Главная страница

Вопросы для подготовки к экзамену по ЭЭ 2021-22рус. Экзаменационные вопросы для самоподготовки для студентов 2 курса специальности в072 технология фармацевтического производства


Скачать 296 Kb.
НазваниеЭкзаменационные вопросы для самоподготовки для студентов 2 курса специальности в072 технология фармацевтического производства
Дата29.12.2021
Размер296 Kb.
Формат файлаdoc
Имя файлаВопросы для подготовки к экзамену по ЭЭ 2021-22рус.doc
ТипЭкзаменационные вопросы
#321997





«С.Ж. АСФЕНДИЯРОВ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ МЕДИЦИНА УНИВЕРСИТЕТІ» КЕАҚ
НАО «КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ С.Д. АСФЕНДИЯРОВА»



Кафедра инженерных дисциплин


Вопросы для подготовки к экзамену

Редакция 1

Страница из




ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

2 КУРСА СПЕЦИАЛЬНОСТИ В072 «ТЕХНОЛОГИЯ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА»

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ»


  1. Электрический ток, плотность тока какие условия выполняются для того, чтобы в среде был ток.



  1. Законы Ома для части цепи и полной цепи.

Закон Ома для полной электрической цепи. Сила тока в полной цепи прямо пропорциональна ЭДС, действующей в цепи, и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи: Полное сопротивление – это сумма внутреннего сопротивления источника и сопротивления внешней цепи. Во внешней цепи ток идет по направлению электрического поля, внутри источника тока – против поля.

3. Мощность электрического тока и КПД. Источник ЭДС, источник напряжения, сторонние силы.

4. Цепи постоянного тока: электрическая цепь, элемент цепи, электрический

дайте определение схемы?

5. Что называется ветвью цепи, узлом, узлом (контуром)?

6. Разность потенциалов и напряжение. Соединение двухконтурной цепи.

7. Способы присоединения потребителей (приемников) электрической энергии в электрической цепи: последовательное, параллельное и смешанное присоединение.

8. 1-й и 2-й законы Кирхгофа. Применение законов Кирхгофа для расчета сложных цепей.

9. Методы наложение суперпозиции, узлового напряжения, контурных токов, эквивалентного преобразования, построения потенциальной диаграммы.

10. Многофазные электрические цепи. Однофазные, двухфазные и трехфазные токи. Методы получения переменного тока.

11. Переменный ток и характеризующие его величины, параметры.

12. Впечатляющие значения синусоидальных величин.

13. Комплексная форма переменного тока.

14. Цепи переменного тока с активным, индуктивным и емкостным сопротивлениями и их векторные диаграммы.

15. Трехфазные электрические цепи. Трехфазная цепная звезда, треугольное сложение.

16. Мощность трехфазного переменного тока. Расчет симметричной трехфазной системы. Расчет несимметричной трехфазной системы.

17. Устройство и применение простого трансформатора. Принцип работы трансформатора. Параметры трансформатора.

18. Виды трансформаторов. Трехфазные трансформаторы.

19. Магнитная цепь и магнитные материалы. Виды магнитных цепей.

20. Машина постоянного тока. Принцип действия генератора постоянного тока.

  1. Полупроводниковые резисторы. Их свойства и классификация.

  2. Взаимоиндукция, самоиндукция и вихревые токи.

  3. Дайте определение и объясните физический смысл параметра "коэффициент мощности" цепи или устройства.

  4. Полупроводниковые диоды: классификации, принцип действия, область  применения.

  5. Транзисторы: классификации, принцип действия, область применения.

  6. Тиристоры:  классификации, принцип действия, область применения.



  1. Фотоэлектронные приборы: классификации, принцип действия, область  применения.

Фотоэлектронные (фотоэлектрические) приборы предназначены для преобразования световой энергии в электрическую.

Все полупроводниковые фотоэлектрические приборы основаны на внутреннем фотоэффекте – возбуждении атомов и росте концентрации свободных носителей заряда под воздействием светового излучения. При этом в полупроводнике растет проводимость, а на p-n переходах появляется ЭДС.

К фотоэлектронным приборам относятся фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы и фототиристоры. При освещении фотодиода в режиме фотогенератора на его выводах появляется фото-ЭДС с полярностью слева «+», справа «–». При подключении сопротивления нагрузки под действием ЭДС по нему идет фототок. Именно в таком режиме работают солнечные батареи.




  1. Электроизмерительные приборы. Погрешности и обозначения на шкале. Выпрямительные устройства.

