Различных электронных

4. Почему сердечники различных электромагнитных аппаратов выполняются из ферромагнитных материалов?

Напряженность поля необходимо знать при расчете магнитных цепей электрических машин, различных электромагнитных аппаратов и всюду, где линии магнитной индукции проходят в материалах с различными магнитными проницаемостями; таким образом, напряженность поля является важной расчетной величиной. В тех случаях, когда напряженность поля известна, нетрудно найти магнитную индукцию (5-12).

Самым массовым магнитомягким материалом, имеющим весьма широкую область применения, является специальная электротехническая сталь, легированная кремнием. Она используется для работы в сравнительно сильных переменных магнитных полях: в силовых трансформаторах всех типов, электрических машинах, дросселях, в различных электромагнитных реле, приборах. Выпускается электротехническая сталь, легированная кремнием, в листах и рулонах. Кремний, вводимый в сталь в количестве 0,8— 4,8%, образует с железом твердый раствор и резко повышает удельное электрическое сопротивление.

Действительный процесс нагрева двигателей имеет сложный характер, так как различны теплопроводности воздушного зазора и материалов конструкции двигателя — железа, меди, изоляции. Кроме того, потери энергии в токоведущих частях и магнитопроводах двигателя также неравномерны вследствие различных электромагнитных явлений — глубины проникновения полей, поверхностного эффекта и т. д. Учет всех явлений, влияющих на процесс нагрева двигателя, распре;-деление в нем тепловых полей затруднителен. Для качественного представления физических явлений в двигателе при нагреве его считают однородным телом с теплоемкостью с, Дж/(кг-°С). Для нагрева двигателя массой т сверх температуры окружающей среды на di требуется количество теплоты

Рассмотренные потенциалметры могут быть использованы при изучении магнитных полей рассеяния различных электромагнитных механизмов, при испытании магнитных материалов, определении напряженности магнитных полей на поверхности образцов и т. д.

Выполнение исторических решений, поставленных XXIII съездом КПСС, требует развития и внедрения новейшей техники во всех областях народного хозяйства. Для решения этих грандиозных задач инженерно-технический персонал должен получить широкую теоретическую подготовку и научиться применять теорию на практике. Курс теоретической электротехники, в котором теоретические вопросы рассматриваются в неразрывной связи с практическими задачами, дает учащимся знания качественных и количественных соотношений для различных электромагнитных процессов. Курс теоретической электротехники подготавливает учащихся к изучению специальных электротехнических дисциплин и поэтому является одним из важнейших звеньев подготовки техников-электриков.

Обычно применяется алектролитическая медь, содержащая примесей не более 0,1%. Различают твердую и неотожженную медь марки ММ. Твердая медь применяется, например, для контактных проводов (электрические железные дороги), коллекторных пластин (электрические машины) и т. д. Мягкая медь широко применяется для обмоточных проводов, из которых изготовляются обмотки электрических машин и различных электромагнитных аппаратов и приборов.

Теория электромагнитного поля является той основой, которая позволяет понять принципы работы различных электромагнитных и электрических устройств и спроектировать и рассчитать их на заданные условия работы. К числу таких устройств, широко распространенных на практике, могут быть отнесены электромагнитные элементы автоматики, электрические машины, магнитные и электрические элементы вычислительной техники, электронные, радиотехнические, криогенные, сверхпроводящие, голографические и другие устройства.

Для расчета магнитопроводов трансформаторов, электрических машин, реле и различных электромагнитных аппаратов с переменным магнитным потоком необходимо иметь данные о потерях мощности на гистерезис и вихревые токи. Эти данные можно получить путем измерения потерь в сердечнике при переменном магнитном потоке.

Уже непосредственное применение уравнений в интегральной форме позволяет производить расчет различных электромагнитных, в частности симметричных, полей. Возможности расчета значительно возрастают, если подвергнуть эти уравнения дальнейшему преобразованию в дифференциальную форму.

Наиболее важными свойствами магнитного поля являются его индукционное и электромеханическое действия, на которых основана работа электрических генераторов и двигателей, различных электромагнитных аппаратов и электроизмерительных приборов.

