Файл: варианта последняя цифра шифра Приложенное напряжение u (В) Параметры.pdf

Задание 1. Рис. 1. Электрическая цепь постоянного тока. Представлена электрическая цепь постоянного тока. Определить падение напряжения на сопротивлении R2 Проверить баланс мощностей
Таблица 1. Исходные данные
№ варианта = последняя цифра шифра Приложенное напряжение U (В) Параметры
????????????????
2
(Гн)
C
(мкф)
R Ом)
????????
2 Ом)
8 80 0,45 80 55 55 Так как данная электрическая цепь подключена к источнику постоянного тока, индуктивность ????????????????
2
будет создавать короткое замыкание в блоке ????????
0
, закорачивая тем самым резистор ???????? и конденсатор
????????????????, поскольку индуктивные элементы вцепи постоянного тока сопротивления не оказывают. Таким образом, протекающий через резистор ????????
2
ток определяется по закону Ома для участка цепи
????????
???????? = ????????,

в нашем случае В Ом А.
2) Проверяем баланс мощностей. Мощность, которую выдаст источник, должна полностью потратиться
???????? ∙ ???????? = ????????
2
∙ ????????
2 80 ∙ 1.45 = 1.45 2
∙ 55 116 = 116 Так как резистор R (I = 0) и индуктивность L
2
(R = 0) энергии не потребляют. Задание 2. Рис. 1. Электрическая цепь переменного тока. Представлена электрическая цепь переменного тока.
• Определить токи в ветвях, представить их в виде мгновенных значений. Таблица 1. Исходные данные
№ варианта = последняя цифра шифра Приложенное напряжение
U В) Параметры
C
(мкф)
???????? (Гн)
????????
1 Ом) ????????
2 Ом)
8 100 ∙ ????????i????????(900???????? + 120°)
50 0.1 24 35

????????(????????) = ????????
???????? sin(???????????????? + ????????) = 100 ∙ ????????i????????(900???????? + 120°)
????????
????????
= 100 В
???????? = 900 ????????
−1
???????? = 120°
U =
????????
????????
√2
∗ ????????
????????????????
=
100
√2
????????
????????35°
= 70,71 cos(120°) + j70,71 sin(120°) = −35,36 + j41.06
|XC | =
1
???????????????? =
1 900 ∗ 120 ∗ 10
−
6
= 9.26 Ом
= |????????
????????
| ∙ ????????
−????????90
= 9.26????????
−????????90
= мОм Ом
????????
1
=
1
????????
1
=
1
−35,36 + j41.06
= −0.01204 + ????????0.0139 См = −????????0.01 См 35 = 0.02857 См

А
????????
1
̇ − ????????
2
̇ − ????????
3
̇ = 0
????????
????????????????
=
???????? ∗ ????????
1
????????
1
+ ????????
2
+ ????????
3
=
(−35,36 + j41.06) ∗ (−0.01204 + ????????0.0139)
(−0.01204 + ????????0.0139) + (−????????0.01) + 0.02857 =
−21.63877 − ????????54.53570 ≈
58.67·e j0.52o
B
???????? 1 = (????????̇ − ????????̇
AB
) ∙ ????????1= ((12.28 + j70.28) −
(
−18.25017 − ????????10.37805
)
)
∙
∙
0.00241 + ????????0.01381
=
-1.04030+0.61600i
≈ 1.20·e j1.19
o i(????????) = 1,19√2 ∙ sin(900???????? + 1.19°) ≈ 1,68 sin (900???????? + 1.19°)

Контрольные вопросы
1. Что такое электрический ток Электрический ток – это направленное движение положительно заряженных частиц
2. Преобразование пассивных электрических цепей. Если электрическая цепь (схема) не имеет источника электрической энергии, то она называется пассивной. Различают четыре вида соединений электрических элементов между собой
1) Последовательное
2) Параллельное
3) Соединение треугольником (многоугольником. Соединение х лучевой звездой (многолучевой звездой.
3. Законы Ома. Смысл закона Ома. Электрическое сопротивление – это сопротивление движению заряженных частиц, то есть току, следовательно, чем больше сопротивление, тем меньше сила тока. Это самая приемлемая формулировка закона Ома. Она отражает его суть. Закон Ома для участка цепи -
???????? =
????????
???????? Закон Ома для активного участка цепи -
???????? =
????????±????????
????????