Электроизмерительные приборы — класс устройств, применяемых для измерения различных электрических величин. Электроизмерительные приборы служат для контроля режима работы электрических установок, их испытания и учета расходуемой электрической энергии. К измерительным приборам относятся разнообразные аппараты, позволяющие получить максимально точные показатели в обозначенных диапазонах. Приборы сравнения используют для более точных измерений.

Разнообразие систем измерительных приборов, обладающих различными свойствами, вызвано разнообразием условий и требований при измерениях электрических величин.

По степени точности электроизмерительные приборы делятся на восемь классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5 и 4. На шкалах приборов число класса точности пишется внутри окружности.

Число класса точности прибора обозначает основную допустимую приведенную погрешность прибора. Основной допустимой приведенной погрешностью называется выраженное в процентах отношение наибольшей допустимой по стандарту абсолютной погрешности прибора, находящегося в нормальных условиях эксплуатации, к номинальной величине прибора.

Прибор находится в нормальных условиях, если установлен в положение, указанное на шкале прибора, находится в среде с нормальной температурой (+20 °C) и не подвергается действию внешнего магнитного поля (кроме земного). Выпрямительным устройством (ВУ) называется статическое устройство, обеспечивающее преобразование электрической энергии переменного тока в. электрическую энергию постоянного тока.


  1. Классификация электрических машин. Основные свойства электрических машин. Принцип обратимости

Классифицируют электрические машины по назначению, принципу действия и роду тока, мощности, по частоте вращения. Электрические машины по своему назначению подразделяют на:
Электромашинные генераторы. Они выполняют преобразовании энергии механической (вращение) в электрическую. Они устанавливаются на электрических станциях, автомобилях, самолетах, тепловозах, передвижных электростанциях, кораблях и в других установках. На электростанциях генератор приводят в движение мощные паровые турбины, на автомобилях, тепловозах и прочих транспортных средствах – газовые турбины или двигатели внутреннего сгорания.

Электрические двигатели – выполняют функции обратные генератору, а именно, преобразуют электрическую энергию в механическую. Они используются для приведения в движение множества установок в промышленности, сельском хозяйстве, транспорте, в быту, в системах связи. В системах автоматического регулирования их активно используют в качестве регулирующих, программирующих и исполнительных органов.

Принцип обратимости электрических машин. Электрические машины обладают свойством обратимости: каждый электрический генератор может работать в качестве двигателя и наоборот, а в каждом трансформаторе и электромашинном преобразователе электрической энергии направление преобразования энергии может быть изменено на обратное.

  1. Цепи переменного тока, содержащие активное и емкостное сопротивление.

Цепь переменного тока с активным сопротивлением Когда в электрическую цепь переменного тока подключается активное сопротивление R , то под воздействием. ... Сопротивление, включенное в цепь переменного тока, в котором происходит превращение электрической энергии в полезную работу или в тепловую энергию, называется активным сопротивлением.
Емкостное сопротивление это сопротивление переменному току, которое оказывает электрическая емкость. Ток в цепи с емкостью опережает напряжение по фазе на 90 градусов. Емкостное сопротивление является реактивным, то есть потерь энергии в нем не происходит как, например, в активном сопротивлении. Емкостное сопротивление обратно пропорционально частоте переменного тока

  1. Поясните назначение выпрямительных устройств .

Выпрямителем называется устройство для преобразования переменного напряжения в постоянное. Основное назначение выпрямителя заключается в сохранении направления тока в нагрузке при изменении полярности приложенного напряжения. Выпрямитель можно рассматривать как один из типов инверторов напряжения. В состав выпрямителя могут входить: силовой трансформатор СТ, вентильный блок ВБ, фильтрующее устройство ФУ и стабилизатор напряжения СН.

  1. Укажите, какие требования предъявляются к диодам, используемым в выпрямительных устройствах

Выпрямительные ПД применяются для преобразования переменного тока низкой частоты (до 50кГц) в ток одного направления (выпрямление переменного тока). Обычно рабочие частоты выпрямительных ПД малой и средней мощности не превышают 20 кГц, а диодов большой мощности - 50 Гц.
Возможность применения p-n перехода для целей выпрямления обусловлено его свойством проводить ток в одном направлении (ток насыщения очень мал).
В связи с применением выпрямительных диодов к их характеристикам и параметрам предъявляются следующие требования:
а) малый обратный ток ;
б) большое обратное напряжение;
в) большой прямой ток;
г) малое падение напряжения при протекании прямого тока.
Для того, чтобы обеспечить эти требования, выпрямительные диоды выполняются из полупроводниковых материалов с большой шириной запрещенной зоны, что уменьшает обратный ток, и большим удельным сопротивлением, что увеличивает допустимое обратное напряжение. Для получения в прямом направлении больших токов и малых падений напряжения следует увеличивать площадь p-n перехода и уменьшать толщину базы.

