Читайте также:
|
|
Енергія джерела струму перетворюється частково або повністю у внутрішню енергію провідника або в механічну енергію. Скориставшись законом Ома, роботу можна виразити через силу струму або напругу:
Потужність електричного струму дорівнює відношенню роботи А до часу t, протягом якого вона виконується:Одиницею потужності в СІ є Ват (Вт).
Якщо по провіднику проходить струм, то провідник нагрівається. Англійський вчений Дж. П. Джоуль і російський вчений Е. Х. Ленц встановили закон (Джоуля – Ленца): кількість теплоти, що виділяється в провіднику зі струмом, пропорційна силі струму, напрузі і часу проходження струму:
26. Транзи́стор — напівпровідниковий елемент електронної техніки, який дозволяє керувати струмом, що протікає через нього, за допомогою прикладеної до додаткового електрода напруги.Транзистори є основними елементами сучасної електроніки. Зазвичай вони застосовуються в підсилювачах і логічних електронних схемах. У мікросхемах в єдиний функціональний блок об'єднані тисячі й мільйони окремих транзисторів.За будовою та принципом дії транзистори поділяють на два великі класи: біполярні транзистори й польові транзистори. До кожного з цих класів входять численні типи транзисторів, що відрізняються за будовою і характеристиками. Оскільки транзистор має три електроди, то для кожного із струмів через два електроди транзистора, існує сімейство вольт-амперних характеристик при різних значеннях напруги на третьому електроді, або струму, який протікає через нього.У багатьох застосуваннях важливі частотні характеристики транзисторів — швидкість перемикання між різними станами. Транзистор має два основні застосування: у якості підсилювача і у якості перемикача.
Підсилювальні властивості транзистора зв'язані з його здатністю контролювати великий струм між двома електродами за допомогою малого струму між двома іншими електродами. Таким чином малі зміни величини сигналу в одному електричному колі можуть відтворюватися з більшою амплітудою в іншому колі.
Використання транзистора у якості перемикача пов'язане з тим, що приклавши відповідну напругу до одного з його виводів, можна зменшити практично до нуля струм між двома іншими виводами, що називають запиранням транзистора. Цю властивість використовують для побудови логічних вентилів.
27. Електроліз — розклад речовин (наприклад, води, розчинів кислот, лугів, розчинених або розплавлених солей тощо) постійним електричним струмом.Електроліз полягає в електрохімічних процессах окиснення та відновлення на електродах. При електролізі позитивно заряджені йони (катіони) рухаються до катода, на якому електрохімічно відновлюються. Негативно заряджені йони (аніони) рухаються до анода, де електрохімічно окиснюються. В результаті електролізу на електродах виділяються речовини в кількостях, пропорційних кількості пропущеного струму. Електроліз застосовується для одержання багатьох речовин (металів, водню, хлору та ін.), при гальваностегії (нанесенні металічних покриттів), гальванопластиці (відтворенні форми предметів), а також у хімічному аналізі (полярографія). Закóни Фарадéя (рос. законы Фарадея; англ. Faraday's laws of electrolysis; нім. Faradaysches Gesetze n pl) – основні закони електролізу. Встановлюють взаємозв’язок між кількістю електрики, яка проходить через електропровідний розчин (електроліт), і кількістю речовини, яка виділяється на електродах. Перший закон: маса m речовини, яка виділилась на електроді під час проходження електричного струму, прямо пропорційна значенню q електричного заряду, пропущеного крізь електроліт, m=kq, де k – електрохімічний еквівалент речовини, m - маса речовини, q - заряд. Другий закон: електрохімічні еквіваленти елементів прямо пропорційні їх хімічним еквівалентам.k=A/vF,де A - атомна маса речовини, - заряд її йона, F - число Фарадея. Частка A/ν називається хімічним еквівалентом. Електроліти — розчини солей, кислот, лугів у рідинах — є добрими провідниками електричного струму. Струм у електролітах супроводжується електролізом — виділенням на електродах, занурених у розчин, складових частин електроліту. На відміну від металів, яким властива електронна провідність, струм в електролітах зумовлений напрямленим рухом іонів. Йони виникають унаслідок взаємодії молекул розчиненої речовини з молекулами розчинника. Процес розщеплення молекул розчинної речовини на іони називають електролітичною дисоціацією. Позитивні іони, що рухаються до катода, називають катіонами, а негативні іони, що рухаються до анода, — аніонами.
28. Терморезистор, термістор — напівпровідниковий резистор, активний електричний опір якого залежить від температури; терморезистори випускаються у вигляді стрижнів, трубок, дисків, шайб і бусинок; розміри варіюються від декількох мкм до декількох см.Термісторами також називають термометри, в яких температура визначається за зміною електричного опору. На основі термісторів розроблені системи і пристрої дистанційного та централізованого вимірювання і регулювання температури,пожежної сигналізації та теплового контролю, температурної компенсації різних елементів електричного кола, вимірюваннявакууму та швидкості руху рідин і газів та ін., також термістори часто використовуються для обмеження пускових струмівімпульсних блоків живлення.
