Тест по разделу Электротехника. Технология. 8 класс. Тест по разделу Электротехника. Технология. 8 класс.
Описание:
Данный тест рекомендуется использовать для проверки знаний учащихся 8 класса по окончании изучения раздела «Электротехника»

Задание #1 Основные источники электрической энергии
1) осветительные приборы
2) выпрямители;
3) нагревательные приборы
4) тепловые, атомные и гидроэлектростанции

Задание #2 Трансформаторы позволяют:
1) преобразовать переменный ток в постоянный
2) преобразовать постоянный ток в переменный
3) преобразовать переменный ток одного напряжения определенной частоты в переменный ток другого напряжения и той же частоты
4) преобразовать частоту колебаний тока на входе

Задание #3 Тепловое действие электрического тока используется в
1) двигателях постоянного тока
2) лампах накаливания
3) асинхронных двигателях
4) выпрямителях

Задание #4 Диоды используются в электротехнике:
1) в нагревательных приборах
2) в осветительных приборах
3) в трансформаторах
4) в электродвигателях
5) в выпрямителях

Задание #5 Устройства управления и защиты в электрических цепях
1) предохранители и магнитные пускатели
2) трансформаторы и выпрямители
3) осветительные приборы и электросчётчики

Задание #6 Измеряет силу тока
1) вольтметр
2) ваттметр
3) счетчик электрической энергии
4) амперметр

Задание #7 Для преобразования переменного тока в постоянный используются:
1) двигатели
2) выпрямители
3) генераторы
4) нагревательные приборы

Задание #8 Коллекторные двигатели позволяют
1) плавно менять скорость вращения ротора
2) уменьшить потери электрической энергии
3) уменьшить габариты двигателя
4) работать в цепях постоянного и переменного тока

Задание #9 Последовательно или параллельно с бытовым электроприбором в квартире включают плавный предохранитель на электрическом щите:
1) можно последовательно, можно и параллельно
2) последовательно
3) параллельно

Задание #10 Электрическая энергия передается по линиям электропередачи с помощью высокого напряжения, потому что
1) проще строить высокие линии электропередачи
2) высокое напряжение более безопасно
3) меньше потери в проводах при передаче энергии
4) высокое напряжение удобно использовать

Задание #11 Измеряет напряжение
1) амперметр
2) ваттметр
3) вольтметр;
4) счетчик электрической энергии

Задание #12 Потребители электрической энергии:
1) генераторы
2) электродвигатели
3) трансформаторы

Задание #13 Технические устройства, в которых используется электромагнитное действие электрического тока:
1) электрические двигатели и генераторы
2) осветительные приборы
3) нагревательные приборы
4) линии электропередачи
5) предохранители

Задание #14 Счетчик электрической энергии измеряет
1) силу тока
2) мощность потребляемой электроэнергии
3) расход энергии за определенное время
4) напряжение сети

Задание #15 Сила тока измеряется в:
1) киловаттах
2) амперах
3) вольтах
4) ваттах
Задание #16 Мощность измеряется в
1) ваттах
2) вольтах
3) амперах

Задание #17 Наиболее широко используется подключение электрических элементов (потребителей) к сети
1) последовательное
2) параллельное
3) смешанное

Задание #18 Чертежи, на которых изображены способы соединения приборов в цепь, называют:
1) эскизами
2) графиками
3) схемами
4) рисунками

Задание #19 Электромагнит – это
1) катушка со стальным сердечником
2) спиралевидный проводник

Виды Электрических Схем — tokzamer.ru

Все соединения проводов выполняются только на зажимах электрических аппаратов или с помощью специальных клеммников. Напряжения нет.

В некоторых случаях для удобства чтения схем могут использоваться смешанные изображения, когда обмотка статора показывается в развернутом виде, а обмотка ротора — в упрощенном. В — значок электричества, отображающий переменное напряжение.

Таким образом обозначается та или иная деталь. Квалифицированный специалист должен уметь разбираться во всех типах чертежей.
Как читать электрическую схему РЗА.

Вторичными считаются те цепи, в которых подаваемое напряжение не превышает 1 киловатта.

На них можно изобразить точное положение элементов, их соединение, характеристики установок.

Зарубежные детали можно представить широким ассортиментом.

Графическое изображение всех элементов цепи позволяет изначально увидеть общую картину, чтобы переходить к более сложному процессу подключения или же ремонта. Кстати, монтажной также считается электросхема соединений, которая предназначена для подключения электрооборудования, а также соединения установок между собой в пределах одной цепи.

Основное назначение монтажной схемы — руководство для проведения электромонтажных работ. Наиболее ярким примером служат бытовые приборы.

Как читать электрические схемы

Назначение каждой электросхемы

Линии взаимосвязи следует выполнять толщиной от 0,2 до 1,0 мм. Требования к схемам соединений монтажным На схемах соединений изображают все устройства и элементы изделия, их входные и выходные элементы и соединения между ними. Принципиальная схема Такой тип используется в распределительных сетях. Релейная часть выглядит несколько сложнее, но если рассматривать её по частям и так же, двигаясь последовательно, шаг за шагом, то нетрудно понять логику её работы.

Основание подвижной части отмечается специальной незаштрихованной точкой. В свою очередь, принципиальная электросхема может иметь две разновидности: однолинейная или полная.

Монтажные схемы Выше была рассмотрена принципиальная схема.

Начинают сборку от фазы.

E — Электрическая связь с корпусом прибора. Схемы соединений монтажные предназначены для выполнения по ним электрических связей в пределах комплектных устройств, электроконструкций, т.

Начинать читать можно как от источника питания так и от нагрузки. Новые интегральные компоненты для импульсных силовых преобразователей: рис.

Это значительно облегчает монтаж электрооборудования. При включении 1-й клавиши должна загораться одна лампочка, если включить 2-ю клавишу, то другие две.
Однолинейные схемы

Нормативные документы

К примеру, в данной схеме есть узел опробования световой сигнализации. Объединенная Ну и последней из применяемых в распределительных сетях электросхемой является объединенная, которая может включать в себя несколько видов и типов документов.

Именно правильное чтение электрических схем для новичков, позволяет хорошо усвоить, каким образом необходимо выполнять соединение всех деталей, чтобы получился ожидаемый конечный результат. Обозначения электромеханических приборов и контактных соединений Примеры обозначения магнитных пускателей, реле, а также контактов коммуникационных устройств, можно посмотреть ниже.