Закон Ома в дифференциальной форме -
???????? = ????????????????????????.
4. Два закона Кирхгофа. Первый закон Кирхгофа связан стоками и узлами. Он говорит алгебраическая сума токов, сходящихся в узле, равна нулю. Конечно, здесь имеется ввиду сила тока. Второй закон Кирхгофа связан с напряжениями и контурами. Он говорит алгебраическая сумма напряжений в контуре равна нулю.
5. Какая электрическая цепь является нелинейной В линейной электрической цепи сопротивления ее элементов не зависят от величины или направления тока или напряжения. Вольтамперные характеристики (ВАХ) линейных элементов (графическое изображение закона Ома) являются прямыми линиями. Если электрическая цепь содержит, хотя бы один нелинейный элемент, она будет нелинейной. В нелинейной электрической цепи сопротивления ее элементов зависят от величины или направления тока, или напряжения. Нелинейные элементы имеют криволинейные вольтамперные характеристики, симметричные или несимметричные относительно осей координат.
6. Принципы расчёта нелинейных цепей. Режим диода с нагрузкой называют рабочим режимом. Если бы диод обладал линейным сопротивлением, то расчёт тока в подобной схеме не представлял бы затруднений, так как общее сопротивление цепи равно сумме сопротивления диода постоянному току и сопротивления нагрузочного резистора. Но диод обладает нелинейным сопротивлением, и значение ????????
0
у него изменяется при изменении тока. Поэтому расчёт тока делают графически. Задача состоит в следующем известны значения Е, Ни характеристика диода, требуется определить ток вцепи и напряжение на диоде д. Характеристику диода следует рассматривать как график некоторого уравнения, связывающего величины д и д. А для сопротивления н подобным уравнением является закон Ома для участка н

???????? = Н
(???????? − ДН Итак, имеются два уравнения с двумя неизвестными I и U, причем одно из уравнений дано графически (характеристика нелинейного элемента. Для решения такой системы уравнений надо построить график второго уравнения и найти координаты точки пересечения двух графиков. Для этого рассмотрим все режимы работы нелинейного элемента – от его короткого замыкания, когда его сопротивление равно нулю, до холостого хода, когда цепь разорвана, и ток равен нулю. При I = 0 (холостой ход) из уравнения получаем Ед или д = Е, то есть напряжение на нелинейном элементе равно Е, что соответствует точке Ас координатами Е и 0) на рис. 45, б. А если д = 0, (короткое замыкание нелинейного элемента, то есть, ток через нелинейный элемент не проходит и не создаёт падение напряжения на нем, тон. откладываем этот ток на оси ординат (точка Б. через точки Аи Б проводим прямую, которая называется нагрузочная прямая, так как охватывает все режимы работы нелинейного элемента. Координаты точки D (рабочая точка нелинейного элемента – диода) дают решение поставленной задачи (смотри рисунок б.
7.
Вольт-Амперная характеристика диода.

8. Работа p-n перехода. Возникновение потенциального барьера. Полупроводниковым переходом называют тонкий слой, образующийся вместе контакта двух областей полупроводников акцепторного и донорного типов. Обе области полупроводника, изображённые на рисунке, электрически нейтральны, поскольку как сам материал полупроводника, таки примеси электрически нейтральны. Отличия этих областей - в том, что левая из них содержит свободно перемещающиеся дырки, а правая свободно перемещающиеся электроны. Появление этих зарядов приведёт к появлению электрического поляна границе областей полупроводника. Это поле будет отталкивать дырки p- области от границы раздела полупроводников, а электроны области - вправо от этой границы. С электрическим полем E можно связать потенциальную энергию дырки и электрона в областях. Получается, что дырка для перехода из области в область должна "забраться" на потенциальный порог высоты
E. На аналогичный порог должен "забраться" электрон для перехода из n- области в область.
9. Что такое статическое и дифференциальное сопротивление. Статическим или интегральным сопротивлением нелинейного элемента называется отношение напряжения на элементе к величине тока. Это сопротивление пропорционально тангенсу угла наклона «α» между осью тока и прямой, проведённой изначала координат в рабочую точку характеристики. Статическое сопротивление как бы выпрямляет нелинейный элемент, делая его линейным. Дифференциальное или динамическое сопротивление нелинейного элемента - это величина, равная отношению бесконечно малого приращения напряжения на нелинейном сопротивлении к соответствующему приращению тока. При переходе к бесконечно малым получаем производную, то есть скорость изменения сопротивления.