Фоторези́стор — елемент електричного кола, який змінює свій опір при освітленні.Принцип дії фоторезистора оснований на явищі фотопровідності — зменшенні опору напівпровідника при збудженні носіїв зарядусвітлом. Найпопулярнішим напівпровідником, на основі якого виготовляються фоторезистори, є CdS. Фоторезистори застосовуються у фотореле, які автоматично включають вуличне освітлення в сутінках, у турнікетах метро тощо.
Фотоелемент, електронний прилад, в якому в результаті поглинання енергії падаючого на нього оптичного випромінювання генерується едс(електрорушійна сила) (фотоерс) або електричний струм (фотострум). Дія Ф. грунтується на фотоелектронній емісії або фотоефекті внутрішньому.
29. Газовий розряд — явище протікання електричного струму в газах.
Газ складається із нейтральних атомів і молекул, тому для забезпечення електропровідності необхідне виникнення носіїв заряду -іонізація. Джерелом іонізації може бути зовнішнє опромінення високоенергетичними фотонами - ультрафіолетовими,рентгенівськими чи гамма-променями. Іонізація може виникнути також у сильному електричному полі, або ж за рахунок зіткнень із прискореними носіями заряду (ударна іонізація). Додатковим джерелом носіїв заряду може бути поверхнева іонізація, наприкладтермоелектронна емісія з катоду. При малих зовнішніх електричних полях провідність газів зумовлена зовнішніми джерелами іонізації. Розряд, який виникає в таких умовах, називають несамостійним розрядом. Розряди, які виникають у сильних електричних полях за рахунок іонізації, що виникає при протіканні струму, називаються самостійними газовими розрядами.
Розрізняють такі типи самостійних газових розрядів: Тліючий розряд Дуговий розряд Іскровий розряд Коронний розряд
Електро́нна ла́мпа (ЕЛ) — електровакуумний прилад, що призначений для різноманітних перетворень електричних величин шляхом утворення потоку електронів та його керуванням. Дія ЕЛ базується на принципі термоелектронної емісії. У електровакуумній лампі емісія електронів відбувається у вакуумі із розжареної поверхні катоду. Такі лампи широко використовувалися для підсилення і генерації електричних сигналів, а також перетворення частот сигналів. Вакуумні електронні лампи, які сьогодні можна побачити тільки в старих телевізорах і радіоприймачах, були в тому числі елементною базою комп'ютерів першого покоління. Головним недоліком електронних ламп було те, що пристрої на їх основі були досить громіздкими. Для живлення ламп необхідно було підводити додаткову енергію для розжарювання катоду (саме він є джерелом електронів, необхідних для утворення струму в лампі), а утворене ними тепло відводити. Наприклад, в перших комп'ютерах використовувалися тисячі ламп, які розміщувалися в металевих шафах і займали багато місця. Важила така машина десятки тонн.Для забезпечення роботи такої ЕОМ була потрібна електростанція. Для охолоджування машини використовували потужні вентилятори у зв'язку з виділенням лампами величезної кількості тепла.
30. Інтегра́льна мікросхе́ма — мініатюрний мікроелектронний виріб, елементи якого нерозривно пов'язані конструктивно, технологічно та електрично. Виконує певні функції перетворення і має високу щільність упаковки електрично з'єднаних між собою елементів і компонентів, які є одним цілим з точки зору вимог до випробувань та експлуатації.
Переваги напівпровідникових ІМС перед гібридними такі: 1. Більш висока надійність внаслідок меншого числа контактних з'єднань, обмеженої кількості використовуваних матеріалів, а також через те, щонапівпровідникову ІМС можна виготовити тільки з монокристаллической, надчистої, напівпровідникової структури; 2. Велика механічна міцність в результаті менших (приблизно на порядок) розмірів елементів; 3. Менша собівартість виготовлення напівпровідникових ІМС внаслідок більш ефективного використання переваг групової технології У напівпровідникових ІС в якості активних елементів можуть використовуватися біполярні і уніполярні (польові) інтегральні структури. Напівпровідникові ІС з біполярними транзисторами відрізняються більш високим імпульсним швидкодією (або робочою частотою). Напівпровідникові цифрові ІС з уніполярними транзисторами зі структурою МОП відрізняються найбільш високою щільністю упаковки елементів і найменшою вартістю виготовлення. Біполярні транзисторизбільшують стабільність схеми в широкому діапазоні температур, дозволяють реалізувати найбільшу швидкодію і створити схеми з кращого навантажувальною здатністю. Біполярні структури більш стійкі до електричних навантажень. Технологія уніполярних транзисторів дозволять домагатися кращих шумових характеристик Недоліки гібридних інтегральних мікросхем
1. Мала надійність, так як використовується навісний монтаж
1. Більші габарити і вага
2. Неможливість отримання активних елементів в єдиному технологічному циклі з пасивними.