Она является основой разработок любых электронных устройств и электрических цепей. Знание графических обозначений, как алфавит для чтения книг, является основным условием чтения схем. Изображения трансформаторов также осуществляются упрощенным и развернутым, однолинейным и многолинейным способами.

Графическое изображение всех элементов цепи позволяет изначально увидеть общую картину, чтобы переходить к более сложному процессу подключения или же ремонта. Через них напряжение поступает на электродвигатели установок, в систему освещения и на другие участки. Они выполняют функцию приемников или потребителей. А на схемах соединения изображают только какой-либо конкретный шкаф управления со всеми аппаратами, входящими в него и разводкой проводами.

Существуют также объединенные схемы. Кроме электрических принципиальных и монтажных распространены структурные и функциональные схемы.

Пример структурной а и функциональной схемы б Пример выполнения электрической принципиальной схемы Принципиальная схема заводской трансформаторной подстанции Схема соединений щита с электрооборудованием Поделитесь этой статьей с друзьями: Вступайте в наши группы в социальных сетях:. Любая схема выполняется в виде графического изображения или чертежа, на котором вместе с оборудованием отображаются все связующие звенья электрической цепи. Такие схемы называют комбинированные электропневматические, электропневмогидравлические или электрогидравлические. На принципиальных схемах не указываются второстепенные элементы, которые не выполняют основных функций. Порядок сборки по электрической схеме Самым сложным делом для электрика является понимание взаимодействия элементов в схеме.

На схеме может присутствовать спецификация с перечнем электрических аппаратов и других электротехнических устройств и элементов, входящих в схему, дополнительные поясняющие надписи. Наиболее ярким примером служат бытовые приборы.

По другому такие схемы в народе называют монтажные. В системах сигнализации вместе с лампочками применяются акустические устройства — электросирены, электрозвонки, электрогудки и другие аналогичные приборы. Например, такие схемы очень популярны при описании принципа работы сложных электронных устройств. Электрические параметры некоторых элементов могут быть отображены, непосредственно в документе, или представлены отдельно в виде таблицы. Один из самых популярных способов в последнее время — это адресный метод.
Как работает транзистор? Режим ТТЛ логика / Усиление. Анимационный обучающий 2d ролик. / Урок 1

Электрические схемы. Типы. Правила выполнения

Полупроводниковые приборы. Составные части изделия изображают в виде упрощенных внешних очертаний, а их расположение должно примерно соответствовать действительному размещению [2, п.

Схема электрических соединений или ее еще называют монтажная схема, представляет собой упрощенный конструктивный чертеж, изображающий электрическое устройство в одной или нескольких проекциях, на котором показываются электрические соединения деталей между собой. Другой тип принципиальных схем отражает управление приводом, линией, защиту, блокировки, сигнализацию. На таких схемах провода идущие в одном направлении часто объединяют в жгуты или пучки и показывают одной толстой линией.

На схеме проводки квартиры будет видно размещение розеток, светильников и т. На наличие соединения указывает точка в месте пересечения или примыкания.

На таких схемах может быть показаны схемы нескольких типов, например электрическая принципиальная и монтажная, или принципиальная и схема расположения. Кстати, монтажной также считается электросхема соединений, которая предназначена для подключения электрооборудования, а также соединения установок между собой в пределах одной цепи.

В — УГО воспринимающей части электротепловой защиты. На структурных схемах отображаются основные элементы трансформаторы , линии электропередачи, распределительные устройства — в виде прямоугольников. Благодаря такому принципу построения запоминание условных графических обозначений не представляет особого труда, а составленная схема получается удобной для чтения. При этом на схеме нужно привести пояснения [1, п.

В этом случае развернутая принципиальная схема может только запутать и испугать, особенно не опытных электриков, которые в большинстве своем очень бояться различной электроники. Кроме того, существуют и широко используются принципиальные и монтажные электрические схемы. В зависимости от назначения схемы на чертеже изображают: а только цепи питающей сети источники питания и отходящие от них линии; б только цепи распределительной сети электроприемники, линии, их питающие ; в для небольших объектов на принципиальной схеме совмещают изображения цепей питающей и распределительной сетей. Полупроводниковые приборы. Поэтому на электрических схемах резистор так и обозначают в виде прямоугольника, символизирующего форму трубки.

Типы и виды электрических схем: общая класификация

Основание подвижной части отмечается специальной незаштрихованной точкой. Схемы обычно дополняются различными диаграммами и таблицами переключения контактов, которые поясняют порядок срабатывания сложных элементов, например многопозиционных переключателей, временными диаграммами, показывающими последовательность срабатывания катушек реле. В люстре один провод стал общим. Благодаря ей любую неисправность можно обнаружить и устранить в очень короткое время. Ниже будут рассмотрены схемы принципиальные, соединений и подключений как получившие наиболее широкое применение в электрооборудовании промышленных предприятий.

Это может быть либо отключение автомата 2-QF, либо отключение катушки 2-КМ, которая включается релейной схемой. Участки цепи, вдоль которых протекают одни и те же токи, называются ветвями. Существует несколько вариантов выполнения схем соединения и подключения. Теперь следует разобраться, для чего предназначена каждая конкретная электросхема, и из чего она состоит. На таком чертеже должны обязательно быть указаны все функциональные узлы цепи и вид связи между ними.
Виды заземления нейтрали

