Фотодиод может работать в фотодиодном и гальваническом режиме.
В фотодиодном режиме p-n переход смещается обратным напряжением величина которого зависит от конкретного фотодиода от единиц до сотни вольт, чем больше смещение тем быстрее он будет работать, и больше токи через него будут течь.
Недостаток фотодиодного режима в том, что с ростом обратного тока, в последствии увеличения напряжения или освещения, увеличивается уровень шумов, а уровень полезного сигнала в целом остается постоянным, считается, что в этом режиме диод имеет меньшую постоянную времени.
В фотогальваническом режиме к диоду не прикладывается ни какое напряжение, он сам становится источником ЭДС с большим внутренним сопротивлением.
Недостаток фотогальванического режима заключается в ослаблении полезного сигнала с ростом уровня паразитной засветки но уровень шумов не растет, остается постоянным.
Фотодиодная схема включения.
Приведенная схема включения фотодиода является универсальной и подходит для тестирования и выбора, применительно к окончательной схеме своей конструкции.
Изменяя положение подстроечного резистора, в приведенной схеме, можно протестировать и выбрать оптимальный режим работы фотодиода.
Изменяя сопротивление резистора от минимального до максимального, можно подобрать наилучший режим смещения на фотодиоде.
Вывернув резистор на минимум, замкнув подвижный контакт на землю, мы переведем схему в фотогальванический режим.
Можно попробовать работу фотодиода и в прямом смещении (он все равно будет реагировать на свет), для этого надо поменять схему включения, перевернув диод.
Сопротивление в 50 Ком, не должно дать повредить фотодиод, а по переменной составляющей оно оказывается включенным параллельно с нагрузкой (меньше 5 КОм), и полезный сигнал практически не ослабляет. Конденсатор избавляет нас от постоянной составляющей. Если мы принимаем импульсный сигнал то от постоянной составляющей, которая меняется в зависимости от фоновой засветки, лучше избавится сразу, смысла ее усиливать нет.
2. Полупроводниковый прибор представляет собой двухслойную структуру которая-
образуется в одном кристалле. Один слой имеет электропроводность n-типа. а другой р-типа.-
В зависимости от выпрямляющего контакта подразделяются на плоскостные и точечно-
контактные. Эти слои разделены слоем с собственной электропроводностью,' в нем
сосредоточены пространственный заряд, положительно заряженных ионов донорной примеси
со стороны полупроводника n-типа, и-отрицательно заряженных ионов акцепторной примеси
- со стороны полупроводника р-типа. Этот слой называют запирающий т.к. его электрическое
поле препятствует движению основных носителей полупроводников и способствует
движению неосновных носителей. В целом эта структура называется n-р переходом или
электронно дырочным переходом.
Билет 15
1. Для измерений больших значений токов и напряжений в цепи переменного, тока применяют
амперметры и вольтметры включенные по различным схемам. Параллельно амперметрам-
включают шунты(резисторы с очень малым сопротивлением), а с вольтметром добавочные
сопротивления (резисторы с очень большим сопротивлением), которые выполняются в виде
катушек из тонкого провода е большим удельным сопротивлением(нихром, вольфрам). Также
применяют измерительные трансформаторы тока и напряжения.
2. К машинам постоянного тока относятся генератор постоянного тока и двигатель
постоянного тока. Для этих машин особенно характерен принцип обратимости. ГПТ - состоит
из 2 основных частей индуктор(электромагнит с обмоткой возбуждения, который служит для.
создания магнитного поля. Якорь- часть машины представляющая сердечник с; обмоткой в
котором возникает оде, коллектор- состоит из медных пластин наслужит для выпрямления 
переменного тока, по способу возбуждения гпт бывают: с независ имым возбуждением, с
самовозбуждением, последовательное, параллельное и смешанное. В определенных условиях
ГПТ работают в качестве двигателей в этом заключается принцип обратимости
сформулированный в 1833 году Ленцем. Принцип работы состоит в использовании
механической силы действующей на проводник с током в магнитном поле а направление
вращения определяется по правилу левой руки. В двигателе коллектор и щетки преобразую!
