Вопросы к зачету по дисциплине "Электротехника и электроника" (Линейные электрические цепи постоянного тока. Электрические цепи однофазного и трехфазного электрического тока. Трансформаторы. Электрические машины)

Линейные электрические цепи постоянного тока

1. Понятие электрической цепи, ее элементы, схема замещения простейшей электрической цепи.
2. Понятие электрического потенциала, электродвижущей силы, тока, электрического сопротивления. Математические соотношения связи этих величин.
3. Источник электродвижущей силы (ЭДС) и его характеристика. Основные математические соотношения для источника ЭДС в режиме холостого хода и в режиме нагрузки.
4. Понятия резистора, основные электрические соотношения, характеризующие данный электрический параметр. Понятие удельного сопротивления, удельной проводимости.
5. Эквивалентные преобразования - эквивалентный треугольник, эквивалентная звезда.
6. Одноконтурная электрическая цепь. Полное сопротивление такой цепи. Закон Джоуля - Ленца. Выделение тепла при прохождении электрического тока по цепи, совершаемая работа, выделяемая мощность.
7. Баланс мощностей.
8. Двухконтурная цепь. Соотношения токов двухконтурной цепи. Соотношения для падений напряжений на резистивных элементах цепи. Понятия ветви, узлов цепи.
9. Эквивалентное сопротивление и эквивалентная проводимость параллельно соединенных резисторов. Распределение токов в ветвях, математические соотношения на примерах.
10. Параллельно-последовательное соединение. «Сворачивание» схемы и приведение ее к эквивалентному сопротивлению.
11. Первый закон Кирхгофа, его математическая трактовка на примерах.
12. Второй закон Кирхгофа для участка цепи, его математическая трактовка на примерах.
13. Второй закон Кирхгофа для замкнутого контура, его математическая трактовка.
14. Метод решения задач на основе законов Кирхгофа. Пояснить на примере.
15. Метод контурных токов. Пояснить на примере.
16. Построение диаграмм распределения электрического потенциала вдоль контура.

Электрические цепи однофазного электрического тока.

1. Понятие о переменном токе. Основные математические соотношения, графическая интерпретация переменного синусоидального тока.
2. Сопротивления в цепях переменного тока, обозначения, основные математические соотношения.
3. Последовательное соединение активного сопротивления, конденсатора и индуктивности. Схема, математические соотношения, векторная диаграмма.
4. Параллельное соединение конденсатора и катушки, обладающей активным сопротивлением и индуктивностью.
5. Схема, математические соотношения, векторная диаграмма.

Электрические цепи трехфазного электрического тока.

1. Основные определения. Соотношения для ЭДС фаз, геометрическое представление распределения ЭДС во времени. Трехфазная шестипроводная схема соединения трехфазных источника и потребителя. Четырехпроводная схема соединения. Линейные и фазные напряжения и токи.
2. Соединение источников и приемников звездой. Схема, векторная диаграмма, математические зависимости величин.
3. Соединение источников и приемников треугольником. Схема, векторная диаграмма, математические зависимости величин.
4. Мощность трехфазной цепи. Основные математические соотношения. Коэффициент мощности (Cosφ).

Трансформаторы

1. Основные понятия. Принцип действия. Основные математические соотношения. Конструкции трансформаторов.
2. Физические процессы в трансформаторе. Уравнения ЭДС. Коэффициент трансформации. Векторная диаграмма на холостом ходу трансформатора. Основные уравнения режима холостого хода трансформатора. Ток холостого хода.
3. Приведенный трансформатор, векторная диаграмма при нагрузке трансформатора. Основные уравнения рабочего режима. Эквивалентная схема замещения трансформатора.
4. Режим короткого замыкания трансформатора. Схема, векторная диаграмма, основные уравнения режима короткого замыкания. Напряжение короткого замыкания.
5. Потери и коэффициент полезного действия трансформатора.

Электрические машины

1. Конструкция и принцип действия асинхронной машины. Основные электрические величины. Понятие скольжения, вращающего момента. Механическая характеристика. Преимущества и недостатки разных конструкций роторов асинхронных машин.
2. Конструкция и принцип действия синхронной машины (СМ). Режимы работы СМ. Области применения синхронных машин. Характеристики синхронного генератора: ХХ, КЗ, внешняя, нагрузочная, регулировочная.
3. Машины постоянного тока (МПТ), конструкция, принцип действия. Режимы работы МПТ. Схемы возбуждения МПТ. Характеристика МПТ: ХХ, КЗ, внешняя, нагрузочная, регулировочная. Преимущества различных схем возбуждения МПТ в двигательном и генераторном режимах работы.