Основы электротехники и электробезопасности. Судовая электроника — Студопедия

Эксплуатация электрического и электронного оборудования

Основы электротехники и электробезопасности. Судовая электроника

17.1.002	Укажите рисунок, на котором правильно отмечены величины напряжений? Рис.1 Рис. 1. Рис. 2
7.1.003	Вольтметры, установленные на ГРЩ показывают Линейное напряжение
17.1.004	С помощью какого выражения можно определить величину активной мощности в трехфазной судовой сети, используя показания электроизмерительных приборов (амперметра и вольтметра), установленных на ГРЩ? 1. 2. 3.
17.1.005	Какое напряжение подводится к судовым силовым электрическим розеткам? Двухфазное напряжение 220 В
17.1.006	Можно ли приемники электроэнергии, рассчитанные на питание однофазным напряжением 220 В, подключать к двухфазной сети с линейным напряжением 220 В? Да
17.1.007	Как измениться мощность асинхронного электродвигателя переменного тока, если произвести переключение способа соединения обмоток с треугольника на звезду? Уменьшиться в 3 раза
17.1.008	В чем особенность светового потока, создаваемого люминесцентными лампами низкого давления? Мерцают с частотой в раза большей частоты тока в сети
17.1.019	Какое значение погрешности положено в основу при определении класса точности электроизмерительных приборов? Максимальное значение приведенной погрешности в процентах
17.1.020	Какая погрешность электроизмерительного прибора имеет ту же размерность, что и измеряемая величина? Абсолютная погрешность
17.1.021	Как изменяется сопротивление тела человека при увеличении величины напряжения? Уменьшается
17.1.022	При какой частоте электрического тока сопротивление тела человека выше? 0 Гц (постоянный род тока)
17.1.023	Как изменяется сопротивление тела человека при увеличении времени прикосновения с токоведущим элементом? Уменьшается
17.1.024	Какой ток из перечисленных наиболее опасен для человека (при величине напряжения до 500 В)? Переменный частотой 50 Гц
17.1.025	Что называется защитным заземлением? Электрическое соединение с “землей” металлических нетоковедущих частей
17.1.026	Что относится к основным изолирующим средствам защиты в установках с напряжением до 1000 В? Диэлектрические перчатки
17.1.027	Какое соприкосновение с судовой электрической сетью является наиболее опасным? а
17.1.028	Чему равно сопротивление внутренних тканей человека 300-500 Ом
17.1.029	При какой величине переменного тока частотой 50 Гц, протекающего через организм, человек начинает его ощущать? Около 1,1 мА
17.1.030	При какой величине постоянного тока, протекающего через организм, человек начинает его ощущать? Около 6 мА
17.1.031	Чему равна величина безопасного тока частотой 50 Гц, протекающего через человеческий организм? Около 50-75 мкА
17.1.032	При какой величине постоянного тока, протекающего через организм, человек в случае соприкосновения с токоведущей частью не способен самостоятельно отсоединиться от токоведущего элемента? Около 50-80 мА
17.1.033	Какой по величине ток, проходя по организму человека, вызывает немедленную остановку сердца? Более 5 А
17.1.034	Какое прикосновение человека к токоведущим частям в судовых сетях наиболее опасно? Двухфазное (одновременное прикосновение человека к двум фазным проводам)
17.1.035	Какой основной способ повышения электробезопасности в судовых электроустановках? Применение защитного заземления
17.1.036	Можно ли использовать вместо указателей напряжения «контрольную лампу»? Нет
17.1.037	Разрешается ли в диэлектрических перчатках работать с электрооборудованием, находящимся под напряжением? Разрешается в сетях с напряжением менее 1000 В
17.1.040	Что называется защитным занулением? Электрическое соединение металлических нетоковедущих частей с заземленной нейтралью
17.1.047	Чему равна величина безопасного постоянного тока, протекающего через человеческий организм? Около 100-125 мкА
17.1.048	При какой величине переменного тока частотой 50 Гц, протекающего через организм, человек в случае соприкосновения с токоведущей частью, не способен самостоятельно разжать кисть руки? Около 15 мА
17.1.052	Укажите основное назначение защитного заземления? Устранение опасности поражения электрическим током обслуживающего персонала
17.1.053	Какой основной способ повышения электробезопасности используется в судовых электроустановках? Применение защитного заземления
17.1.054	Судовые электроустановки. Укажите основное назначение защитного отключения? Устранение опасности поражения электрическим током обслуживающего персонала
17.1.055	Укажите область применения защитного отключения в судовых электроустановках Электрические сети с любой нейтралью
17.1.056	Для чего в судовых электроустановках используют указатели напряжения Для проверки наличия напряжения на токоведущих частях
17.1.058	Разрешается ли в диэлектрических перчатках работать с электрооборудованием, находящимся под напряжением? Разрешается в сетях с напряжением менее 1000 В
17.1.059	Основным достоинством IGBT-транзисторов является Возможность управления большими по величине токами и напряжениями посредством минимальных по величине управляющих сигналов
17.1.060	Ширина петли гистерезиса компаратора, реализующего функции триггера Шмитта (смотри рисунок), зависит от соотношения между резисторами R2 — R3
17.1.061	Чем отличается параметрический стабилизатор напряжения от компенсационного? Стабилизацией за счет особенностей вольт-амперной характеристики
17.1.062	Коэффициент пересчета двоично-десятичного счетчика равен
17.1.063	Какие измерительные преобразователи применяются в датчиках крутящего момента? Тензорезисторные
17.1.064	Какие проводниковые материалы применяются в термопреобразователях сопротивления (термометрах сопротивления)? Платина
17.1.065	Омические датчики уровня применяются для Забортной воды
17.1.066	Явление самохода (вращение двигателя при отсутствии напряжения управления) в двухфазных исполнительных двигателях устраняется Увеличением критического скольжения больше единицы
17.1.067	Какое влияния оказывает сопротивление нагрузки на статическую характеристику потенциометрического преобразователя? Приводит к уменьшению выходного напряжения
17.1.068	Двигатель постоянного тока можно рассматривать как реальное интегрирующее звено Если выходной величиной является угол поворота якоря
17.1.069	Коэффициент трансформации линейного поворотного трансформатора равен 0,565
17.1.070	Основное влияние на динамическую погрешность датчиков температуры с термометрами сопротивления оказывает Защитный металлический кожух
17.1.071	Выходным сигналом индукционных преобразователей частоты вращения является Частота
17.1.072	Укажите название схемы включения операционного усилителя Инвертирующий усилитель
17.1.073	Определите величину выходного сигнала при указанных на схеме номиналах Выходной сигнал составит +16,2В Uвых=Uвх Кv=Uвх(1+Rос/Rвх)=10(1+62/100)=16,2 В
17.1.074	Укажите название схемы включения операционного усилителя Дифференциальный усилитель
17.1.075	В каком режиме измерительный трансформатор тока имеет минимальную погрешность В режиме короткого замыкания, когда:
17.1.076	Для чего используется интегратор в датчике тока микропроцессорной системы управления электроэнергетической установки Для получения заданной время-токовой характеристики
17.1.079	Каким образом уменьшается значение ЭДС самоиндукции в электромагните постоянного тока при отключении его обмотки от сети? Параллельно обмотке электромагнита подключается разрядный резистор
17.1.080	К чему приводит заедание якоря электромагнита переменного тока? К сгоранию обмотки электромагнита
17.1.081	Как включаются резисторы обратной связи в схеме определения среднеарифметической мощности судового генератора? Подключение очередного генератора к судовой сети приводит к параллельному включению резистора обратной связи
17.1.082	Для чего служит компенсационная обмотка электромашинного усилителя поперечного поля? Для компенсации продольной составляющей реакции якоря
17.1.083	Укажите основное назначение транзистора VT3 Активный элемент стабилизатора тока
17.1.084	На рисунке изображена принципиальная электрическая схема операционного усилителя. Поясните назначение транзисторов VT1 и VT2 Балансный усилитель
17.1.085	На рисунке показана принципиальная электрическая схема усилителя с обратной связью. Какой тип обратной связи реализован в схеме? Последовательная отрицательная обратная связь по напряжению
17.1.086	Какие измерительные преобразователи применяются в датчике положения рейки топливных насосов? Индуктивные
17.2.001	Почему трехфазные сети переменного тока находят более широкое применение на судах, чем с сети постоянного тока? 1. Простая конструкция и высокая надежность трехфазных электрических машин 2. Проще осуществлять преобразование напряжения
17.2.002	Что влияет на сопротивление тела человека электрическому току? 1. Окружающая среда 2. Физиологические факторы 3. Состояние кожного покрова 4. Параметры электрической сети
17.2.003	Что относится к дополнительным изолирующим средствам защиты в установках с напряжением до 1000 В? 1. Диэлектрические сапоги 2. Диэлектрические галоши 3. Диэлектрические коврики
17.2.004	В каких случаях возникает опасность поражения электрическим током? 1. При замыкании фазы электрической машины на корпус 2. При снижении сопротивления изоляции электрической сети
17.2.007	Частота колебаний мультивибратора зависит 1. От величины напряжения U1 2. От величины постоянной времени RC цепи
17.2.008	Какие измерительные преобразователи применяются в датчиках давления в цилиндрах ДВС? 1. Магнитоупругие 2. Тензорезисторные 3. Пьезоэлектрические
17.2.009	На каком рисунке изображена судовая трехфазная электрическая сеть? 1 и 2
17.4.001	В Правилах технической эксплуатации судовых технических средств и конструкций приведены нормы сопротивления изоляции электрооборудования для Нового или капитально отремонтированного оборудования 1. В виде значений, определенных в холодном и нагретом состояниях Оборудования, находящегося в эксплуатации 2. В виде нормального и предельно допустимого значений, определенных в нагретом состоянии
17.4.002	Техническое состояние электрооборудования, находящегося в эксплуатации, с точки зрения сопротивления изоляции может быть оценено как 1. Хорошее Если сопротивление изоляции не меньше нормального значения 2. Удовлетворительное Если сопротивление изоляции меньше нормального значения, но равно или больше предельно допустимого значения 3. Неудовлетворительное Если сопротивление изоляции меньше предельно допустимого значения
17.4.003	Укажите названия полупроводниковых приборов, представленных на рисунках 1. Диод Шоттки 2. Двухсторонний стабилитрон 3. Туннельный диод
17.4.004	Укажите названия полупроводниковых приборов, представленных на рисунках а. МОП –транзистор со встроенным каналом б. МОП –транзистор с индуцированным каналом в. IGBT –транзистор (биполярный транзистор с изолированным затвором)
17.4.005	Укажите условно-графические обозначения полупроводниковых приборов Варикап Динистор Симметричный динистор
17.4.006	Укажите назначение и тип датчиков неэлектрических величин, представленных на рисунках Датчик электромагнитной индукции (магниторезистор) Датчик электромагнитного излучения (фоторезистор) Датчик механических деформаций и перемещений (тензорезистор)
17.4.007	Укажите условно-графические обозначения интегральных микросхем, представленных на рисунке а) Мультиплексор (логический коммутатор) б) Дешифратор в) Двоично-десятичный реверсивный счетчик
17.4.008	Определите названия полупроводниковых приборов по виду вольт – амперных характеристик приведенных на рисунке а) полупроводниковый диод б) полупроводниковый стабилитров (диод Зеннера) в) динистор
17.4.009	Определите названия элементов автоматики по виду характеристик вход-выход а) Безгистерезисный компаратор (нуль – орган) б) Регенеративный компаратор (тригер Шмита) в) Нереверсивный магнитный усилитель
17.4.011	Укажите названия схем усилителей, приведенных на рисунке   Дифференциальный усилитель Интегрирующий усилитель
17.4.012	Идентифицируйте характеристики усилителей 1. Инвертирующий усилитель Характеристика “б” 2. Неинвертирующий усилитель Характеристика “а”