Дифференциальный усилитель. Дифференциальным усилителем называют усилитель, усиливающий разность двух напряжений. Эти усилители нашли широкое применение в различных электронных устройствах, в том числе в интегральных микросхемах. Дифференциальный усилитель представляет собой сбалансированную мостовую электрическую цепь. Чаще всего в качестве усилителя используют параллельно-балансный усилитель ( 3.1). Два плеча такого моста составляют резисторы <Кк\, ks.2, а два других — транзисторы Ть Т2. Сопротивление резистора /?э ^>h\\ служит для стабилизации эмиттерного тока •^э=/Э1 + /Э2 «/К1+/К2- Входные напряжения ы„хь ивх2 подаются в базовые цепи транзисторов, а выходное напряжение снимается между коллекторами транзисторов, т. е. «с диагонали» моста. К другой «диагонали», как видно из схемы, подключаются источники питания с ЭДС +?к и —?к- Второй источник (—Ек) нужен для обеспечения отрицательного потенциала эмиттеров Э\ и Э2, чтобы обеспечить необходимый режим покоя. При подаче напряжений ивхги «Вх2 выходное напряжение

Генераторы напряжения специальной формы служат для настройки и исследования различных электронных устройств автоматики, радиоэлектроники, ядерной физики и т. д. Примерами могут служить генератор Г6-15, позволяющий получать напряжения синусоидальной, треугольной и пилообразной форм в диапазоне частот 0,001—1000 Гц, или генератор Г6-33, вырабатывающий напряжение в виде прямоугольных импульсов с переменной скважностью в диапазоне частот 0,001—10 000 Гц (до 99999 Гц для синусоидального сигнала).

Рассмотренные в предыдущих главах структурные и принципиальные электрические схемы различных электронных устройств позволяют понять и проанализировать принципы их действия. Однако схемы еще не определяют конструкцию электронного устройства, а служат лишь основой для ее разработки. Представление об основных принципах конструирования и современных конструкциях электронных устройств важно иметь не только при разработке, но и при использовании электронной аппаратуры.

Маломощные однофазные и трехфазные трансформаторы (автотрансформаторы) применяют для освещения, питания цепей управления, в выпрямителях и различных электронных аппаратах. Расчет трансформаторов начинают с определения его вторичной мощности, В -А:

Для того чтобы проще представить основные функции и назначения различных электронных устройств, рассмотрим наиболее распространенные -виды сигналов. Под сигналом Хиосителем информации) будем понимать напряжение (или ток), определенным образом изменяющееся во времени.

При разработке различных электронных устройств и систем особо важное значение имеет этап выбора элементной базы, т. е. выбора элементов, на основе которых планируется провести проектирование и создание электронной аппаратуры. Современная элементная база в основном состоит из

Отрасль электроники, занимающуюся применением в промышленных устройствах различных электронных схем, позволяющих осуществлять контроль, регулирование и управление производственными процессами, называют промышленной электроникой. К системам промышленной электроники относят также системы преобразования тока, широко используемые в энергетических установках и на электрифицированном транспорте.

Усилители на полевых транзисторах благодаря большому входному сопротивлению (несколько мегаом) широко применяют в качестве входных каскадов различных электронных устройств, источник входного сигнала которых обладает большим внутренним сопротивлением.

Напряжение накала UH является паспортной величиной, которой следует придерживаться в условиях эксплуатации лампы. При недокале лампы уменьшается температура катода, а следовательно, и ток эмиссии [см. (1.3)1. При повышении напряжения накала L/,, резко сокращается срок службы катода, поэтому не допускается отклонение напряжения накала больше чем на ± 10% от номинального. Напряжение накала для различных электронных ламп колеблется в пределах от 0,625 до 30 «. Для большинства ламп, у которых питание накала осуществляется током промышленной частоты, напряжение накала установлено 6,3 в. Ток накала зависит от мощности катода и для большинства двухэлектронных ламп составляет 0,02 -4- 5 а.

Полупроводниковые приборы и микросхемы служат элементной базой электроники и широко используются в самых различных электронных и микроэлектронных устройствах и системах. Сложные автоматизированные системы построены на микросхемах средней (аппаратура третьего поколения) и большой (аппаратура четвертого поколения) степени интеграции. Стоит задача по расширению применения сверхбольших интегральных схем (аппаратура пятого поколения).

Полупроводниковые диоды делятся на выпрямительные, высокочастотные и сверхвысокочастотные, импульсные, полупроводниковые стабилитроны, туннельные, четырехслойные, фотодиоды и варикапы. Каждый из этих типов диодов имеет свои специфические особенности и требует особого анализа. Поэтому целесообразно ограничиться их качественной характеристикой в той мере, в какой это необходимо для анализа различных электронных и импульсных схем.