постоянный ток в переменный. По конструкции дпт аналогичен гпт.
Билет 16:
1. Коэффициент мощности является важнейшим показателем работы любого
электрооборудования переменного тока. Он показывает какая часть полной мощности
вырабатываемая генератором преобразуется в полезную. Пути повышения коэфф. мощности
(путем увеличения активного сопротивления, уменьшением реактивного сопротивления или
его.компенсацией например синхронным компенсатором)- Коэфф. зависит от конструкции
приемников, от режима работы (холостой ход, короткое замыкание).
2. Основным свойством электронно-дырочного перехода является сто односторонняя
электропроводимость. Направление при котором ослабляется действие запирающего слоя
положительный полюс источника напряжения к р—области а отрицательный к n-области,
называется прямым или направленным пропусканием тока, а направление при котором устанавливается действие запирающего слоя (отрицательный полюс источника напряжения подсоединяется к р-области, а положительный к n-области называется обратным или направлением запирания. При прямом смещении перехода его электрическая проводимость возрастает и через переход проходит ток, сильно зависящий от приложенного напряжения. При обратном Смещении перехода электропроводность перехода уменьшается и через переход проходит лишь незначительный ток, который слабо зависит от приложенного напряжения.
Билет 17
1. Для измерения мощности в цепи постоянного тока не требуется специального прибора.
Можно подсчитать мощность при помощи амперметра и вольтметра. Для измерения расхода
энергии применяют счетчики индукционной системы. Одна обмотка включается
последовательно с нагрузкой, а вторая параллельно.
Активная мощность (P)
Единица измерения — ватт (W, Вт).
,
Реактивная мощность (Q)
Единица измерения — вольт-ампер реактивный (var, вар)
Реактивная мощность — величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи синусоидального переменного тока, равна произведению действующих значений напряжения U и тока I, умноженному на синус угла сдвига фаз φ между ними: 
Полная мощность (S)
Единица полной электрической мощности — вольт-ампер (V*A, В*А)
Полная мощность — величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока I в цепи и напряжения U на её 
2. Электронные генераторы:
Билет 18
1.Измерение - это определение физической величины с помощью измерительного прибора.
Погрешность - в связи с тем, что абсолютно точных приборов не существует, показания
приборов отличаются от действительно измеряемых значений. Погрешность может быть
абсолютной, относительной, приведенной. Абсолютная - это разность между показанием
прибора и действительные значением измеряемой величины. Относительная отношение
абсолютной к действительному значению измеряемой величины. Приведенная - отношение
абсолютной к номинальному показанию прибора (верхний предел измерений).
2. Напряжение между двумя любыми линейными проводами или фазами называется
линейным. Напряжение между любым линейным проводом и нулевым между фазой и нулем
называется фазным. Токи, проходящие по проводам, соединяющим источник с нагрузкой
называется линейными. Токи, проходящие по обмоткам и по фазам зазываются фазными.
Билет 19
1. Выпрямитель (электрического тока) — преобразователь электрической энергии; механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое устройство, предназначенное для преобразования переменного входного электрического тока в постоянный выходной электрический ток.
Большинство выпрямителей создаёт не постоянные, а пульсирующие однонаправленные напряжение и ток, для сглаживания пульсаций которых применяют фильтры.
Устройство, выполняющее обратную функцию — преобразование постоянных напряжения и тока в переменные напряжение и ток — называется инвертором.
2. Различают четыре схемы соединения обмоток (звезда-звезда, звезда-треугольник, треугольник-звезда, треугольник - треугольник). В электрических системах применяют три схемы; (звезда-звезда 12. звезда-треугольник 11, треугольник-звезда 1) Цифры 12,11 показывают группу соединения указанную в паспорте, которая определяется по углам сдвига фаз между векторами высшего и низшего напряжений. Как между минутной и часовой стрелкой.