Что такое электрический ток | Электроника Примечания

Электрический ток возникает при движении электрических зарядов — это могут быть отрицательно заряженные электроны или положительные носители заряда — положительные ионы.

---

Электрический ток Учебник включает в себя:
Что такое электрический ток Текущий блок — Ампер ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК

---

Электрический ток — это одно из самых основных понятий, существующих в науке об электротехнике и электронике, — электрический ток лежит в основе науки об электричестве.

Будь то электрический нагреватель, большая электрическая сеть, мобильный телефон, компьютер, удаленный сенсорный узел или что-то еще, концепция электрического тока является центральной в его работе.

Однако текущее состояние как таковое обычно невозможно увидеть, хотя его эффекты можно постоянно видеть, слышать и ощущать, и в результате иногда бывает трудно понять, что это такое на самом деле.

Удар молнии — впечатляющая демонстрация потока электрического тока.
Снимок сделан с вершины башни Петронас в Куала-Лумпуре Малайзия

Определение электрического тока

Определение электрического тока:

Электрический ток — это поток электрического заряда в цепи.Более конкретно, электрический ток представляет собой скорость протекания заряда через заданную точку в электрической цепи. Заряд может представлять собой отрицательно заряженные электроны или носители положительного заряда, включая протоны, положительные ионы или дырки.

Величина электрического тока измеряется в кулонах в секунду, общей единицей для этого является ампера или ампер, который обозначается буквой «А».

Ампер или усилитель широко используются в электрических и электронных технологиях наряду с множителями, такими как миллиампер (0.001A), микроампер (0,000001A) и т. Д.

Поток тока в цепи обычно обозначается буквой «I», и эта буква используется в уравнениях, таких как закон Ома, где V = I⋅R.