10. Принципы расчета синусоидальных цепей. Для расчета цепи синусоидального тока нужно перейти от исходной схемы к комплексной и определить все комплексные значения параметров, после этого для расчета можно воспользоваться всеми правилами цепей постоянного тока. Затем, после завершения расчета, сделать обратный переход по формуле
????????????????(????????) действительная часть от комплексного значения найденного тока
11. Представление транзистора как соединение двух диодов.
12. Акцепторные и донорные полупроводники. Донорные полупроводники получаются при добавлении в полупроводник элементов, от которых легко "отрывается" электрон. Например, если к четырехвалентному кремнию (или германию) добавить пятивалентный мышьяк (или фосфор, то последний использует свои 4 валентных электрона для создания 4 валентных связей в кристаллической решетке, а пятый электрон окажется "лишним, такой электрон легко отрывается от атома и начинает относительно свободно перемещаться по кристаллу. В таком случаев кристалле образуется избыток свободных электронов. Не следует забывать и об образовании пар электрон - дырка, как это рассматривалось в случае беспримесного полупроводника, однако для этого требуется значительно большая энергия, и поэтому вероятность такого процесса при комнатных температурах достаточно мала. Электроны в донорном полупроводнике принято называть основными носителями заряда, а дырки - неосновными носителями заряда.

Акцепторные полупроводники получаются при добавлении в полупроводник элементов, которые легко "отбирают" электрону атомов полупроводника. Например, если к четырехвалентному кремнию (или германию) добавить трехвалентный индий, то последний использует свои три валентных электрона для создания трехвалентных связей в кристаллической решетке, а четвертая связь окажется без электрона. Электрон из соседней связи может перейти на это пустое место, и тогда в кристалле получится дырка.
13. Принципы беспроводной связи. Для реализации беспроводной связи (передачи информации через пространство) необходимо иметь источник, излучающий энергию в пространство, ас этой энергией, переносилась бы информация. Если заставить энергию меняться во времени, то есть закодировать её информацией, а в другой точке пространства приёмник энергии раскодировал е, то есть извлёк бы информацию. В качестве излучателя и приёмника можно использовать колебательные контура. В контуре необходимо создать незатухающие колебания (смотри генераторы гармонических колебаний, и заставить электромагнитную энергию излучаться в пространство. Для этого одна пластина конденсатора колебательного контура становится антенной.
14. Аналоговая электроника. Аналоговые устройства - это устройства, работающие в аналоговом режиме, то есть используют рабочие характеристики в виде аналитических функций.
15. Цифровая электроника. Дискретизация повремени и квантование по уровню лежат в основе преобразования сигнала из аналоговой формы в цифровую. В цифровом сигнале также должна сохраняться временная и уровневая информация. Но вместо кодирования и записи этих параметров в аналоговой форме (как на грампластинке, в цифровой записи временные и уровневые параметры сохранены в дискретной форме. Временная информация кодируется в цифровой форме путём периодического измерения мгновенных значений сигнала. Дискретное

значение аналогового сигнала называют отсчётом. Уровень кодируется в результате представления значения каждого отсчёта при помощи числа. Этот процесс называется квантованием. Таким образом, дискретизация повремени и квантование по уровню являются основой цифрового преобразования.
16. Цифровая передача и управление ошибками. Вся информация, передаваемая по каналу связи файлы, звук, видео и т. д, представляет собой массив цифровых данных, то есть сочетание единиц и нулей. Для передачи используют одну из двух технологий
• передача коммутацией каналов, как это делается в телефонной сети
• передача коммутацией пакетов данных.