Билет 20
1. Трёхфазная система электроснабжения — частный случай многофазных систем электрических цепей, в которых действуют созданные общим источником синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые друг относительно друга во времени на определённый фазовый угол.Трёхфазная система переменного тока изобретена Николой Теслой. Значительный вклад в развитие трёхфазных систем внёс М. О. Доливо-Добровольский, который провёл ряд экспериментов с асинхронным электродвигателем и выявил ряд преимуществ трехпроводной трёхфазной системы по отношению к другим системам. Трехфазная система Э.Д.С. создается трехфазными генераторами. В неподвижной части генератора (статоре) размещают три обмотки, сдвинутые в пространстве на 1200. Это фазные обмотки, или фазы, которые обозначают
А,В,С, концы обмоток обозначают X,Y,Z. На вращающейся части генератора
(роторе) располагают обмотку возбуждения, которая питается от источника постоянного тока. Так обмотки возбуждения создают магнитный поток Фо, постоянный (неподвижный) относительно ротора, но вращающийся вместе с частотой n. Вращение ротора осуществляется каким-либо двигателем.
При вращении ротора, вращающийся вместе с ним магнитный поток пересекает проводники обмотки статора (А-X, B-Y, C-Z) и индуцирует в них синусоидальные Э.Д.С.
LA= Em sin Wt
LB= Em sin (Wt - [pic])
LC= Em sin (Wt + [pic])
2. Для измерений больших значений токов применяют схемы включения амперметра через
измерительные трансформаторы тока (реле, токовых обмоток ваттметров и счетчиков). Для
безопасности прикосновения к приборам один зажим вторичной обмотки заземляют. В трансформаторах тока снижение погрешности достигается путем снижения тока для чего используют ленточный магнитопровод кольцевой формы из материала с малыми потерями.
Билет 21
1. При изучении цепей постоянного тока мы установили, что все проводники обладают электрическим сопротивлением, на преодоление которого затрачивается определенное количество электрической энергии. В цепях переменного тока мы встречаемся с несколькими видами сопротивлений, различающихся своей физической природой. Все эти сопротивления можно подразделить на две
Условные обозначения основных элементов электрических цепей переменного тока
основные группы: активные и реактивные. В активных сопротивлениях при включении в цепь переменного тока электрическая энергия преобразуется в тепловую. Активным сопротивлением R обладают, например, провода электрических линий, обмотки электрических машин и аппаратов и пр., т. е. те же устройства, которые обладают электрическим сопротивлением в цепи постоянного тока. В реактивных сопротивлениях электрическая энергия, вырабатываемая источниками, не расходуется. Как будет показано ниже, при включении реактивного сопротивления в цепь переменного тока возникает лишь обмен энергией между ним и источником электрической энергии.
Реактивное сопротивление создают индуктивности и емкости. Под индуктивностью L будем понимать идеализированный элемент электрической цепи (идеализированную катушку индуктивности), способный запасать энергию в своем магнитном поле, который не имеет активного сопротивления R и емкости С. Аналогично под емкостью С будем понимать идеализированный элемент электрической цепи (идеализированный конденсатор), способный запасать энергию в своем электрическом поле, который не имеет активного сопротивления R и индуктивности L.
При проведении расчетов реальные катушки индуктивности и конденсаторы, в которых имеются потери мощности (из-за наличия активного сопротивления R), часто могут быть заменены с некоторым приближением этими идеализированными элементами, так как переменный ток, проходящий через реальную катушку индуктивности при заданном напряжении и частоте, определяется в основном ее индуктивностью L, а ток, проходящий через реальный конденсатор,—его емкостью С. На рис. 174, а—г стрелками показаны условные положительные направления в идеализированных элементах электрической цепи тока i, напряжения и и э. д. с.
2. Измерительный трансформатор — электрический трансформатор для контроля напряжения, тока или фазы сигнала первичной цепи. Измерительный трансформатор рассчитывается таким образом чтобы оказывать минимальное влияние на измеряемую (первичную) цепь; минимизировать искажения пропорции и фазы измеряемого сигнала в измерительной (вторичной) цепи. Трансформаторы напряжения бывают следующих видов:
§ заземляемый трансформатор напряжения — однофазный трансформатор напряжения, один конец первичной обмотки которого должен быть заземлен, или трехфазный трансформатор напряжения, нейтраль первичной обмотки которого должна быть заземлена;
§ незаземляемый трансформатор напряжения — трансформатор напряжения, у которого все части первичной обмотки, включая зажимы, изолированы от земли до уровня, соответствующего классу напряжения;
§ каскадный трансформатор напряжения — трансформатор напряжения, первичная обмотка которого разделена на несколько последовательно соединенных секций, передача мощности от которых к вторичным обмоткам осуществляется при помощи связующих и выравнивающих обмоток;
§ емкостный трансформатор напряжения — трансформатор напряжения, содержащий емкостный делитель;
§ двухобмоточный трансформатор напряжения — трансформатор напряжения, имеющий одну вторичную обмотку;
§ трехобмоточный трансформатор напряжения — трансформатор напряжения, имеющий две вторичные обмотки: основную и дополнительную.
По исполнению и применению трансформаторы тока бывают следующих видов:
§ встроенный трансформатор тока — трансформатор тока, первичной обмоткой которого служит ввод электротехнического устройства;
§ опорный трансформатор тока — трансформатор тока, предназначенный для установки на опорной плоскости;
§ проходной трансформатор тока — трансформатор тока, предназначенный для использования его в качестве ввода;
§ шинный трансформатор тока — трансформатор тока, первичной обмоткой которого служит одна или несколько параллельно включенных шин распределительного устройства (шинные трансформаторы тока имеют изоляцию, рассчитанную на наибольшее рабочее напряжение);
§ втулочный трансформатор тока — проходной шинный трансформатор тока;
§ разъемный трансформатор тока — трансформатор тока без первичной обмотки, магнитная цепь которого может размыкаться и затем замыкаться вокруг проводника с измеряемым током;
§ электроизмерительные клещи — переносный разъемный трансформатор тока.
Билет 22
1. Для измерения мощности в цепи постоянного тока не требуется специального прибора.
Можно подсчитать мощность при помощи амперметра и вольтметра. Для измерения расхода
энергии применяют счетчики индукционной системы. Одна обмотка включается
последовательно с нагрузкой, а вторая параллельно.
Активная мощность (P)
Единица измерения — ватт (W, Вт).
,
Реактивная мощность (Q)
Единица измерения — вольт-ампер реактивный (var, вар)
Реактивная мощность — величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи синусоидального переменного тока, равна произведению действующих значений напряжения U и тока I, умноженному на синус угла сдвига фаз φ между ними:
Полная мощность (S)
Единица полной электрической мощности — вольт-ампер (V*A, В*А)
Полная мощность — величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока I в цепи и напряжения U на её
2. Устройство асинхронных электродвигателей с фазным ротором
Основными частями любого асинхронного двигателя является неподвижная часть – статор и вращающая часть, называемая ротором.
Статор трехфазного асинхронного двигателя состоит из шихтованного магнитопровода, запрессованного в литую станину. На внутренней поверхности магнитопровода имеются пазы для укладки проводников обмотки. Эти проводники являются сторонами многовитковых мягких катушек, образующих три фазы обмотки статора. Геометрические оси катушек сдвинуты в пространстве друг относительно друга на 120 градусов.
Фазы обмотки можно соединить по схеме ''звезда'' или "треугольник" в зависимости от напряжения сети. Например, если в паспорте двигателя указаны напряжения 220/380 В, то при напряжении сети 380 В фазы соединяют "звездой". Если же напряжение сети 220 В, то обмотки соединяют в "треугольник". В обоих случаях фазное напряжение двигателя равно 220 В.
Ротор трехфазного асинхронного двигателя представляет собой цилиндр, набранный из штампованных листов электротехнической стали и насаженный на вал. В зависимости от типа обмотки роторы трехфазных асинхронных двигателей делятся на короткозамкнутые и фазные.