  1. Назовите основные типы однофазных выпрямительных схем.

Однофазные выпрямители. Основными схемами однофазных выпрямителей являются однополупериодная и двухполупериодная (мостовая или со средней точкой). Однофазная однополупериодная схема является самой простейшей схемой выпрямителя. Трансформатор преобразовывает сетевое напряжение первичной обмотки Uc в напряжение вторичной обмотки U2. К недостаткам однополупериодных выпрямителей следует отнести униполярный ток, который, проходя через вторичную обмотку, намагничивает сердечник трансформатора, изменяя его характеристики и уменьшая КПД, высокий уровень пульсаций и большое обратное напряжение на диоде.

Двухполупериодные схемы выпрямления уже значительно интересней. Из них наибольшую популярность приобрела мостовая схема включения диодов.Схема состоит из трансформатора и четырех диодов,собранных мостом. Одна из диагоналей моста соединена с выводами вторичной обмотки трансформатора, вторая диагональ с нагрузкой.

  1. Объясните отличие однотактной схемы выпрямителя от двухтактной схемы.

Двухтактный (двухполупериодный) выпрямитель в отличие от однотактного пропускает поочередно через разные диоды (или группы диодов) ток, обусловленный обеими полуволнами приложенного переменного напряжения. В связи с этим действующее выпрямленное напряжение в схеме двухтактного выпрямления выше, чем у однотактного. В течение первого полупериода ток проходит через вентиль В1, а в течение второго — через вентиль В2.

  1. Поясните принцип действия одно- и двухполупериодной схем выпрямления.

Однофазная однополупериодная схема является самой простейшей схемой выпрямителя.Трансформатор преобразовывает сетевое напряжение первичной обмотки Uc в напряжение вторичной обмотки U2. Так как диод Д имеет одностороннюю проводимость, ток I2 будет протекать только при положительной полуволне вторичного напряжения, при отрицательной полуволне диод будет закрыт. Так как ток в нагрузке Rн протекает только в один полупериод, отсюда и название выпрямителя — однополупериодный.

Двухполупериодные схемы выпрямления уже значительно интересней. Из них наибольшую популярность приобрела мостовая схема включения диодов.



Схема состоит из трансформатора и четырех диодов,собранных мостом. Одна из диагоналей моста соединена с выводами вторичной обмотки трансформатора, вторая диагональ с нагрузкой. При положительном потенциале в точке a вторичной обмотки трансформатора ток пойдет по цепи точка a вторичной обмотки - A - диод Д1 - B - нагрузка — D — диод Д3. К диодам Д2 и Д4 при этом приложено обратное напряжение, они заперты. При изменении направления Э.Д.С и тока во вторичной обмотке положительный потенциал появится уже в точке b вторичной обмотки трансформатора. Ток при этом пойдет по цепи b — C — диод Д2 — B — нагрузка  — D — диод Д4.
36. Изобразите временные диаграммы напряжений и токов нагрузки одно- и двухполупериодной схем выпрямления без сглаживающего фильтра.

37. Назовите основные виды сглаживающих фильтров .

Сглаживающие фильтры различают по элементам, из которых они состоят, схеме соединения и по количеству этих элементов, которые обычно называются звеньями. Простые однозвенные фильтры состоят из конденсатора или катушки индуктивности, сложные фильтры представляют собой сочетание индуктивностей, конденсаторов, резисторов. Сложный многозвенный фильтр состоит из нескольких простых фильтров.

38. Поясните, в каких случаях целесообразно использовать индуктивные, а в каких - емкостные фильтры или их сочетания.

Емкостный фильтр целесообразно применять с высокоомным нагрузочным резистором RH при небольших мощностях нагрузки.
Индуктивный фильтр (дроссель) включается последовательно с Rн Индуктивность обладает малым сопротивлением постоянному току и большим переменному. Сглаживание пульсаций основывается на явлении самоиндукции, которая изначально препятствует нарастанию тока, а затем поддерживает его при уменьшении. Индуктивные фильтры применяют в выпрямителях средней и большой мощностей, т. е. в выпрямителях, работающих с большими токами нагрузки.