31)Електричний струм. Протікання електричного струму через живу тканину організму людини викликає різні ефекти. Так, проходячи через організм людини, електричний струм справджує термічну, електролітичну, механічну і біологічну дії.Електричний струм проходячи через тіло людини, може викликати два види ураження — електричний удар і електричну травму.Небезпечніший електричний удар, оскільки при ньому вражається весь організм. Смерть наступає від паралічу серця або дихання, а іноді від того і іншого одночасно. Заходи безпеки: Не залишайте без нагляду увімкненими в розетку електроприлади; Не торкайся мокрими руками та не витирай вологою ганчіркою електричні кабелі, штепсельні розетки, вимикачі, інші електроприлади, ввімкнені в електромережу…
32) Випрямлення змінного струму. Ви́прямлення — перетворення змінного струму у постійний. Для випрямлення використовуються електричні пристрої, які пропускають струм тільки в одному напрямку — вентилі або діоди.Випрямляч електричної енергії — механічний, електровакуумний, напівпровідниковий або інший пристрій, призначений для перетворення змінного вхідного електричного струму в постійний вихідний електричний струм. 33) Магнітне поле - це особлива форма матерії, за допомогою якої здійснюється взаємодія між рухомими електрично зарядженими частинками. Якщо між полюсами магніту підвісити провідник із струмом, то провідник виштовхується з магнітного поля або втягується в нього, в залежності від напряму струму. Рух провідника є наслідком взаємодії магнітного поля постійного магніту з магнітним полем струму. 34) Електро́нна обчи́слювальна маши́на (скорочено ЕОМ) — загальна назва для обчислювальних машин, що є електронними (починаючи з перших лампових машин, включаючи напівпровідникові тощо) на відміну від електромеханічних (на електричних реле тощо) та механічних обчислювальних машин. Унікальний винахід XX століття — електронну обчислювальну машину — останнім часом найчастіше називають за англійською манерою — комп'ютер (computer), що в перекладі дає те ж саме значення: обчислювач. Види: Міні-ЕОМ — мала ЕОМ, що має невеликі розміри та вартість.; МікроЕОМ - ЕОМ малих розмірів, створена на базі мікропроцесора.; Великі ЕОМ (мейнфрейми); Супер ЕОМ (суперкомп'ютери) 35) Закон Біо-Савара-Лапласа — закон, який визначає магнітну індукцію навколо провідника, в якому протікає електричний струм. За законом Біо-Савара
де B — магнітна індукція в точці М на відстані r від прямолінійного провідника із струмом I (мал. 1); k — коефіцієнт пропорційності, величина і розмірність якого залежать від вибору системи одиниць, r — радіус-вектор. 36) Двійкова система числення — це позиційна система числення, база якої дорівнює двом та використовує для запису чисел тільки два символи: зазвичай 0 (нуль) та 1 (одиницю). Числа, представлені в цій системі часто називають двійковими або бінарними числами.Двійкове число можна представити як послідовність будь-яких об'єктів, які можуть знаходитися в одному з двох можливих станів.Наприклад: числа, що можуть приймати значення 0 або 1; позиції, на яких можуть стояти хрестики або нулики: х о х о о х х; вузли електричної схеми, які може бути, а може не бути зіструмлено; ділянки магнітної смужки, які можуть бути, а можуть не бути намагнічено. Застосування: у дискретній математиці, інформатиці, програмуванні. 37) Магні́тна інду́кція — векторна фізична величина, основна характеристика величини і напрямку магнітного поля. Вектор магнітної індукції зазвичай позначають латинською літерою B. У системі СГС магнітна індукція поля вимірюється в гаусах (Гс), в системі СІ — в теслах (Тл). Магнітний потік - є фізична величина, що дорівнює F=BS. Магнітний потік F характеризує чилсо ліній магнітної індукції, що проходять через дану поверхню 38) Тригером називають пристрій, здатний перебувати тривалий час в одному з стійких станів (для логічних елементів це чи логічний "0" або логічна "1"). Причому цей стан під впливом зовнішнього управління може змінюватися практично миттєво. Що- ж стосується мікросхем- тригерів то тут є деякі особливості. Тригери на мікросхемах поділяються за типом їх роботи на: * RS- тригери; * D- тригери; * T- тригер; * JK- тригер. 39) Магнітний момент — векторна величина, що характеризує взаємодію тіла з магнітним полем. Найпростішою фізичною системою, що має магнітний момент є елементарне коло електричного струму. Магнітний момент атома визначається рухом електронів довкола ядра (орбітальний момент), спіном електронів і магнітним моментом атомного ядра.
40. Логічний елемент — це електронна схема, що реалізує певну перемикальну функцію. Логічні елементи являють собою електронні пристрої, у яких оброблювана інформація закодована у вигляді двійкових чисел, відображуваних напругою (сигналом) високого і низького рівня.Термін «логічні» прийшов в електроніку з алгебри логіки, що оперує зі змінними величинами і їхніми функціями, що можуть приймати тільки два значення: «істинно» чи «хибно». Для позначення істинності чи хибності висловлювань використовують відповідно символи 1 чи 0. Кожна логічна змінна може приймати тільки одне значення: 1 чи 0. Ці двійкові змінні і функції від них називаються логічними змінними і логічними функціями. Пристрої, що реалізують логічні функції, називаються логічними або цифровими пристроями.
Дата добавления: 2014-12-19; просмотров: 223 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |