Перечень вопросов для подготовки к экзамену

1. Производство, передача и распределение электроэнергии.(Электротехника, с.70-77

Электроэнергия — физический термин, широко распространённый в технике и в быту для определения количества электрической энергии, выдаваемой генератором вэлектрическую сеть или получаемой из сети потребителем. Основной единицей измерения выработки и потребления электрической энергии служит киловатт-час (и кратные ему единицы). Для более точного описания используются такие параметры, как напряжение, частота и количество фаз (для переменного тока), номинальный и максимальный электрический ток.

Производство электроэнергии В эпоху индустриализации подавляющий объем электроэнергии вырабатывается промышленным способом на электростанциях: тепло-, гидро- и атомных. В последнее время, в связи с экологическими проблемами, дефицитом ископаемого топлива и его неравномерным географическим распределением, становится целесообразным вырабатывать электроэнергию используя ветроэнергетические установки, солнечные батареи, малые газогенераторы.

Передача электроэнергии

Электрическая сеть — совокупность электроустановок предназначенных для передачи и распределения электроэнергии отэлектростанции к потребителю.

Нетрадиционные способы получения электтрэнергии: Ветреные, приливные, геотремальные воды, солнечные батареи, термоэлементы,МГД-генератор(магнитогидродинамический), дизельгенераторы.

Потребление электроэнергии:

Промышленность – 70%: рафинирование цветных металлов, электрическое покрытие металлов, электролит. Ванны, индукционные печи, электрический привод

Транспорт – 20%- железные дороги. Городской транспорт(трамвай, троллейбус)

Быт = сельское хозяйство – 10%

Электрическое поле (стр.4 в тетради №1) и его характеристики (стр.5 в тетради №1)

Закон Кулона. Формулировка. Уравнение. (стр.5 в тетради №1) Применение

Конденсаторы. Электроёмкость конденсаторов. Классификация. Устройство.(стр58-60 в тетради №1)

Последовательное, параллельное, смешанное соединение конденсаторов.

Электрические цепи постоянного тока.(стр.19 в тетради №1) Классификация(стр.22 в тетради №1) Основные элементы цепи. Электротехника с. 1-5

Электрическая цепь и ее элементы.

Реальная электрическая цепь - совокупность устройств, предназначенных для передачи, распределения и преобразования энергии. Содержит источники электрической энергии, приемники электрической энергии, измерительные приборы, коммутационную аппаратуру, соединительные линии и провода. Электрическая цепь представляет собой совокупность связанных определенным образом источников, потребителей (или соответственно активных и пассивных элементов) и преобразователей электрической энергии. Цепь называют пассивной, если она состоит только из пассивных элементов, и активной, если в ней также содержатся активные элементы.

Источником электрической энергии называют элемент электрической цепи, осуществляющий преобразование энергии неэлектрического вида в электрическую. Потребителем электрической энергии называют элемент электрической цепи, преобразующий электрическую энергию в неэлектрическую. Преобразователем электрической энергии называют устройство, изменяющее величину и форму электрической энергии.

Для того чтобы выполнить расчет, необходимо каждое электротехническое устройство представить его схемой замещения. Схема замещения электрической цепи состоит из совокупности идеализированных элементов(резистор, конденсатор, катушка индуктивности).

Напряжение:

Ток:

Зависимость между током и напряжением на элементе цепи называется вольт-амперной характеристикой (ВАХ) элемента, которая обычно изображается графически.

В качестве потребителя в теории электрических цепей постоянного тока выступает резистор, характеризующийся сопротивлением (R), для которого справедлив закон Ома:

Проводимость: измеряется в Сименсах (См).

Источники энергии моделируются с помощью источника ЭДС (Е), или источника напряжения, и источника тока (J). В большинстве случаев с увеличением тока напряжение источника уменьшается.

Идеализированный источник напряжения – это элемент цепи, напряжение которого не зависит от тока и является заданной постоянной величиной. В действительности мы имеем дело с реальными источниками напряжения, которые отличаются от идеальных источников тем, что их напряжение с ростом потребляемого тока уменьшается. Любой реальный источник при сопротивлении нагрузки R >> R₀ может быть приведен к идеализированному следующим образом:

Идеализированный источник тока – это элемент цепи, ток которого не зависит от напряжения и является заданной постоянной величиной.

У реального источника тока с ростом напряжения вырабатываемый ток уменьшается. Любой реальный источник тока может быть приведен к идеализированному следующим образом :

,где J, G₀ – постоянные параметры.

Элементы электрической цепи:

Основные – источник (внутренняя часть ЭЦ);

потребитель (внешняя часть ЭЦ)

Вспомогательные – проводники, электроизмерительные приборы, коммутационную аппаратуру, соединительные линии и провода.

2. Режимы работы электрических цепей, их особенности – стр. 26-29 в тетради№1; Элктротехника, стр.1- 5)

3. Классификация проводниковых материалов. Проводники в электрическом поле.(стр.11-12 в тетради №1)

4. Классификация диэлектриков. Диэлектрики в электрическом поле.(стр.11-15 в тетради №1

5. Поляризация диэлектриков. Сущность явления. Применение (стр.11-15 в тетради №1)

6. Источники ЭДС. Устройство. Принцип работы. Применение.

Электродвижущая сила (ЭДС) — скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних (не потенциальных) сил в источниках постоянного или переменного тока. В замкнутом проводящем контуре ЭДС равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль контура.

ЭДС можно выразить через напряжённость электрического поля сторонних сил ( ). В замкнутом контуре ( ) тогда ЭДС будет равна:

, где   — элемент длины контура.

ЭДС так же, как и напряжение, измеряется в вольтах. Можно говорить об электродвижущей силе на любом участке цепи. Это удельная работа сторонних сил не во всем контуре, а только на данном участке. ЭДС гальванического элемента есть работа сторонних сил при перемещении единичного положительного заряда внутри элемента от одного полюса к другому. Работа сторонних сил не может быть выражена через разность потенциалов, так как сторонние силы не потенциальны и их работа зависит от формы траектории. Так, например, работа сторонних сил при перемещении заряда между клеммами тока вне самого источника равна нулю.