39. Каково значение коэффициента пульсаций напряжения или тока исследуемых выпрямительных схем

Коэффициентом пульсации напряжения (тока) называют величину, равную отношению амплитудного значения (максимальной величины) переменной компоненты пульсирующего напряжения (тока) к постоянной составляющей.

Разновидности коэффициентов пульсации напряжения (тока)
Коэффициентом пульсации напряжения (тока) по среднему значению называют величину, равную отношению средней величины переменной компоненты пульсирующего напряжения (тока) к постоянной составляющей.

Коэффициент пульсации напряжения (тока) по действующему значению — это параметр, который находят как отношение действующего значения переменой компоненты пульсирующего напряжения (тока) к его неизменной компоненте.

Коэффициент пульсации — это одна из самых значимых характеристик выпрямителя — устройства, которое предназначено для превращения переменного напряжения источника электрической энергии в постоянное.

Единицы измерения

Коэффициент пульсации рассматривают как безразмерную величину или он может указываться в процентах.
40. Поясните назначение согласующего трансформатора в выпрямительных схем

Согласующий трансформа́тор — трансформатор, применяемый для согласования сопротивления различных частей (каскадов) электронных схем.

Обычно согласующие трансформаторы применяются для подключения низкоомной нагрузки к каскадам электронных устройств, имеющим высокое входное или выходное сопротивление. Часто согласующий трансформатор выступает в качестве выходного трансформатора для ламповыхусилителей звуковых частот.

Эквивалентное сопротивление трансформатора с подключенной нагрузкой (по переменному току) можно выразить формулой:

{\displaystyle R_{e}=K^{2}\cdot R_{L}}autoshape 4

Где:

{\displaystyle K} k— коэффициент трансформации (отношение числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной),

{\displaystyle R_{L}}rautoshape 6  — Сопротивление нагрузки.
41. Фальсификация медицинской техники и медицинских изделий.

Фальсифицированное медицинское изделие – это медицинское изделие, сопровождаемое ложной информацией о его характеристиках и (или) производителе (изготовителе).

 Пришедшие в негодность, фальсифицированные медицинские изделия и мед техника изолируются от остальной продукции и помещаются на хранение в специально отведенное место, защищенное от неправомерного доступа. Такая продукция отмечается надписью: "Не подлежит дальнейшему использованию". не реже одного раза в квартал в присутствии комиссии производится их уничтожение.

медицинские изделия и мед техника уничтожаются путем демонтажа, разборки, механического повреждения, при условии, что такие повреждения исключают последующее восстановление медицинского изделия и возможность их использования в первоначальном виде, а также путем сжигания

Уничтожение медицинских изделий, содержащих радиоактивные элементы, осуществляется в соответствии с Законом Республики Казахстан от 12 января 2016 года "Об использовании атомной энергии".Один из распрастраненных методов – захоронение. захоронение – размещение отработавшего ядерного топлива или радиоактивных отходов в пункте захоронения без намерения их изъятия;

42. Классификация медицинского электронного оборудования

Электронное медицинское оборудование интенсивно используется во всех областях медицины. Медицинская электроника является областью электрической технологии, которая занимается разработкой и эксплуатацией медицинского электронного оборудования.

Всю медицинскую аппаратуру можно классифицировать как по функциональному назначению, так и по принципу действия.

I. Классификация медицинской электроники по функциональному назначению.

а) Аппаратура для функциональной диагностики:

Эта аппаратура применяется предназначенные для получения информации относительно состояния организма пациента

- для получения, съёма, и передачи медико-биологической информации:

- регистрация биопотенциалов, возникающих при работе различных органов (ЭКГ, ЭЭГ, ЭМГ);

- регистрация неэлектрических величин электрическими при-

борами: температура, смещение тела, различные биохимические показатели и др.

- эндо- и радиометрия – миниатюрная электронная аппаратура

с микрорадиогенератором

б) аппаратура для электростимуляции используется для физиологических исследований, а также для лечебных целей (кардиостимуляторы).

в) аппаратура для электротерапии обеспечивает воздействие на организм различными физическими факторами с целью лечения (аппарат для гальванизации – воздействие постоянным электрическим током; аппарат УВЧ – терапии – воздействие переменным электрическим полем; аппараты электрохирургии – воздействие токами высокой частоты; электростимуляторы – воздействие импульсными токами и др.)