Что такое электрический ток: основы

Основная концепция тока заключается в том, что это движение электронов внутри вещества. Электроны — это мельчайшие частицы, которые существуют как часть молекулярной структуры материалов. Иногда эти электроны крепко удерживаются в молекулах, а иногда они слабо удерживаются и могут относительно свободно перемещаться по структуре.

Очень важно отметить, что электроны являются заряженными частицами — они несут отрицательный заряд. Если они движутся, то количество заряда движется, и это называется током.

Стоит также отметить, что количество электронов, способных двигаться, определяет способность конкретного вещества проводить электричество. Некоторые материалы позволяют току двигаться лучше, чем другие.

Движение свободных электронов обычно очень случайное — оно случайное — столько электронов движется в одном направлении, сколько и в другом, и в результате общее движение заряда отсутствует.

Случайное движение электронов в проводнике со свободными электронами

Если сила воздействует на электроны, чтобы переместить их в определенном направлении, то все они будут дрейфовать в одном и том же направлении, хотя все еще в некоторой случайной форме, но в одном направлении наблюдается общее движение.

Сила, которая действует на электроны, называется и электродвижущей силой, или ЭДС, а ее величиной является напряжение, измеренное в вольтах.

Поток электронов под действием приложенной электродвижущей силы

Чтобы немного лучше понять, что такое ток и как он действует в проводнике, его можно сравнить с потоком воды в трубе.Это сравнение имеет ограничения, но оно служит очень простой иллюстрацией тока и тока.

Ток можно считать подобным воде, протекающей по трубе. Когда давление оказывается на одном конце, оно заставляет воду двигаться в одном направлении и течь по трубе. Количество потока воды пропорционально давлению на конце. Давление или усилие, приложенное к концу, можно сравнить с электродвижущей силой.

Когда давление подается на трубу или вода открывается в результате открытия крана, тогда вода течет практически мгновенно.То же самое относится и к электрическому току.

Чтобы получить представление о потоке электронов, требуется 6,24 миллиарда миллиардов электронов в секунду для тока в один ампер.

Обычный ток и поток электронов

Часто возникает много недоразумений относительно обычного тока и потока электронов. Поначалу это может немного смущать, но на самом деле это довольно просто.

Частицы, которые несут заряд вдоль проводников, являются свободными электронами.Направление электрического поля в цепи — это, по определению, направление, в которое проталкиваются положительные испытательные заряды. Таким образом, эти отрицательно заряженные электроны движутся в направлении, противоположном электрическому полю.

Электрон и обычный ток

Это произошло потому, что первоначальные исследования статических и динамических электрических токов основывались на том, что мы теперь будем называть положительными носителями заряда. Это означало, что тогда было определено раннее соглашение о направлении электрического тока как направление, в котором положительные заряды будут двигаться.Эта конвенция сохранилась и используется до сих пор.

В итоге:

• Обычный ток: Обычный ток течет от положительного к отрицательному полюсу и указывает направление, в котором будут течь положительные заряды.
• Электронный поток: Электронный поток от отрицательного к положительному полюсу. Электроны заряжены отрицательно и поэтому притягиваются к положительному полюсу, как в отличие от зарядов.

Это соглашение, которое используется во всем мире по сей день, даже если оно может показаться немного странным и устаревшим.

Скорость движения электрона или заряда

Скорость передачи электрического тока очень отличается от скорости реального движения электронов. Сам электрон прыгает в проводнике и, возможно, продвигается вдоль проводника только со скоростью несколько миллиметров в секунду. Это означает, что в случае переменного тока, когда ток меняет направление 50 или 60 раз в секунду, большинство электронов никогда не выходят из провода.

Чтобы взять другой пример, в ближнем вакууме внутри электронно-лучевой трубки электроны движутся по почти прямым линиям со скоростью около одной десятой скорости света.

Влияние тока

Когда электрический ток протекает через проводник, существует ряд признаков, указывающих на то, что ток течет.

• Тепло рассеивается: Возможно, наиболее очевидным является то, что тепло выделяется. Если ток небольшой, то количество выделяемого тепла, вероятно, будет очень маленьким и может быть незаметным.Однако, если ток больше, то возможно, что выделяется заметное количество тепла. Электрический огонь является ярким примером, показывающим, как ток вызывает выделение тепла. Фактическое количество тепла регулируется не только током, но также и напряжением и сопротивлением проводника.
• Магнитный эффект: Другой эффект, который можно заметить, заключается в том, что вокруг проводника создается магнитное поле. Если в проводнике течет ток, это можно обнаружить.Поместив компас рядом с проводом, несущим достаточно большой постоянный ток, можно увидеть, что стрелка компаса отклонена. Обратите внимание, что это не будет работать с сетью, потому что поле чередуется слишком быстро, чтобы игла реагировала, и два провода (действующий и нейтральный), расположенные близко друг к другу в одном и том же кабеле, отменят действие поля.

  Магнитное поле, создаваемое током, находит хорошее применение во многих областях. При намотке провода в катушку эффект может быть увеличен, и может быть сделан электромагнит.Реле и множество других предметов используют эффект. Громкоговорители также используют переменный ток в катушке, чтобы вызывать вибрации в диафрагме, которые позволяют электронным токам превращаться в звуки.

Как измерить ток

Одним из важных аспектов тока является знание величины тока, который может течь в проводнике. Поскольку электрический ток является таким ключевым фактором в электрических и электронных цепях, очень важно знать, какой ток течет.

Есть много разных способов измерения тока. Одним из самых простых является использование мультиметра.

Как измерить ток с помощью цифрового мультиметра:

Используя цифровой мультиметр, цифровой мультиметр легко измерить ток, поместив цифровой мультиметр в цепь, по которой течет ток. Затем цифровой мультиметр даст точное показание тока, протекающего в цепи

Узнайте , как измерить ток с помощью цифрового мультиметра.

Хотя существуют и другие методы измерения тока, это наиболее распространенный метод.

Ток является одним из наиболее важных и фундаментальных элементов в электрических и электронных технологиях. Ток, протекающий в цепи, может использоваться различными способами: от генерирования тепла до переключения схем или хранения информации в интегральной схеме.

Более основные понятия:
Напряжение Текущий сопротивление емкость Мощность трансформеры РЧ шум Децибел, дБ Q, добротность
Возврат в меню основных понятий., ,

.

Что такое электротехника? | Живая наука

Электротехника является одной из новейших отраслей техники и восходит к концу 19 века. Это отрасль машиностроения, которая занимается технологиями электричества. Инженеры-электрики работают с широким спектром компонентов, устройств и систем, от крошечных микросхем до огромных генераторов электростанций.

Ранние эксперименты с электричеством включали примитивные батареи и статические заряды. Тем не менее, фактическое проектирование, конструирование и изготовление полезных устройств и систем началось с реализации закона индукции Майкла Фарадея, который по существу утверждает, что напряжение в цепи пропорционально скорости изменения магнитного поля в цепи.Этот закон распространяется на основные принципы электрического генератора, электродвигателя и трансформатора. Наступление современной эпохи ознаменовано введением электричества в дома, предприятия и промышленность, и все это стало возможным благодаря инженерам-электрикам.

К числу наиболее выдающихся пионеров в области электротехники относятся Томас Эдисон (электрическая лампочка), Джордж Вестингауз (переменный ток), Никола Тесла (асинхронный двигатель), Гульельмо Маркони (радио) и Филон Т.Фарнсворт (телевидение). Эти новаторы превратили идеи и концепции об электричестве в практические устройства и системы, которые открыли современность.

С самого начала область электротехники выросла и разветвлялась на ряд специализированных категорий, включая системы производства и передачи электроэнергии, двигатели, аккумуляторы и системы управления. Электротехника также включает электронику, которая сама разветвляется на еще большее число подкатегорий, таких как радиочастотные (РЧ) системы, телекоммуникации, дистанционное зондирование, обработка сигналов, цифровые схемы, измерительные приборы, аудио, видео и оптоэлектроника.

Область электроники родилась с изобретением в 1904 году Джоном Амброзом Флемингом термопластиковой вакуумной диодной вентильной трубки. Вакуумная трубка в основном действует как усилитель тока, выводя кратный его входной ток. Он был основой всей электроники, включая радио, телевидение и радар, до середины 20-го века. Он был в значительной степени вытеснен транзистором, который был разработан в 1947 году в Bell Laboratories AT & T Уильямом Шокли, Джоном Бардином и Уолтером Браттейном, за что они получили Нобелевскую премию 1956 года по физике.

Что делает инженер-электрик?

«Инженеры-электрики проектируют, разрабатывают, испытывают и контролируют производство электрического оборудования, такого как электродвигатели, радиолокационные и навигационные системы, системы связи и оборудование для выработки электроэнергии», — утверждает Бюро статистики труда США. «Инженеры-электронщики проектируют и разрабатывают электронику оборудование, такое как системы вещания и связи — от портативных музыкальных проигрывателей до систем глобального позиционирования (GPS). «

Если это практичное устройство реального времени, которое производит, проводит или использует электричество, то, по всей вероятности, оно было разработано инженер-электрик.Кроме того, инженеры могут проводить или писать спецификации для разрушающего или неразрушающего контроля характеристик, надежности и долговечности устройств и компонентов.

Современные инженеры-электрики проектируют электрические устройства и системы, используя основные компоненты, такие как проводники, катушки, магниты, батареи, переключатели, резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды и транзисторы. Почти все электрические и электронные устройства, от генераторов на электростанции до микропроцессоров в вашем телефоне, используют эти несколько основных компонентов.

Критические навыки, необходимые в электротехнике, включают глубокое понимание теории электрики и электроники, математики и материалов. Эти знания позволяют инженерам проектировать схемы для выполнения определенных функций и удовлетворения требований безопасности, надежности и энергоэффективности, а также прогнозировать, как они будут себя вести, до реализации аппаратного обеспечения. Тем не менее, иногда схемы строятся на «макетах» или прототипах плат, изготовленных на станках с ЧПУ, для тестирования до того, как они будут запущены в производство.

Инженеры-электрики все больше полагаются на системы автоматизированного проектирования (САПР) для создания схем и схем. Они также используют компьютеры для моделирования работы электрических устройств и систем. Компьютерное моделирование может использоваться для моделирования национальной энергосистемы или микропроцессора; следовательно, владение компьютерами имеет важное значение для инженеров-электриков. В дополнение к ускорению процесса разработки схем, схем печатных плат (PCB) и чертежей для электрических и электронных устройств, системы CAD позволяют быстро и легко модифицировать конструкции и быстро создавать прототипы с использованием станков с ЧПУ.Полный список необходимых навыков и способностей для инженеров по электротехнике и электронике можно найти на MyMajors.com.

Работа и зарплата в электротехнике

Инженеры-электрики и электроники работают, в основном, в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах, в компаниях, оказывающих инженерные услуги, на производстве и в федеральном правительстве, сообщает BLS. Как правило, они работают в помещении, в офисах, но им, возможно, придется посещать сайты, чтобы наблюдать за проблемой или частью сложного оборудования, говорит BLS.

Обрабатывающие отрасли, в которых работают инженеры-электрики, включают автомобильную, морскую, железнодорожную, аэрокосмическую, оборонную, бытовую электронику, коммерческое строительство, освещение, компьютеры и компоненты, телекоммуникации и управление движением. Государственные учреждения, в которых работают инженеры-электрики, включают транспортные департаменты, национальные лаборатории и военные.

Большинство электротехнических работ требуют как минимум степень бакалавра в области машиностроения. Многие работодатели, особенно те, которые предлагают услуги инженерного консалтинга, также требуют государственной сертификации в качестве профессионального инженера.Кроме того, многие работодатели требуют сертификации от Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) или от Инженерно-технического института (IET). Для повышения квалификации руководству часто требуется степень магистра, а для того, чтобы идти в ногу с технологическими достижениями, оборудованием для тестирования, компьютерным оборудованием и программным обеспечением и государственными нормативными актами, необходимо непрерывное образование и обучение.

По состоянию на июль 2014 года, согласно зарплате, диапазон окладов для дипломированного инженера-электрика со степенью бакалавра составляет от 55 570 до 73 908 долл. США.ком. Диапазон для инженера среднего звена со степенью магистра и стажем работы от 5 до 10 лет составляет от 74 007 до 108 640 долларов США, а для старшего инженера со степенью магистра или доктора и стажем работы более 15 лет — от 97 434 до 138 296 долларов США. Многие опытные инженеры с учеными степенями повышаются до руководящих должностей или открывают собственный бизнес, где они могут зарабатывать еще больше.

Будущее электротехники

По прогнозам BLS, занятость инженеров-электриков и электронщиков вырастет на 4 процента в период с настоящего времени до 2022 года из-за универсальности этих специалистов в разработке и применении новых технологий.

Приложения для этих появляющихся технологий включают изучение красных электрических вспышек, называемых спрайтами, которые парят над некоторыми грозами. Виктор Пасько, инженер-электрик из штата Пенсильвания, и его коллеги разработали модель эволюции и исчезновения странной молнии.

Другой инженер-электрик, Андреа Алу, из Техасского университета в Остине, изучает звуковые волны и разработал одностороннюю звуковую машину. «Я могу выслушать вас, но вы не можете обнаружить меня в ответ; вы не можете слышать мое присутствие», — сказал Алу LiveScience в статье 2014 года.

И Мишель Махарбиз, инженер-электрик из Калифорнийского университета в Беркли, изучает способы беспроводной связи с мозгом.

BLS заявляет: «Быстрые темпы технологических инноваций и развития, вероятно, будут стимулировать спрос на инженеров по электротехнике и электронике в области исследований и разработок, области, в которой потребуется инженерный опыт для разработки систем распределения, связанных с новыми технологиями».

Дополнительные ресурсы

,

Как работает интернет?

Несмотря на то, что Интернет все еще является молодой технологией, трудно представить себе жизнь без него сейчас. Каждый год инженеры создают новые устройства для интеграции с Интернетом. Эта сеть сетей перекрещивает земной шар и даже распространяется в космос. Но что заставляет это работать?

Чтобы понять Интернет, нужно рассматривать его как систему, состоящую из двух основных компонентов. Первым из этих компонентов является аппаратного обеспечения .Это включает в себя все, от кабелей, которые каждую секунду передают терабиты информации, до компьютера, сидящего перед вами.

К другим типам оборудования, поддерживающим Интернет, относятся маршрутизаторы, серверы, вышки сотовой связи, спутники, радиоприемники, смартфоны и другие устройства. Все эти устройства вместе создают сеть сетей. Интернет — податливая система — она ​​мало меняется, когда элементы присоединяются и покидают сети по всему миру. Некоторые из этих элементов могут оставаться довольно статичными и составляют основу Интернета.Другие являются более периферийными.

Эти элементы являются связями. Некоторые из них являются конечными точками — компьютер, смартфон или другое устройство, которое вы используете для чтения, может считаться единым целым. Мы называем эти конечные точки клиентов . Машины, которые хранят информацию, которую мы ищем в Интернете, — это серверов . Другими элементами являются узлов , которые служат связующим пунктом на маршруте трафика. Кроме того, существуют линии передачи, которые могут быть физическими, как в случае с кабелями и оптоволоконными кабелями, или это могут быть беспроводные сигналы от спутников, сотовых телефонов или вышек 4G или радиоприемников.

Все это оборудование не может создать сеть без второго компонента Интернета: протоколов. Протоколы — это набор правил, которым машины следуют для выполнения задач. Без общего набора протоколов, которым должны следовать все машины, подключенные к Интернету, связь между устройствами невозможна. Различные машины не смогут понимать друг друга или даже отправлять информацию значимым образом. Протоколы предоставляют как метод, так и общий язык, который машины могут использовать для передачи данных.

Мы подробнее рассмотрим протоколы и то, как информация передается через Интернет, на следующей странице.

,

полупроводник | Определение, типы, материалы, приложения и факты

Semiconductor , любой из класса кристаллических твердых тел с промежуточной электрической проводимостью между проводником и изолятором. Полупроводники используются в производстве различных видов электронных устройств, включая диоды, транзисторы и интегральные схемы. Такие устройства нашли широкое применение из-за их компактности, надежности, энергоэффективности и низкой стоимости. В качестве дискретных компонентов они нашли применение в силовых устройствах, оптических датчиках и излучателях света, включая твердотельные лазеры.Они обладают широким спектром возможностей управления током и напряжением и, что более важно, пригодны для интеграции в сложные, но легко изготовляемые микроэлектронные схемы. Они являются и будут в обозримом будущем ключевыми элементами для большинства электронных систем, обслуживающих приложения для связи, обработки сигналов, вычислений и управления как на потребительском, так и на промышленном рынках.

Британика Викторина

Электроника и гаджеты Викторина

Какой из файлов является форматом для цифровых изображений?

Полупроводниковые материалы

Твердотельные материалы обычно группируются в три класса: изоляторы, полупроводники и проводники.(При низких температурах некоторые проводники, полупроводники и изоляторы могут стать сверхпроводниками.) На рисунке показана проводимость σ (и соответствующие удельные сопротивления ρ = 1 / σ), которые связаны с некоторыми важными материалами в каждом из трех классов. Изоляторы, такие как плавленый кварц и стекло, имеют очень низкую удельную электропроводность, порядка 10 ^{-180016 — 10 — 10 сом / см; и проводники, такие как алюминий, имеют высокую удельную проводимость, обычно от 10 4 до 10 6 Сименс на сантиметр.Проводимости полупроводников находятся между этими крайностями и обычно чувствительны к температуре, освещенности, магнитным полям и незначительным количествам примесных атомов. Например, добавление около 10 атомов бора (известного как легирующая добавка) на миллион атомов кремния может увеличить его электропроводность в тысячу раз (частично учитывая большую изменчивость, показанную на предыдущем рисунке).}

Типичный диапазон проводимостей для изоляторов, полупроводников и проводников. Encyclopædia Britannica, Inc.

Изучение полупроводниковых материалов началось в начале 19 века. Элементарные полупроводники — это те, которые состоят из отдельных видов атомов, таких как кремний (Si), германий (Ge) и олово (Sn) в столбце IV и селен (Se) и теллур (Te) в столбце VI периодической таблицы. Однако существуют многочисленные составные полупроводники, которые состоят из двух или более элементов. Арсенид галлия (GaAs), например, представляет собой бинарное соединение III-V, которое представляет собой комбинацию галлия (Ga) из колонки III и мышьяка (As) из колонки V.Тройные соединения могут быть образованы элементами из трех разных колонн, например, теллурида индия ртути (HgIn ₂ Te ₄ ), соединения II-III-VI. Они также могут быть образованы элементами из двух колонн, такими как арсенид алюминия-галлия (Al _x Ga _{1 — x} As), который представляет собой тройное соединение III-V, где оба из Al и Ga являются столбец III и нижний индекс x относятся к составу двух элементов от 100 процентов Al ( x = 1) до 100 процентов Ga ( x = 0).Чистый кремний является наиболее важным материалом для применения в интегральных схемах, а бинарные и тройные соединения III-V наиболее важны для излучения света.

