АВТОНОМНА НЕКОМЕРЦІЙНА ОРГАНІЗАЦІЯ
ВИЩОЇ ПРОФЕСІЙНОЇ ОСВІТИ
ЦЕНТРОСПІЛКИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
«РОСІЙСЬКИЙ УНІВЕРСИТЕТ КООПЕРАЦІЇ»
КАЗАНСЬКИЙ КООПЕРАТИВНИЙ ІНСТИТУТ (ФІЛІЯ)
ЕЛЕКТРОТЕХНІКА ТА ЕЛЕКТРОНІКА
КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ
для студентів, які навчаються за напрямом підготовки
222000.62 Інноватика,
260800.62 Технологія продукції та організація громадського харчування
Казань 2013
Кірсанов В.А. Електротехніка та електроніка: Конспект лекцій – Казань: Казанський кооперативний інститут (філія) Російського університетукооперації, 2013. - 9 с.
Конспект лекцій для студентів, які навчаються за напрямом підготовки 222000.62 Інноватика, 260800.62 Технологія продукції та організація громадського харчування розроблений відповідно до навчальним планом, затвердженою Вченою радою Російського університету кооперації від 15.02.2013 р., протокол № 3, та робочою програмоювід 11.09.2013 р, протокол №1.
© Казанський кооперативний інститут (філія) Російського університету кооперації, 2013
© Кірсанов В.А., 2013
лекція 1. Загальні поняттята визначення електричних кіл
електротехніка та електроніка – дисципліна, що поєднує знання про дві взаємопов'язані галузі науки і техніки: електротехніки та електроніки. Об'єднання двох дисциплін дозволяє глибше зрозуміти їх взаємозв'язок і грамотніше використовувати фізичні основи електромагнітних явищ, що вивчаються в електротехніці, і методи розрахунку електричних ланцюгів при аналізі та синтезі схем електроніки, в яких використовуються як лінійні, так і нелінійні електронні прилади, компоненти.
Електротехніка – галузь науки і техніки, пов'язана з здобуттям,
перетворенням та використанням електричної енергії у практичній діяльності людини, що охоплює питання застосування електромагнітних явищ у різних галузях промисловості та у побуті.
Електроніка – галузь науки і техніки, пов'язана зі створенням та описом фізичних принципів роботи нових електронних приладів та пристроїв або електронних схемз їхньої основі.
Мета дисципліни:
Вивчення основних законів та методів розрахунку лінійних електричних та магнітних ланцюгів;
Вивчення методів аналізу та синтезу лінійних та нелінійних електричних ланцюгів;
Вивчення принципів функціонування трансформаторів, електричних машинпостійного та змінного струму;
Вивчення організації мережі;
Вивчення методів вимірювання та спостереження електричних сигналів;
Вивчення принципів роботи основних напівпровідникових приладів та базових схемелектроніки, створені на їх основі;
Вивчення елементної бази сучасних комп'ютерів та інших електронних пристроїв;
Вивчення принципів організації лінійних підсилювачів електричних сигналів, у тому числі операційних підсилювачів та вивчення областей їх можливого застосування;
Вивчення засад побудови джерел живлення сучасних електронних пристроїв.
Загальні відомості
Електричний ланцюг це сукупність взаємозалежних елементів, компонентів або пристроїв, призначена для проходження в них електричного струму, процеси в якій можуть бути описані за допомогою понять про електрорушійну силу (е.д.с.), електричний струм і електричну напругу.
Електричний струм (i або I) – спрямований рух носіїв електричного заряду (якими часто виступають електрони). Розрізняють три різновиди струму: струм провідності, струм усунення, струм перенесення. Струм провідності обумовлений спрямованим упорядкованим рухом вільних носіїв заряду (наприклад, електронів) під дією електричного поляусередині провідника. Струм зміщення або струм поляризації спостерігається в діелектриці та обумовлений зміщенням один щодо одного під дією електричного поля пов'язаних, протилежних за знаком зарядів. Під впливом постійного зовнішнього електричного поля спостерігається короткочасний струм усунення. Але при змінному полі зі струмом усунення доводиться рахуватися. Струм перенесення або струм конвекції обумовлений перенесенням електричних зарядіву вільному просторі зарядженими частинками чи тілами під впливом електричного поля.
Кількісною характеристикою електричного струму є сила струму - кількість електрики q, яка протікає через поперечний переріз провідника за одиницю часу:
I= q/t.
У випадку, якщо заряди рухаються в провіднику нерівномірно, силу струму, що змінюється, можна знайти за формулою:
i = dq/dt.
Кількість електрики у системі СІ вимірюється в кулонах (Кл), а сила струму вимірюється в амперах (А).