г) aппараты для лабораторного анализа – ФЭК, рефрактометр, поляриметр и др.

д) компьютерная техника для переработки хранения, анализа и моделирования биологических процессов.

II. Классификация медицинской аппаратуры по принципу действия.

Медицинская электронная аппаратура, являясь по назначению медицинской, по принципу действия является физическими приборами. Поэтому её можно классифицировать на

а) усилители - основа приборов для функциональной диагностики;

б) выпрямители переменного тока - аппарат для гальванизации (электротерапия);

в) генераторы импульсных токов – электростимуляция здоровых и больных мышц;

г) генераторы электромагнитных колебаний – УВЧ-тера-пия, электоротомия (электрохирургия) и др.;

д) генераторы механических колебаний – аудиометр, аппарат УЗИ (функциональная диагностика);

е) генераторы оптического излучения – лазеры.
43. Медицинское оборудование, предназначенное для получения информации состоянии организма. Электроды и датчики

Диагностические приборы, предназначенные для получения информации относительно состояния организма пациента;
- для получения, съёма, и передачи медико-биологической информации:

- регистрация биопотенциалов, возникающих при работе различных органов (ЭКГ, ЭЭГ, ЭМГ);

- регистрация неэлектрических величин электрическими при-

борами: температура, смещение тела, различные биохимические показатели и др.

- эндо- и радиометрия
Электроды представляют собой специальные проводники, предназначенные для записи биопотенциалов сердца, мышц, мозга и т.п. Существуют электроды различной формы и размера. Электроды, применяемые в клинике, должны иметь низкое электрическое сопротивление и передавать электрические сигналы без искажений.
 К электродам предъявляются требования:

  • они должны быстро фиксироваться и сниматься,

  • иметь высокую стабильность электрических параметров,

  • не искажать сигнал,

  • не раздражать биологическую ткань и т. п.

Плоские электроды. Такие электроды используются, например, при гальванизации, электрофорезе. К телу больного подводят постоянный ток с помощью двух электродов, каждый из которых состоит из свинцовой пластинки

Вакуумные электроды. Такие электроды используются в дарсонвализации. Воздух внутри стеклянных электродов баллонов имеет низкое давление При контактной методике (непрерывный контакт электрода с кожей) действующим фактором является среднечастотный электрический ток.

При дистанционной методике (электрод удален от кожи) действующим фактором является искровой разряд.


Датчики представляют собой специальные устройства, предназначенные для превращения входящих неэлектрических величин (перемещения, давления, температуры, света и т.п.) в электрические сигналы. Применение датчиков необходимо для передачи, обработки и сохранения информации.
Классы датчиков:

генераторные и параметрические.

Генераторные датчики — такие, которые под воздействием входного сигнала генерируют напряжение или ток (индукционные, пьезоэлектрические, фотоэлектрические и т.п.).

Параметрические датчики — такие, в которых под воздействием входного сигнала изменяется какой-либо параметр (тензометрические, емкостные, индуктивные, реостатные и т.п.).

Различают механические, акустические, температурные, оптические и другие датчики.
44. Медицинское оборудование, предназначенное для лечения.

Устройство, обеспечивающее дозирующее воздействие на организм различными физическими факторами с целью лечения.С физической точки зрения эти устройства являются генераторами различных электрических сигналов.

Электрические импульсы различной формы и частоты широко используются в медицинской практике. Они применяются в электронных стимуляторах, различных физиотерапевтических приборах и т.п. Чаще всего используются синусоидальные и прямоугольные импульсы.

Медицинское оборудование, предназначенное для лечения. Стимуляторы и физиотерапевтические приборы. Генераторы

Электронные стимуляторы применяют для нормализации функций некоторых органов. Одним из таких органов является сердце человека. Здоровое сердце имеет так называемую проводящую систему, способную стимулировать сокращения сердечной мышцы. В норме импульсы генерируются в синусно - предсердном узле в стенке правого предсердия

Существует много типов стимуляторов, предназначенных для лечения нервных и мышечных болезней. Они оборудованы внешними электродами и генерируют прямоугольные или модулированные синусоидальные импульсы. Эти стимуляторы используют для лечения различных типов параличей мышц и болезненных состояний.

Переменный ток различных параметров широко применяется в электрофизиотерапии. Все медицинские приборы, использующие этот физический фактор, можно подразделить на две группы: низкочастотную и высокочастотную аппаратуру.
 
