, электроники и схемотехники

ВОПРОСЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАЧЕТА

по дисциплине «Основы электротехники, электроники и цифровой схемотехники»

для специальностей

09.02.03 Программирование в компьютерных системах

09.02.04 Информационные системы

Теоретические вопросы (10 баллов):

1.  Постоянный ток: понятие, характеристики, единицы измерения, закон Ома для участка цепи, работа, мощность.

2.  Электрические цепи: понятие, классификация, условное изображение, элементы, условные обозначения, методы расчета.

3.  Источники тока: типы, характеристики, единицы измерения, способы соединения, закон Ома для полной цепи.

4.  Резисторы: понятие, способы соединения, схемы замещения.

5.  Сложные электрические цепи: понятие, законы Кирхгофа, метод контурных токов, метод узловых напряжений.

6.  Нелинейные электрические цепи: понятие, элементы, характеристики.

7.  Нахождение сопротивления резистора по его вольт-амперной характеристике.

8.  Расчет простой цепи постоянного тока.

9.  Последовательное соединение проводников и проверка падения напряжения в отдельных проводниках.

10.  Понятия о линейных и нелинейных резистивных элементах.

11.  Свойства линейных резистивных цепей, идентичности формы воздействий и откликов.

12.  Параллельное соединение проводников и проверка 1-го правила Кирхгофа Последовательное соединение резисторов. Входное сопротивление.

13.  Распределение напряжений на отдельных участках цепи. Баланс мощностей.

14.  Электрическая цепь. Основные понятия и определения.

15.  Магнитное поле: понятие, характеристики, единицы измерения.

16.  Магнитные свойства веществ: классификация, строение, характеристики, единицы измерения.

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

18.  Понятия: ветвь, контур электрической цепи. Второй закон Кирхгофа для мгновенных, действующих, амплитудных значений, размахов напряжений и токов.

19.  Самоиндукция: явление, закон, учет, использование.

20.  Индуктивность: понятие, расчет, единица измерения.

21.  Вихревые токи: понятие, учет, использование.

22.  Взаимоиндукция: понятие, характеристики, единицы измерения.

23.  Переменный ток: понятие, получение, единицы измерения.

24.  Активные и реактивные элементы: понятие, характеристики, соединение, графическое изображение, векторные диаграммы, соединения.

25.  Резонанс: виды, условия возникновения, векторные диаграммы, учет, использование.

26.  Цепи переменного тока: классификация, расчет.

27.  Мощность переменного тока: виды, единицы измерения, коэффициент мощности.

28.  Трехфазные электрические цепи: понятие, получение, характеристики, соединение генератора и потребителей, мощность.

29.  Электрические измерения: понятие, виды, методы, погрешности, расширение пределов измерения.

30.  Электротехнические устройства: понятие, классификация.

31.  Измерение сопротивления с помощью амперметра и вольтметра.

32.  Трансформаторы: типы, назначение, устройство, принцип действия, режимы работы, к. п.д., потери, эксплуатация.

33.  Электрические машины: назначение, классификация, обратимость.

34.  Электрические генераторы: классификация, устройство, принцип действия, характеристики, эксплуатация, к. п.д.

35.  Электрические двигатели: классификация, устройство, принцип действия, характеристики, эксплуатация, к. п.д.

36.  Физические основы работы полупроводниковых приборов.

37.  Полупроводниковые диоды: принцип работы; устройства и классификация; силовые полупроводниковые диоды.

38.  Транзисторы. Классификация, устройство и принцип работы. Основные характеристики транзисторов. Работа транзистора в активном режиме.

39.  Электронные устройства. Усилители. Назначение и классификация.

40.  Выпрямители и стабилизаторы.

41.  Волоконно-оптические линии. Распространение радиоволн.

42.  Триггеры: принцип работы, функциональная схема.

43.  Шифраторы, дешифраторы, преобразователи кодов. Назначение.

44.  Аналого-цифровые преобразователи. Цифро-аналоговые преобразователи.

Практическая часть (5 баллов):

1.  Даны две батареи аккумуляторов с ЭДС с внутренним сопротивлением , Реостат имеет сопротивление Элементы цепи соединены по схеме, показанной на рисунке. Найти силу тока в батареях и реостате.

2.  Резисторы с сопротивлениями R1=R2=1 Ом и R3=2 Ом и конденсаторы емкостью C1=2 нФ, C2=3 нФ включены в цепь с ЭДС E=10 B (смотри рисунок), Внутренним сопротивлением которого можно пренебречь. Определите заряды, установившиеся на конденсаторах.

3.  Какой должна быть ЭДС E источника тока, чтобы напряженность электрического поля в плоском конденсаторе была равна E=2 кВ/м, если внутреннее сопротивление источника тока r=2 Ом, сопротивление резистора R=10 Ом, расстояние между пластинами конденсатора d=2 мм.

4.  Определить общее сопротивление электрической цепи, напряжение и мощность каждого проводника на рис.1 при R1 = 10Ом, R2 = 25Ом, R3 = 15Ом и R4 = 14Ом. Напряжение источника напряжения U = 16В. Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

5.  Пря­мо­ли­ней­ный про­вод­ник дли­ной 0,2 м на­хо­дит­ся в од­но­род­ном маг­нит­ном поле с ин­дук­ци­ей 4 Тл и рас­по­ло­жен под углом к век­то­ру ин­дук­ции. Чему равен мо­дуль силы, дей­ству­ю­щей на про­вод­ник со сто­ро­ны маг­нит­но­го поля при силе тока в нем 2 А?

6.  Пря­мо­ли­ней­ный про­вод­ник дли­ной L с током I по­ме­щен в од­но­род­ное маг­нит­ное поле так, что на­прав­ле­ние век­то­ра маг­нит­ной ин­дук­ции B пер­пен­ди­ку­ляр­но про­вод­ни­ку. Если силу тока умень­шить в 2 раза, а ин­дук­цию маг­нит­но­го поля уве­ли­чить в 4 раза, то дей­ству­ю­щая на про­вод­ник сила Ам­пе­ра.

7.  Пря­мо­ли­ней­ный про­вод­ник дли­ной L с током I по­ме­щен в од­но­род­ное маг­нит­ное поле пер­пен­ди­ку­ляр­но ли­ни­ям ин­дук­ции B. Как из­ме­нит­ся сила Ам­пе­ра, дей­ству­ю­щая на про­вод­ник, если его длину уве­ли­чить в 2 раза, а силу тока в про­вод­ни­ке умень­шить в 4 раза?

8.  Пря­мо­ли­ней­ный про­вод­ник дли­ной 0,5 м, по ко­то­ро­му течет ток 6 А, на­хо­дит­ся в од­но­род­ном маг­нит­ном поле. Мо­дуль век­то­ра маг­нит­ной ин­дук­ции 0,2 Тл, про­вод­ник рас­по­ло­жен под углом к век­то­ру В. Сила, дей­ству­ю­щая на про­вод­ник со сто­ро­ны маг­нит­но­го поля, равна

9.  На уча­сток пря­мо­го про­вод­ни­ка дли­ной 50 см в од­но­род­ном маг­нит­ном поле с ин­дук­ци­ей 2 Тл при силе тока в про­вод­ни­ке 20 А и на­прав­ле­нии век­то­ра ин­дук­ции маг­нит­но­го поля под углом к про­вод­ни­ку , дей­ству­ет сила Ам­пе­ра, при­бли­зи­тель­но рав­ная?

10.   За­ря­жен­ная ча­сти­ца дви­жет­ся по окруж­но­сти в од­но­род­ном маг­нит­ном поле. Как из­ме­нит­ся ча­сто­та об­ра­ще­ния ча­сти­цы, если умень­шить ее ки­не­ти­че­скую энер­гию в 2 раза?

11.  Про­вод­ник с током дли­ной 2 м на­хо­дит­ся в од­но­род­ном маг­нит­ном поле с ин­дук­ци­ей . При­чем на­прав­ле­ние маг­нит­но­го поля со­став­ля­ет с на­прав­ле­ни­ем тока. Чему равна сила со сто­ро­ны маг­нит­но­го поля, дей­ству­ю­щая на про­вод­ник?

12.  Элек­трон вле­та­ет в од­но­род­ное маг­нит­ное поле с ин­дук­ци­ей 5 Тл со ско­ро­стью 1 км/с, на­прав­лен­ной под не­ко­то­рым углом к си­ло­вым ли­ни­ям маг­нит­но­го поля. Най­ди­те все воз­мож­ные зна­че­ния мо­ду­ля силы Ло­рен­ца, дей­ству­ю­щей на элек­трон. Спра­воч­ные дан­ные: эле­мен­тар­ный элек­три­че­ский заряд

13.  Пря­мо­ли­ней­ный про­вод­ник дли­ной L с током I по­ме­щен в од­но­род­ное маг­нит­ное поле пер­пен­ди­ку­ляр­но ли­ни­ям ин­дук­ции B. Как из­ме­нит­ся сила Ам­пе­ра, дей­ству­ю­щая на про­вод­ник, если его длину уве­ли­чить в 4 раза, а силу тока в про­вод­ни­ке умень­шить в 4 раза?

14.  Пря­мо­ли­ней­ный про­вод­ник дли­ной 0,2 м на­хо­дит­ся в од­но­род­ном маг­нит­ном поле с ин­дук­ци­ей 4 Тл и рас­по­ло­жен под углом к век­то­ру ин­дук­ции. Чему равен мо­дуль силы, дей­ству­ю­щей на про­вод­ник со сто­ро­ны маг­нит­но­го поля при силе тока в нем 2 А?

15.  Элек­трон вле­та­ет в од­но­род­ное маг­нит­ное поле с ин­дук­ци­ей 5 Тл со ско­ро­стью 1 км/с, на­прав­лен­ной под не­ко­то­рым углом к си­ло­вым ли­ни­ям маг­нит­но­го поля. Най­ди­те все воз­мож­ные зна­че­ния мо­ду­ля силы Ло­рен­ца, дей­ству­ю­щей на элек­трон. Спра­воч­ные дан­ные: эле­мен­тар­ный элек­три­че­ский заряд

16.  Расстояние d между пластинами плоского конденсатора равно 1,33 м, площадь S пластин равна 20 см2. В пространстве между пластинами конденсатора находятся два слоя диэлектриков: слюды толщиной d1=0,7 мм и эбонита толщиной d2=0,3 мм. Определить электроемкость C конденсатора.

17.  Определить электроемкость C плоского слюдяного конденсатора, площадь S пластин которого равна 50 см2, а расстояние между ними равно 0,1 мм.

Преподаватель Ахатова Р. Ф.