Ампер є силою незмінного струму, який, проходячи двома паралельними прямолінійними провідниками нескінченної довжини і мізерно малого кругового перерізу, розташованим на відстані 1 м один від одного у вакуумі, викликав би між цими провідниками силу, рівну 1 Н/м.
Кулон визначається як кількість електрики, що протікає через поперечний переріз провідника в 1 с при незмінній силі струму в 1 А.
Для характеристики руху електрики у цій точці поверхні застосовується щільність струму δ, яка визначається за формулою:
δ = I/S,
де S-площа поперечного перерізу провідника.
Електрична напруга (u або U) - Різниця електричних потенціалівміж виділеними точками або величина роботи, яку здійснить електричне поле перенесення одиничного позитивного заряду з однієї точки в іншу.
Електричний потенціал чисельно дорівнює роботіполя перенесення одиничного позитивного заряду з цієї точки простору в нескінченно віддалену, потенціал якої приймається за нульовою. Оскільки в електричному ланцюзі потенціал однієї з точок приймається рівним нулю, цікаві зазвичай електричні напруги, а не потенціали.
1В=1Дж/1Кулон
Джерело е.д.с. - джерело напруги в електричному ланцюзі, величина якого мало залежить від обраного в розумних межах навантаження; джерело електричної енергії, що використовує для формування зовнішньої напруги сторонні, електричні сили. Приклад: гальванічний елемент, що здійснює перетворення хімічної енергії в електричну та генератор, що здійснює перетворення механічної енергії в електричну.
Електрична схема – спосіб зображення електричного кола на площині з використанням умовних графічних позначень компонентів або елементів електричного кола. Під схемою часто розуміють фізичну реалізацію електричного кола.
Компонент, елемент - Мінімальна, функціонально і конструктивно закінчена складова частина ланцюга або схеми. До компонентів відносять джерела живлення, електродвигуни, резистори, конденсатори, котушки індуктивності.
При аналізі електричних ланцюгів, як правило, оцінюють значення струмів, напруг та потужностей. В цьому випадку немає потреби враховувати конкретний пристрій різних навантажень. Важливо знати лише їх опір – R, індуктивність – L чи ємність – С. Такі елементи ланцюга називають приймачами електричної енергії.
Залежність струму, що протікає по приймачеві електричної енергії, від напруги на цьому приймачі прийнято називати вольтамперною характеристикою (ВАХ).
Приймачі електричної енергії, вольтамперні характеристики яких є прямими лініями, називаються лінійними.
Електричні ланцюги, до складу яких включені лише лінійні елементи, називаються лінійними електричними ланцюгами.
Електричні ланцюги, до складу яких входить хоча б один нелінійний елемент, називаються нелінійними електричними ланцюгами.
Сигнал – фізичний процес, що несе інформацію або цікавий.
Електричний сигнал - Сигнал у вигляді електричної напругичи струму. Розрізняють аналоговий та цифровий (Дискретний) сигнали.
Аналоговий сигнал може приймати будь-яке довільне значення напруги або струму в заданому діапазоні від мінімального значення до максимального.
Датчик - Перетворювач представляє інтерес і несе інформацію фізичного процесу в електричний сигнал. Прикладом датчика може служити термопара (сплав двох різнорідних матеріалів), що формує на виході напругу, пропорційну температурі. Приклад: датчик холу, що здійснює перетворення величини магнітної індукції зовнішнього магнітного поляв е.р.с., тобто аналоговий сигнал; терморезистор, Здійснюють перетворення температури навколишнього середовища в опір; тензорезистор, Здійснюють перетворення механічного тиску в опір.
Цифровий сигнал - Подання цифрової інформації у вигляді чітко помітних рівнів напруги. Для подання двійкової інформації, в якій можливі лише два значення: 0 або 1, достатньо використовувати два чітко помітні рівні напруги. Розрізняють кілька способів подання двійкового сигналу: потенційний, імпульсний та імпульсно-потенційний.
При потенційномуспособі уявлення логічні стани 0 і 1 видаються двома різними рівняминапруги. Наприклад, для елементів транзисторно-транзисторної логіки (ТТЛ):
Логічна одиниця є напругою U 1 ≥ 2.4В;
Логічний нуль є напругою U 0 ≤ 0.4В.
При імпульсномуподанні двійкової інформації логічній одиниці відповідає наявність на виході елемента імпульсу чи серії імпульсів, а за нулі – відсутність імпульсів.
Імпульс – електричний сигнал, для якого характерною є швидка зміна рівня напруги або струму і який зазвичай прагне встановлення одного з двох можливих граничних значень напруги або струму.
При імпульсно-потенційномуподанні інформації використовуються одночасно обидва запропоновані вище методи.