Низкочастотная физиотерапия осуществляется с помощью таких аппаратов как диадинамик и амплипульс. 

Диадинамик производит модулированные полуволны или целые волны синусоидального тока частотой 50 или 100 Гц.

Амплипульс генерирует электрические колебания частотой пять килогерц.
 
Как диадинамик, так и амплипульс воздействуют на мембраны клеток. Они активизируют метаболизм и имеют болеутоляющий эффект. Они могут применяться для введения лекарств посредством электрофореза. Но чаще всего используются для лечения нейромышечных болезней и болевых синдромов..
 
Медицинское применение высокочастотных приборов существенно отличается. Частота электрических импульсов, которые генерируются всеми такими приборами, превышает мегагерц, а длительность одиночного импульса составляет менее одной микросекунды. Передача таких электрических импульсов через тело не воспринимается пациентом, а интенсивность тока может быть достаточно высокой. Эффектом высокочастотной физиотерапии является нагревание тканей тела.
 
Чаще всего на практике используют такие методы высокочастотной физиотерапии - диатермия, индуктотермия, крайне высокочастотная терапия и микроволновая терапия.
 
Диатермия. Диатермия является методом физиотерапии, в котором глубокое прогревание тканей достигается использованием высокочастотного электрического тока (1-1,5 МГЦ). Интенсивность тока может достигать одного ампера. Для ограничения плотности тока необходимо использовать большие электроды. Этот метод редко применяют в настоящее время из-за опасности ожогов.
 
Индуктотермия. Этот метод имеет преимущество перед диатермией, поскольку является бесконтактным. Электрический ток (10-15 МГц) проходит от генератора высоких частот через специальную катушку, установленную около определенной части тела. Локальный нагрев производится вихревыми токами (токами Фуко), которые образуются в тканях при действии высокочастотного магнитного поля.
 
Крайне высокочастотная терапия. Этот метод также бесконтактный. Часть тела пациента устанавливают между двумя плоскими электродами, подключенными к генератору крайне высоких частот (40,68 МГЦ). Нагрев тканей производится, по большей части, токами смещения (электрическим полем). При такой частоте ткань, являющаяся диэлектриком, нагревается сильнее, чем проводники. При этом происходит поляризация биологических молекул. Они колеблются на крайней высокой частоте, и энергия тепла рассеивается в окружающих тканях.
 
Микроволновая терапия. Электромагнитные микроволны (2375 МГц) направляют на тело пациента. Они поглощаются тканями и вызывают быстрые изменения ориентации дипольных молекул. Наиболее существенное значение в этом процессе имеют молекулы воды. Следовательно, мышцы и другие ткани, богатые водой, нагреваются более существенно, чем костная или жировая ткани.

45. Электрические физиотерапевтические приборы

Переменный ток различных параметров широко применяется в электрофизиотерапии. Все медицинские приборы, использующие этот физический фактор, можно подразделить на две группы: низкочастотную и высокочастотную аппаратуру.
 
Низкочастотная физиотерапия осуществляется с помощью таких аппаратов как диадинамик и амплипульс. 

Диадинамик производит модулированные полуволны или целые волны синусоидального тока частотой 50 или 100 Гц.

Амплипульс генерирует электрические колебания частотой пять килогерц.
 
Как диадинамик, так и амплипульс воздействуют на мембраны клеток. Они активизируют метаболизм и имеют болеутоляющий эффект. Они могут применяться для введения лекарств посредством электрофореза. Но чаще всего используются для лечения нейромышечных болезней и болевых синдромов..
 
Медицинское применение высокочастотных приборов существенно отличается. Частота электрических импульсов, которые генерируются всеми такими приборами, превышает мегагерц, а длительность одиночного импульса составляет менее одной микросекунды. Передача таких электрических импульсов через тело не воспринимается пациентом, а интенсивность тока может быть достаточно высокой. Эффектом высокочастотной физиотерапии является нагревание тканей тела.
 
Чаще всего на практике используют такие методы высокочастотной физиотерапии - диатермия, индуктотермия, крайне высокочастотная терапия и микроволновая терапия.
 
Диатермия. Диатермия является методом физиотерапии, в котором глубокое прогревание тканей достигается использованием высокочастотного электрического тока (1-1,5 МГЦ). Интенсивность тока может достигать одного ампера. Для ограничения плотности тока необходимо использовать большие электроды. Этот метод редко применяют в настоящее время из-за опасности ожогов.
 