Асинхронный двигатель с фазным ротором имеет лучшие пусковые и регулировочные свойства, однако ему присущи большие масса, размеры и стоимость, чем асинхронному двигателю с короткозамкнутым ротором.
Пуск асинхронного двигателя сопровождается переходным процессом машины, связанным с переходом ротора из состояния покоя в состояние равномерного вращения, при котором момент двигателя уравновешивает момент сил сопротивления на валу машины.
При пуске асинхронного двигателя имеет место повышенное потребление электрической энергии из питающей сети, затрачиваемое не только на преодоление приложенного к валу тормозного момента и покрытие потерь в самой асинхронном двигателе, но и на сообщение движущимся звеньям производственного агрегата определенной кинетической энергии. Поэтому при пуске асинхронный двигатель должен развить повышенный вращающий момент.
Билет 23
1. Оптоэлектронный прибор содержит одновременно источник и приемник световой энергии. Для оптопары как входным, так и выходным параметром является электрический сигнал, причем гальваническая связь между входной и выходной цепями отсутствует. В качестве излучателя оптопары могут быть использованы инфракрасный излучающий диод, светоизлучающий диод, люминесцентный излучатель или полупроводниковый лазер. Наибольшее распространение в настоящее время получил инфракрасный излучающий диод, что объясняется простотой его структуры, управления и высоким КПД. В качестве приемника оптопары находят применение рассмотренные выше фотоэлектрические приборы: фоторезистор, фотодиод, фототранзистор и др. Следует отметить, что оптопара позволила создать аналог разделительного трансформатора, что является особенно актуальным в интегральной микроэлектронике.
2. Резонанс напряжений. При резонансе напряжений (рис. 196, а) индуктивное сопротивление XLравно емкостному Хси полное сопротивление Z становится равным активному сопротивлению R:
Z =?(R2 + [?0L - 1/(?0C)]2 ) = R
В этом случае напряжения на индуктивности UL и емкости Uc равны и находятся в противофазе (рис. 196,б), поэтому при сложении они компенсируют друг друга. Если активное сопротивление цепи R невелико, ток в цепи резко возрастает, так как реактивное сопротивление цепи X = XL—Xс становится равным нулю. При этом ток I совпадает по фазе с напряжением U и I=U/R. Резкое возрастание тока в цепи при резонансе напряжений вызывает такое же возрастание напряжений UL и Uc, причем их значения могут во много раз превышать напряжение U источника, питающего цепь.
Угловая частота?0, при которой имеют место условия резонанса, определяется из равенства ?oL = 1/(?0С).
Рис. 196. Схема (а) и векторная диаграмма (б) электрической цепи, содержащей R, L и С, при резонансе напряжений
Отсюда имеем
?o= 1/?(LC) (74)
Если плавно изменять угловую частоту источника, то полное сопротивление Z сначала начинает уменьшаться, достигает наименьшего значения при резонансе напряжений (при?o), а затем увеличивается (рис. 197, а). В соответствии с этим ток I в цепи сначала возрастает, достигает наибольшего значения при резонансе, а затем уменьшается.
Билет 24
1.
Билет 25.
1. Взаимодействие проводника с током широко используют в технике, электродвигатели, 'измерительные приборы. Если проводник по которому протекает электрический ток внести в магнитное поле то в результате взаимодействия магнитного поля и проводника с таком будет перемещаться в ту или и иную сторону. Направление перемещения проводника зависит от направления токаи от направления магнитных линий поля. Для определения направления проводника в магнитном поле используют правило левой руки. Сила действующая на проводник зависит от силы тока в проводнике., интенсивность магнитного поля характеризуется магнитной индукцией (Тл).
2. Электрическая машина - это устройство осуществляющее взаимное преобразование энергии. Классификация - могут быть двигателями и генераторами. Двигатель- это электрическая машина преобразующая электрическую энергию в механическую. Генератор - преобразует механическую в электрическую. Двигатели могут быть - асинхронными и синхронными.