Логічний елемент - Найменша функціонально і конструктивно закінчена частина ЕОМ, що виконує будь-яку логічну функцію. Серед основних логічних функцій зазвичай виділяють диз'юнкцію, кон'юнкцію та заперечення.
Диз'юнкція– така функція (y) двійкових змінних (Х1, Х2, ..), яка дорівнює одиниці, коли хоча б одна вхідна змінна дорівнює одиниці. Функцію при двох змінних записують так:
y=Х1vХ2.
Диз'юнкціяреалізується за допомогою диз'юнктора або елемента типу НІ, де N - число входів у диз'юнктора. При двох входах маємо справу з елементом 2АБО, умовне позначення якого запропоновано на малюнку:
Кон'юнкція– така функція (y) двійкових змінних (Х1, Х2, ..), яка дорівнює одиниці, коли всі вхідні змінні рівні одиниці. Функцію при двох змінних записують так:
y=Х1&Х2 або y=Х1*Х2.
Кон'юнкціяреалізується за допомогою кон'юнктора або елемента типу NІ, де N – число входів кон'юнктора. При двох входах маємо справу з елементом 2І, умовне позначення якого запропоновано на малюнку:
Заперечення– така функція (y) двійкової змінної Х, яка дорівнює одиниці, якщо вхідна змінна дорівнює нулю та навпаки.
Запереченняреалізується за допомогою інвертора або елемента НЕ, умовне позначення якого запропоновано на малюнку:
Символом заперечення умовному позначенні є кружечок лінії сигналу.
Магнітним ланцюгом називають сукупність пристроїв, що містять феромагнітні тіла і утворюють замкнутий ланцюг, в якому за наявності магніторушійної сили утворюється магнітний потік і вздовж якої замикаються лінії магнітної індукції.
Магніторушійна сила (мдс) – характеристика можливості джерел магнітного поля (електричних струмів) створювати магнітні потоки.
Лекція 2. Електричні ланцюги постійного струму
Основні закони ланцюгів постійного струму
Основними топологічними поняттями теорії електричних кіл є гілка, вузол, контур, двополюсник, чотириполюсник, граф схеми електричних ланцюгів, дерево граф схеми.Розглянемо деякі з них.
Гілкуназивають ділянку електричного ланцюга з тим самим струмом. Вона може складатися з одного або кількох послідовно включених елементів.
Взломназивають місце з'єднання двох елементів. Місце з'єднання трьох і більше гілок називають складним вузлом. Складний вузол позначається на схемі крапкою. Складні вузли, що мають рівні потенціалиоб'єднуються в один потенційний вузол.
Контуромназивають замкнутий шлях, що проходить через кілька гілок та вузлів електричного кола.
Незалежним називається контур, до складу якого входить хоча б одна гілка, що не належить сусіднім контурам.
Двополюсникназивають частину електричного ланцюга із двома виділеними затискачами – полюсами. Двополюсник позначають прямокутником з індексами "А" або "П". Індекс "А" застосовують для позначення активного двополюсника, у складі якого є джерела Е.Д.С. Індекс «П» застосовують для позначення пасивного двополюсника.
Розрахунок та аналіз електричних ланцюгів проводиться з використанням закону Ома, першого та другого законів Кірхгофа. На основі цих законів встановлюється взаємозв'язок між значеннями струмів, напруг, ЕРС всієї електричного ланцюгата окремих її ділянок та параметрами елементів, що входять до складу цього ланцюга.
Закон Ома для ділянки ланцюга
Співвідношення між струмом I, напругою UR та опором R ділянки аb електричного ланцюга (рис. 1) виражається законом Ома
У цьому випадку U R = RI називають напругою або падінням напруги на резисторі R, а I струмом в резисторі R.
При розрахунку електричних кіл іноді зручніше користуватися не опором R, а величиною зворотної опору, тобто. електричною провідністю:
В цьому випадку закон Ома для ділянки ланцюга запишеться у вигляді:
Закон Ома для повного ланцюга
Цей закон визначає залежність між ЕРС Е джерела живлення з внутрішнім опором r 0 (рис.1), струмом І електричного ланцюга та загальним еквівалентним опором R Е = r 0 + R всього ланцюга:
I = E/R е = E/(r 0 +R)
Складний електричний ланцюг містить, як правило, кілька гілок, до яких можуть бути включені свої джерела живлення та режим її роботи не може бути описаний лише законом Ома. У цьому випадку використовують закони Кірхгофа є наслідком закону збереження енергії.
Перший закон Кірхгофа
Алгебраїчна сума струмів, що сходяться в будь-якому вузлі, дорівнює нулю.
Під час запису рівнянь за першим законом Кірхгофа струми, спрямовані до вузла, беруть зі знаком «плюс», а струми, спрямовані від вузла – зі знаком «мінус».
I1-I2+I3-I4+I5=0
Число рівнянь, які можна скласти на підставі першого закону, дорівнює числу вузлів ланцюга, причому тільки (У – 1) рівнянь є незалежнимиодин від одного. У- Кількість вузлів схеми.
Другий закон Кірхгофа
Алгебраїчна сума падінь напруги на окремих ділянках замкнутого контуру, довільно виділеного у складній розгалуженого ланцюга, дорівнює сумі алгебри ЕРС в цьому контурі.
При записі рівнянь за другим законом Кірхгофа необхідно:
1) задати умовні позитивні напрямки ЕРС, струмів та напруг;
2) вибрати напрямок обходу контуру, для якого записується рівняння;
3) записати рівняння, причому доданки, які входять у рівняння, беруть зі знаком «плюс», якщо їх умовні позитивні напрями збігаються з обходом контуру, і зі знаком «мінус», якщо вони протилежні.
Е1 –
Е2 +
Е3 = I1R1 - I2R2 + I3R3 - I4R4
Кількість незалежних рівнянь за другим законом Кірхгофа дорівнює:
Методи аналізу лінійних електричних кіл постійного струму
Реальні електротехнічні пристрої та системи мають складні схеми. Перед фахівцями стоять завдання розрахунку їхніх параметрів. Процес розрахунку параметрів теорії електротехніки прийнято називати «аналізом схем». Електричні схеми будь-якої складності підпорядковуються законам Ома та Кірхгофа. Проте застосування цих законів часто призводить до невиправдано складним рішенням. Тому було розроблено низку методів аналізу, адаптованих до топології електричних ланцюгів та спрощують процес розрахунку їх параметрів.
Аналіз електричних ланцюгів із застосуванням законів Кірхгофа
При аналізі електричних кіл визначають значення струмів у їхніх гілках, падіння напруги на елементах або споживану потужність за заданим значенням Е.Д.С., а також значення опорів, провідностей або інших параметрів за заданими значеннями струму або напруги.
Суть аналізу електричних кіл застосуванням законів Кірхгофа полягає у складанні системи незалежних лінійних рівнянь.
За першим законом Кірхгофа складається (У - 1) рівняння, за другим законом В - (У-1) рівнянь.
Аналіз електричних кіл методом еквівалентних перетворень
Коли до складу електричного кола входить лише одне джерело Е.Д.С., його струм визначається загальним опором пасивних приймачів електричної енергії. Такий опір називають еквівалентним – Rекв. Очевидно, якщо відомо Rекв, то ланцюг можна у вигляді двох послідовно з'єднаних елементів – джерела Э.Д.С. та Rекв, а визначення струму джерела зводиться до застосування закону Ома. Процес переходу від електричного ланцюга з довільною топологією до ланцюга Rекв називається еквівалентним перетворенням. Таке перетворення і покладено основою аналізованого методу аналізу.
Прийоми перетворення електричного кола визначаються способами з'єднання пасивних елементів. Розрізняють способи з'єднання: послідовне, паралельне, за змішаною схемою, трикутником та зіркою.Розглянемо сутність еквівалентних перетворень за кожним із названих способів.
Електричний ланцюг із послідовним з'єднанням елементів
|
|
|
Послідовним називають таке з'єднання елементів ланцюга, при якому у всіх включених у ланцюг елементах виникає той самий струм I (рис. 2.).
На підставі другого закону Кірхгофа загальна напруга U всього ланцюга дорівнює сумі напруг на окремих ділянках:
U = U 1 + U 2 + U 3 або IR екв = IR 1 + IR 2 + IR 3 ,
звідки слідує
R екв = R1 + R2 + R3.
Таким чином, при послідовному з'єднанні елементів ланцюга загальний еквівалентний опір ланцюга дорівнює арифметичній сумі опорів окремих ділянок. Отже, ланцюг із будь-яким числом послідовно включених опорів можна замінити простим ланцюгом з одним еквівалентним опором R екв (рис. 3.). Після цього розрахунок ланцюга зводиться до визначення струму I всього ланцюга згідно із законом Ома
і за наведеними вище формулами розраховують падіння напруг U 1 , U 2 , U 3 на відповідних ділянках електричного ланцюга (рис. 2.).
Недолік послідовного включення елементів полягає в тому, що при виході з ладу хоча б одного елемента припиняється робота всіх інших елементів ланцюга.
Електричний ланцюг з паралельним з'єднанням елементів
Паралельним називають таке з'єднання, при якому всі включені до ланцюга споживачі електричної енергії, перебувають під тим самим напругою (рис. 4.).
У цьому випадку вони приєднані до двох вузлів ланцюга а і b, і на підставі першого закону Кірхгофа можна записати, що загальний струм I всього ланцюга дорівнює сумі алгебри струмів окремих гілок:
I = I 1 + I 2 + I 3, тобто.
звідки випливає, що
.
З цього співвідношення випливає, що еквівалентна провідність ланцюга дорівнює арифметичній сумі провідностей окремих гілок:
g екв = g1+g2+g3.
У міру зростання числа паралельно включених споживачів провідність ланцюга g екв зростає, і навпаки, загальний опір R екв зменшується.
Напруги в електричному ланцюзі з паралельно з'єднаними опорами (рис. 4)
U = IR екв = I 1 R 1 = I 2 R 2 = I 3 R 3 .
Звідси слідує що
тобто. струм у ланцюзі розподіляється між паралельними гілками обернено пропорційно їх опорам.
За паралельно включеною схемою працюють у номінальному режимі споживачі будь-якої потужності, розраховані на одну і ту ж напругу. Причому включення чи відключення однієї чи кількох споживачів не відбивається на роботі інших. Тому ця схема є основною схемою підключення споживачів до джерела електрики.
Електричний ланцюг зі змішаним з'єднанням елементів
Змішаним називається таке з'єднання, при якому ланцюги є групи паралельно і послідовно включених опорів.
Для ланцюга, представленого на рис. 5 розрахунок еквівалентного опору починається з кінця схеми. Для спрощення розрахунків приймемо, що всі опори в цій схемі є однаковими: R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R. Опір R 4 і R 5 включені паралельно, тоді опір ділянки ланцюга cd дорівнює:
.
У цьому випадку вихідну схему (рис. 5) можна подати у наступному вигляді (рис. 6):
На схемі (рис. 6) опір R 3 і R cd з'єднані послідовно, і тоді опір ділянки ланцюга ad дорівнює:
.
Тоді схему (рис. 6) можна подати у скороченому варіанті (рис. 7):
На схемі (рис. 7) опір R 2 і R ad з'єднані паралельно, тоді опір ділянки ланцюга аb дорівнює
.
Схему (рис. 7) можна у спрощеному варіанті (рис. 8), де опори R 1 і R ab включені послідовно.
Тоді еквівалентний опір вихідної схеми (рис. 5) дорівнює:
.
|
|
|
В результаті перетворень вихідну схему (рис. 5) представлено у вигляді схеми (рис. 9) з одним опором R екв. Розрахунок струмів та напруг для всіх елементів схеми можна зробити за законами Ома та Кірхгофа.
Суть методу еквівалентних перетворень:
1. Ділянки електричного ланцюга з послідовно та паралельно з'єднаними елементами замінюють одним еквівалентним елементом. Шляхом послідовно виконаних перетворень схему спрощують елементарного виду.
2.Застосуванням закону Ома є струм спрощеної схеми. Його значення визначає струм гілки, найближчої до джерела Е.Д.С. (Струм першої гілки). Це дозволяє легко обчислити струми інших гілок.
Миттєве значення;
Амплітудне значення;
Початкова фаза;
Чинне значення;
Середнє значення;
Комплекс діючого або амплітудного значення та ін.
Миттєве значення
Миттєве значення величини a записується у вигляді:
а = Аm sin (?t +?),
де Аm - Амплітуда (максимальне значення) величини;
ω – кутова частота, Рад/с;
t - поточне значення часу, с;
ψ - Початкова фаза.
Миттєві значення струму i, напруги u або ЕРС запишемо у вигляді:
i=Im sin (ωt+ψi),
u=Um sin (ωt+ψu),
e=Em sin (ωt+ψe).
Аргумент синуса (ωt +ψ) називається фазою. Кут ψ дорівнює фазі в початковий момент часу t = 0 і тому називається початковою фазою.
Кутова частота пов'язана з періодом T і частотою f =1/Т формулами:
.Чинне значення синусоїдального струму часто називають середньоквадратичним або ефективним значеннями.
Значення струмів і напруг, що діють, показують більшість електровимірювальних приладів (амперметрів, вольтметрів).
У чинних значеннях вказуються номінальні струмита напруги в паспортах різних електроприладів та пристроїв.
Під середнім значеннямсинусоїдального струму розуміють його середнє значення за половину періоду:
Аналогічно:
І 
Елементи електричних кіл синусоїдального струму
Основні елементи електричних кіл синусоїдального струму:
Джерела електричної енергії ( джерела ЕРСта джерела струму);
резистивні елементи (резистори, реостати, нагрівальні елементи і т.д.);
Ємнісні елементи (конденсатори);
Індуктивні елементи (котушки індуктивності).
Резистивний елемент
За законом Ома напруга на резистивному елементі:u=i⋅R=R⋅Im sinωt=Um sinωt, де Um =R⋅Im і струм i=Im sinωt.
Звідси випливає:
1. Струм і напруга в резистивному елементі збігаються по фазі (змінюються синфазно).