Индуктотермия. Этот метод имеет преимущество перед диатермией, поскольку является бесконтактным. Электрический ток (10-15 МГц) проходит от генератора высоких частот через специальную катушку, установленную около определенной части тела. Локальный нагрев производится вихревыми токами (токами Фуко), которые образуются в тканях при действии высокочастотного магнитного поля.
 
Крайне высокочастотная терапия. Этот метод также бесконтактный. Часть тела пациента устанавливают между двумя плоскими электродами, подключенными к генератору крайне высоких частот (40,68 МГЦ). Нагрев тканей производится, по большей части, токами смещения (электрическим полем). При такой частоте ткань, являющаяся диэлектриком, нагревается сильнее, чем проводники. При этом происходит поляризация биологических молекул. Они колеблются на крайней высокой частоте, и энергия тепла рассеивается в окружающих тканях.
 
Микроволновая терапия. Электромагнитные микроволны (2375 МГц) направляют на тело пациента. Они поглощаются тканями и вызывают быстрые изменения ориентации дипольных молекул. Наиболее существенное значение в этом процессе имеют молекулы воды. Следовательно, мышцы и другие ткани, богатые водой, нагреваются более существенно, чем костная или жировая ткани.

46. Ионные или газоразрядные приборы

Ионными (или газоразрядными) приборами называют электровакуумные приборы, электропроводность которых обусловлена электронами и ионами при электрическом разряде в газовой среде. Баллоны этих приборов наполняют инертными газами, водородом или парами ртути.

Процесс образования ионов в газе называется ионизацией.
Ионизация газа может произойти двумя путями: под действием внешнего влияния — нагревания лучистой энергией и под действием электрического поля, в котором находится газ.

Одновременно с процессом ионизации газа происходит и обратное явление, при котором ионы превращаются в нейтральные атомы.
Превращение ионов газа в нейтральные атомы называется рекомбинацией.

Электрический ток в газе представляет собой направленное движение положительно и отрицательно заряженных частиц (ионов и электронов) в противоположных направлениях.
Газоразрядных приборов существует более 50 типов, одним из которых являются газоразрядные лазеры 
По типу газового разряда, зажигающегося в приборе, по приро­де электронной эмиссии, по роду газа и его плотности различают ионные приборы несамостоятельного и самостоятельного дугового разряда, тлеющего разряда, искрового разряда. 
Простейшим ионным прибором является диод с накаленным или холодным катодом. В таких диодах может быть использована плазма дугового тока. Такой ионный диод в отличие от вакуумного имеет малое внутреннее сопротивление и способен пропускать токи примерно 103...104А
Двухэлектродный неуправляемый ионный прибор получил на­звание газотрон. В нем используется несамостоятельный дуговой или тлеющий разряд.
Тиратрон — это газоразрядный прибор с сеточным управлением моментом зажигания несамостоятельного дугового или тлеющего разряда.

В тиратроне используют как накаливаемые, так и холод­ные катоды.

По способу управления анодным током различают тиратроны с отрицательной и положительной характеристиками зажигания.

Ти­ратроны с отрицательной характеристикой используют в схемах выпрямления или релейных устройствах (рис. 4.1, б).

Тиратроны с положительной характеристикой зажигания чаще используют в им­пульсных схемах.

Тиратроны относятся к приборам силовой электроники и вы­пускаются в стеклянном, металлостеклянном, а также в металлоке­рамическом исполнении.

Газотроны, игнитроны, таситроны, экситроны — газоразрядные приборы самостоятельного разряда. Их долговечность ограничена постепенным разрушением катода и понижением давления (жест­чением) наполняющего газа. Для увеличения долговечности прибо­ров используют жидкий ртутный катод. Приборы с таким катодом способны пропускать ток силой до нескольких тысяч ампер и вы­держивать обратное напряжение до сотен киловольт.
Аркатроны — приборы дугового разряда с самоподогревающим- ся катодом. В этих приборах неиспользуется дуговой разряд. Это мощные приборы силовой электроники.
Декатроны и стабилитроны — газоразрядные приборы, в которых используют тлеющий разряд. В ионных приборах обработки и отображения информации ис­пользуют в основном тлеющий разряд. 

Декатрон представляет собой много­электронный газоразрядный прибор тлеющего разряда, предназна­ченный для индикации электрических сигналов.