периодическая таблица Современная версия периодической таблицы элементов. Encyclopædia Britannica, Inc.

До изобретения биполярного транзистора в 1947 году полупроводники использовались только в качестве двухполюсников, таких как выпрямители и фотодиоды. В начале 1950-х годов германий был основным полупроводниковым материалом.Однако это оказалось непригодным для многих применений, поскольку устройства, изготовленные из материала, демонстрировали высокие токи утечки только при умеренно повышенных температурах. С начала 1960-х годов кремний стал наиболее широко используемым полупроводником, фактически вытеснив германий в качестве материала для изготовления устройств. Основными причинами этого являются две причины: (1) кремниевые устройства имеют значительно меньшие токи утечки, и (2) диоксид кремния (SiO ₂ ), который является высококачественным изолятором, легко встроить в состав кремниевой на основе устройства.Таким образом, кремниевая технология стала очень продвинутой и распространенной, причем кремниевые устройства составляют более 95 процентов всех полупроводниковых продуктов, продаваемых по всему миру.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Многие из составных полупроводников имеют некоторые специфические электрические и оптические свойства, которые превосходят их аналоги в кремнии. Эти полупроводники, особенно арсенид галлия, используются главным образом для оптоэлектроники и некоторых радиочастотных (РЧ) применений.

Электронные свойства

Полупроводниковые материалы, описанные здесь, являются монокристаллами; то есть атомы расположены в трехмерном периодическом режиме. Часть A рисунка показывает упрощенное двумерное представление собственного (чистого) кристалла кремния, который содержит незначительные примеси. Каждый атом кремния в кристалле окружен четырьмя ближайшими соседями. Каждый атом имеет четыре электрона на своей внешней орбите и делит эти электроны со своими четырьмя соседями.Каждая общая электронная пара образует ковалентную связь. Сила притяжения между электронами и обоими ядрами удерживает два атома вместе. Для изолированных атомов (например, в газе, а не в кристалле) электроны могут иметь только дискретные уровни энергии. Однако, когда большое количество атомов объединяется в кристалл, взаимодействие между атомами приводит к тому, что дискретные уровни энергии распространяются в энергетические зоны. Когда тепловая вибрация отсутствует (то есть при низкой температуре), электроны в изоляторе или полупроводниковом кристалле будут полностью заполнять ряд энергетических зон, оставляя остальные энергетические зоны пустыми.Самая высокая заполненная полоса называется валентной зоной. Следующая полоса — зона проводимости, которая отделена от валентной зоны энергетической щелью (гораздо большие щели в кристаллических изоляторах, чем в полупроводниках). Эта запрещенная зона, также называемая запрещенной зоной, является областью, которая обозначает энергии, которыми электроны в кристалле не могут обладать. Большинство важных полупроводников имеют запрещенные зоны в диапазоне от 0,25 до 2,5 электрон-вольт (эВ). Ширина запрещенной зоны кремния, например, составляет 1,12 эВ, а арсенида галлия — 1.42 эВ. Напротив, запрещенная зона алмаза, хорошего кристаллического изолятора, составляет 5,5 эВ.

полупроводниковые связи Три изображения полупроводника. Encyclopædia Britannica, Inc.

При низких температурах электроны в полупроводнике связаны в соответствующих полосах в кристалле; следовательно, они не доступны для электрической проводимости. При более высоких температурах тепловая вибрация может разрушить некоторые из ковалентных связей с образованием свободных электронов, которые могут участвовать в проводимости тока.Как только электрон удаляется от ковалентной связи, возникает электронная вакансия, связанная с этой связью. Эта вакансия может быть заполнена соседним электроном, что приводит к смещению местоположения вакансии от одного кристаллического участка к другому. Эту вакансию можно рассматривать как фиктивную частицу, называемую «дырой», которая несет положительный заряд и движется в направлении, противоположном направлению движения электрона. Когда электрическое поле приложено к полупроводнику, как свободные электроны (теперь находящиеся в зоне проводимости), так и дырки (оставленные в валентной зоне) движутся через кристалл, создавая электрический ток.Электропроводность материала зависит от количества свободных электронов и дырок (носителей заряда) на единицу объема и от скорости, с которой эти носители движутся под воздействием электрического поля. В собственном полупроводнике существует равное количество свободных электронов и дырок. Электроны и дырки, однако, имеют разные подвижности; то есть они движутся с разными скоростями в электрическом поле. Например, для собственного кремния при комнатной температуре подвижность электронов составляет 1500 квадратных сантиметров в вольт-секунду (см ² / В · с) — i.электрон будет двигаться со скоростью 1500 сантиметров в секунду под действием электрического поля в один вольт на сантиметр, тогда как подвижность дырок составляет 500 см ² / В · с. Подвижность электронов и дырок в конкретном полупроводнике обычно уменьшается с ростом температуры.

электронная дыра: движение Движение электронной дыры в кристаллической решетке. Encyclopædia Britannica, Inc.

Электрическая проводимость в собственных полупроводниках довольно плохая при комнатной температуре.Чтобы обеспечить более высокую проводимость, можно намеренно вводить примеси (обычно до концентрации одна часть на миллион атомов-хозяев). Это называется допингом, процесс, который увеличивает проводимость, несмотря на некоторую потерю подвижности. Например, если атом кремния заменен атомом с пятью внешними электронами, таким как мышьяк ( см. часть B на рисунке), четыре из электронов образуют ковалентные связи с четырьмя соседними атомами кремния. Пятый электрон становится электроном проводимости, который передается в зону проводимости.Кремний становится полупроводником типа n из-за добавления электрона. Атом мышьяка является донором. Точно так же, часть C на рисунке показывает, что, если атом с тремя внешними электронами, такой как бор, заменен на атом кремния, дополнительный электрон принимается для образования четырех ковалентных связей вокруг атома бора, и положительно заряженная дыра создан в валентной группе. Это создает полупроводник типа p с бором, составляющим акцептор.

,