2. Закон Ома виконується як для амплітудних значень струму та напруги: Um =R⋅Im, так і для діючих значень струму та напруги: U=R⋅I.
Виразимо миттєву потужність p через миттєві значення струму i та напруги u:
p=u i =Um Im sinωt sinωt =U I (1-cos2ω).
Індуктивний елемент
Класичним прикладом індуктивного елемента є котушка індуктивності – дріт, намотаний на ізоляційний каркас.
uL = ω⋅L⋅Im cosωt = Um sin(ωt+900),
де Um = ω⋅L⋅Im = XL⋅Im.
Розмір XL =ω⋅L називається індуктивним опором, Вимірюється в омах і залежить від частоти ω .
З цих виразів випливає важливий висновок:
1.Струм в індуктивному елементі відстає по фазі від напруги на(900).
2.Індуктивний елемент надає синусоїдальному (змінному) струму опір, модуль якого X L = ω ⋅ L прямо пропорційний частоті.
3. Закон Ома виконується як для амплітудних значень струму і напруги: Um = XLIIm, так і для діючих значень: U = XL⋅I.
Миттєва потужність:
p = u⋅i = Um cosωt⋅Im sinωt = U⋅I sin2ωt.
Миттєва потужність на індуктивному елементі має тільки змінну складову U⋅I sin2ωt змінюється з подвійною частотою (2ω).
Потужність періодично змінюється за знаком: то позитивна, то негативна. Це означає, що протягом одних чвертьперіодів, коли p>0, енергія запасається в індуктивному елементі (у вигляді енергії магнітного поля), а протягом інших чвертьперіодів, коли p< 0 , энергия возвращается в электрическую цепь.
У даному розділідо вашої уваги надані Книги з електроніки та електротехніки. Електроніка - це наука, що займається вивченням взаємодії електронів з електромагнітними полями та розробкою методів створення електронних приладів, пристроїв або елементів, що використовуються в основному для передачі, обробки та зберігання інформації.
Електроніка являє собою галузь науки і техніки, що бурхливо розвивається. Вона вивчає фізичні основи та практичне застосуваннярізноманітних електронних приладів. До фізичної електроніки відносять: електронні та іонні процеси в газах та провідниках. На поверхні розділу між вакуумом та газом, твердими та рідкими тілами. До технічної електроніки відносять вивчення устрою електронних приладів та їх застосування. Область, присвячена застосуванню електронних приладів у промисловості, називається Промисловою Електронікою.
На сайті ви можете завантажити безкоштовно велику кількість книг з електроніки. У книзі «Схемотехніка електронних засобів» розглянуто елементну базу електронних приладів. Наведено основні принципи побудови аналогових, імпульсних та цифрових пристроїв. Особлива увага приділена пристроям і перетворювачам інформації, що запам'ятовують. В окремому розділі розглянуті мікропроцесорні комплекси та пристрої. Для студентів установ вищої професійної освіти. Також скачуйте книги авторів: Левінштейн М.Є., Сімін Г.С., Максіна Є.Л., Кузьміна О., Щедрін А.І., Леонтьєв Б.К., Шелестов І.П., Піз Р., Родін А., Бессонов В.В., Столових А.М., Дрігалкін В.В., Мендл М., Лебедєв А.І., Брага Н., Хамакава Й., Ревіч Ю.В., Абрайтіс Б.Б ., Альтшуллер Г.Б., Єлфімов Н.М., Шакулін В.Г., Байда Н.П., Байєрс Т., Бальян Р.Х., Обрусник В.П., Бамдас А.М., Савіновський Ю .А., Бас А.А., Безбородов Ю.М., Бочаров Л.М., Бухман Д.Р., Кротченко А.Г., Обласов П.С., Бистров Ю.А., Василевський Д.П. ., Васильєв В.А., Вдовін С.С., Вересов Г.П., Якубовський С.В., Шахгільдян В.В., Чистяков Н., Хоровіц П., Хілл У., Фелпс Р., Сидоров І .Н., Кушнір С.В., Гришин Г.Г., Мошков А.А., Ольшанський О.В., Овечкін Ю.А., Вікулін І.М., Войшвілло Г.В., Володін А.А. ., Гальперін М.П., Кузнєцов В.Я., Маслєніков Ю.А., Гаусі М., Лакер К., Єльяшкевич С., Гендін Г.С., Головков А.В.
Зверніть увагу на книгу «Схемотехніка та засоби проектування цифрових пристроїв». У книзі наводиться опис схемотехніки цифрових пристроїв. Основна увага приділяється навчанню розробки програмно-апаратних комплексів, що містять процесор: написання поведінкових та структурних VHDL та Verilog HDL-моделей, їх тестування та функціональне тестування виконання програм. Описується сучасний інструментарій розробника. На прикладах надається опис використання цього інструментарію.
На сайті представлені книги найзнаменитіших авторів: Любицький В.Б., Гольденберг Л.М., Матюшкін Б.Д., Поляк М.М., Горбатий В.І., Городилін В.М., Федосєєва Є.О., Трохименко Я., Любіч Ф., Румянцев М.М., Розанов Ю.К., Гришин Ю.П., Казарінов Ю.М., Катіков В.М., Рамм Г.С., Панфілов Н.Д., Окснер Е.С., Новаченко І.В., Юровський А.В., Нефєдов А.В., Гордєєва В.І., Мошиц Р., Хорн П., Мігулін І., Чаповський М., Маркатун М.Г. ., Дмитрієв В.А., Ільїн В.А., Лярський В.Ф., Мурадян О.Б., Джозеф К., Андрєєв В., Баранов В.В., Бекін Н.В., Годонов А.Ю. ., Головін О., Алексенко А.Г., Коломбет Є.А., Стародуб Г.І., Айсберг Є., Шумілін М.С., Головін О.В., Севальнєв В.П., Шевцов Е.А. ., Цикін Г.С., Харченко В.М., Хабловскій І., Скулімовскій Ст., Вільямс А., Тетельбаум І.М., Шнейдер Ю.Р., Соклоф С., Гутников В.С., Данилов Л. .В., Матханов П.Н., Філіппов Є.С., Дерябін В.І., Рибаков А.М., Ротхаммель К., Дьяков В.І., Палшков В.В., Жутяєв С., Зельдін І .В., Русінов В.В., Ломоносов В.Ю., Поліванов К.М., Кацнельсон Би., Ларіонов А., Ігумнов Д.В., Корольов Р., Громов І., Іофє В.К., Лизунков М.В., Коллендер Б.Г., Кузинець Л.М., Соколов В.С., Китаєв В.Є., Бокуняєв А.А., Колканов М.Ф., Калантаров П.Л., Цейтлін Л.А., Кононович Л., Калабеков Б.А., Кононович Л.М., Ковалгін Ю.А., Сиріцо А., Поляков В., Корольов Г.В., Костіков В.Г., Нікітін І.Є., Краснопільський А.Є., Соколов В., Троїцький А., Кризе С., Кубаркін Л.В., Кузін В., Кузіна О., Купріянович Л., Леонтьєв В.Ф., Лукошкін А., Кіренський І., Монахов Ю., Петров О., Достав І., Судаков Ю., Громов Н., Виходець А.В., Гітліц М .В., Ніконов А.В., Однолько В.В., Гавриленко І., Мальцева Л., Марцінкявічус А., Мирський Г.Я., Волгов В.А., Вамберський М.В., Казанцев В.І. ., Шелухін С.А., Бунімович С., Яйленко Л., Мухітдінов М., Мусаєв Е., М'ячин Ю.А., Одноралов Н., Павленко Ю.Ф., Шпаньйон П.А., Пароль Н.В. ., Берштейн А.С., Паскальов Ж., Полікарпов А., Сергієнко Е.Ф., Бобров Н.В., Беньківський З., Липинський Е., Бастанов В.Г., Поляков В.Т., Абрамович М. .І., Павлов Би., Щербакова Ю.В., Адаменко М., Тю нін Н.А., Куликов Г.В.
(Документ)
n1.doc
Короткий курс лекцій
з електротехніки (заочне відділення)
Вступ
Основні визначення
1.1. Основні пояснення та терміни
1.2. Пасивні елементи схеми заміщення
1.3. Активні елементи схеми заміщення
1.4. Основні визначення, що стосуються схем
1.5. Режими роботи електричних кіл
1.6. Основні закони електричних кіл
Еквівалентні перетворення схем. Паралельне з'єднання елементів електричних кіл
2.1. Послідовне з'єднанняелементів електричних кіл
2.2. Паралельне з'єднанняелементів електричних кіл
3.1. Розрахунок електричних кіл постійного струму
з одним джерелом методом згортання
4.1. Метод безпосереднього застосування законів Кірхгофа
4.2. Метод контурних струмів
4.3. Метод вузлових потенціалів
Нелінійні електричні ланцюги постійного струму
5.1. Основні визначення
5.2. Графічний метод розрахунку нелінійних ланцюгів постійного струму
Електричні ланцюги однофазного змінного струму
6.1. Основні визначення
6.2. Зображення синусоїдальних функцій часу у векторній формі
6.3. Зображення синусоїдальних функцій часу у комплексній формі
6.4. Опір у ланцюгу синусоїдального струму
6.5. Індуктивна котушка в ланцюгу синусоїдального струму
6.6. Ємність у ланцюгу синусоїдального струму
6.7. Послідовно з'єднані реальна індуктивна
котушка та конденсатор у ланцюгу синусоїдального струму
6.8. Паралельно з'єднані індуктивність, ємність та
активний опірв ланцюгу синусоїдального струму
6.9. Резонансний режим у ланцюгу, що складається з паралельно
включених реальної індуктивної котушки та конденсатора
6.10. Потужність у ланцюгу синусоїдального струму
Трифазні ланцюги
7.1. Основні визначення
7.2. З'єднання у зірку. Схема, визначення.
7.3. З'єднання у трикутник. Схема, визначення
7.5. Потужність у трифазних ланцюгах
Магнітні ланцюги
9.1. Основні визначення
9.2. Властивості феромагнітних матеріалів
9.3. Розрахунок магнітних ланцюгів
Трансформатори
10.1. Конструкція трансформаторів
10.2. Робота трансформатора в режимі холостого ходу
10.3. Робота трансформатора під навантаженням
Електричні машини постійного струму
11.1. Пристрій електричної машини постійного струму
11.2. Принцип дії машини постійного струму
11.3. Робота електричної машини постійного струму
у режимі генератора
11.4. Генератори із незалежним збудженням.
Характеристики генераторів
11.5. Генератори із самозбудженням.
Принцип самозбудження генератора з паралельним збудженням
11.6. Робота електричної машини постійного струму
у режимі двигуна. Основні рівняння
11.7. Механічні характеристикиелектродвигунів
постійного струму
Електричні машини змінного струму
12.1. Магнітне поле, що обертається
12.2. Асинхронні двигуни. Конструкція, принцип дії
12.3. Обертальний момент асинхронного двигуна
12.4. Регулювання частоти обертання асинхронних двигунів.
Реверсування асинхронного двигуна
12.5. Однофазні асинхронні двигуни
12.6. Синхронні двигуни.
Конструкція, принцип дії
Вступ
Електротехніка - галузь науки і техніки, пов'язана із застосуванням електричних та магнітних явищ для перетворення енергії, обробки матеріалів, передачі інформації та ін.Електротехніка охоплює питання отримання, перетворення та використання електроенергії в практичної діяльностілюдини. Електроенергію можна отримати у значних кількостях, передати на відстань та легко перетворити на енергію інших видів.
У короткому курсі лекцій дано основні визначення та топологічні параметри електричних кіл, викладено методи розрахунку лінійних та нелінійних ланцюгів постійного та змінного струму, аналіз та розрахунок магнітних ланцюгів.
Розглянуто конструкцію, принцип дії та характеристики трансформаторів та електричних машин постійного та змінного струму, а також інформаційних електричних машин.
1. Основні визначення
1.1. Основні пояснення та терміни
Електротехніка - це область науки і техніки, що вивчає електричні та магнітні явища та їх використання у практичних цілях.Електричний ланцюг - це сукупність пристроїв, призначених для виробництва, передачі, перетворення та використання електричного струму.
Всі електротехнічні пристрої за призначенням, принципом дії та конструктивним оформленням можна розділити на три групи:
Джерела енергії, тобто. пристрої, що виробляють електричний струм (генератори, термоелементи, фотоелементи, хімічні елементи).
Приймачі, чи навантаження, тобто. пристрої, що споживають електричний струм (електродвигуни, електролампи, електромеханізми тощо).
Провідники, а також різна комутаційна апаратура (вимикачі, реле, контактори тощо).
Електричний струм, величина та напрямок якого не залишаються постійними, називається змінним струмом. Значення змінного струму в даний момент часу називають миттєвим і позначають малою літерою i.
Для роботи електричного кола необхідно наявність джерел енергії.
Розрізняють активні та пасивні ланцюги, ділянки та елементи ланцюгів. Активними називають електричні ланцюги, що містять джерела енергії, пасивними - електричні ланцюги, які не містять джерел енергії.
Електричний ланцюг називають лінійним, якщо жоден параметр ланцюга не залежить від величини чи напрямку струму, чи напруги.
Електричний ланцюг є нелінійним, якщо він містить хоча б один нелінійний елемент. Параметри нелінійних елементів залежить від величини чи напрями струму, чи напруги.
Електрична схема - це графічне зображення електричного ланцюга, що включає в себе умовні позначенняпристроїв і з'єднання цих пристроїв. На рис. 1.1 зображено електрична схемаланцюга, що складається з джерела енергії, електроламп 1 та 2, електродвигуна 3.
Рис. 1.1
Для полегшення аналізу електричний ланцюг замінюють схемою заміщення.
Схема заміщення
- це графічне зображення електричного ланцюга за допомогою ідеальних елементів, параметрами яких є параметри елементів, що заміщуються.
На малюнку 1.2 показано схему заміщення.
Рис. 1.2