Стабилитрон представляет собой двухэлектродный газоразряд­ный прибор, предназначенный для стабилизации напряжения на заданном участке цепи.
Приборы, в основу которых положен искровой разряд, приме­няют для защиты радиоустройств. представляет собой кратковременный дуговой или тлеющий разряд. 

47. Принцип работы электронных (вакуумных) ламп.

Электровакуумная лампа является электровакуумным прибором, который работает по следующему принципу: в замкнутом вакуумном или разреженном газовом пространстве создают интенсивный поток из электронов.

Управляют этим потоком при помощи электрического или магнитного поля. Электроток, идущий через вакуум, имеет множество полезных функций, таким образом, электронная лампа генерирует, усиливает электро колебания разной частоты (звуковые сверхвысокие частоты, радиоволны). Конструкционно радиолампа состоит из катода, анода и сетки.

Катод

Отрицательный электрод, который для обеспечения эмиссии с катода электронов, дополнительно нагревают, а для того чтобы эмиссия проходила легче, на катоды наносят тончайший слой тория, бария. Металлический катод, использующийся в лампах большой мощности, производят из вольфрама.

Анод

Является положительным электродом, может иметь форму пластины, но обычно производят цилиндрической формы или в виде параллелепипеда. Для изготовления используют никель, молибден, но могут быть аноды танталовые или графитовые.

Сетка

Сетка разделяет анод и катод, предохраняя последний от перегрева. Сетка бывает в виде решетки или же спирали (чаще).
48. Электронно-лучевая трубка, Фотоэлектронные приборы

Электронно-лучевыми приборами (ЭЛП) называют электровакуумные приборы, действие которых основано на формировании и управлении интенсивностью и положением одного или нескольких электронных лучей.
Электронно-лучевые приборы применяются в индикаторных устройствах радиолокаторов, для осциллографии, приема и передачи изображения, индикации, преобразования изображений и т.д.
Во всех этих приборах создается тонкий пучок электронов (луч), управляемый с помощью электрического или магнитного поля или обоими полями одновременно.

Большинство электронно-лучевых приборов служат для получения видимых изображений на люминесцентном экране; их называют электронно-графическими.

По виду преобразуемых сигналов ЭЛП подразделяются на четыре группы:

  • — приемные ЭЛП — осцилл©графические, индикаторные, кинескопы, преобразующие электрические сигналы в изображение;

  • — передающие ЭЛП, преобразующие визуальное изображение в электрические сигналы;

  • — приборы, преобразующие электрические сигналы, потенциа- лоскопы и электронно-лучевые коммутаторы;


— приборы, преобразующие невидимое изображение в видимое.

По способу фокусировки и управления электронным лучом ЭЛТ подразделяются на три группы:

  • — с электростатическим управлением;

  • — с магнитным управлением;

  • — с электромагнитным управлением.

Фотоэлектронные приборы — это электровакуумные или полупроводниковые приборы, преобразующие энергию электромагнитного излучения в электрические сигналы

Ф. п. предназначены для преобразования, накопления, хранения, передачи и воспроизведения информации (включая информацию в виде изображения объекта). Действие Ф. п. основано на использовании фотоэффектов: внешнего (фотоэлектронной эмиссии), внутреннего (фотопроводимости) или вентильного.

К Ф. п. относятся разл. фотоэлементы, фотоэлектронные умножители, фоторезисторы, фотодиоды, электронно-оптич. преобразователи, усилители яркости изображения, а также передающие электронно-лучевые трубки.
49. Определение устройств: Диод. Триод. Тетрод.

Все названия электронных ламп связаны с числом электродов: диод имеет два электрода, триод - три, тетрод - четыре

Диод - это двухполюсный электронный компонент, который проводит ток преимущественно в одном направлении (асимметричная проводимость); он имеет низкое (в идеале нулевое) сопротивление в одном направлении и высокое (в идеале бесконечное) сопротивление в другом. Диоды могут использоваться как датчики температуры.

Триод — электронная лампа, позволяющая входным сигналом управлять током в электрической цепи с тремя элементами, которыми являются: катод, анод и управляющая сетка. Управляющей сеткой является тонкий металлический провод, обычно никель, молибден или железо, который окружает катод.

Тетро́д — электронная лампа, имеющая четыре электрода: термоэлектронный катод (прямого или косвенного накала), две сетки (управляющую и экранирующую) и анод.  Применяются по сей день в силовых каскадах радиопередатчиков
50. Поясните принцип действия одно и двухполупериодной схем выпрямления.

Однополупериодный выпрямитель – это самый простой вид выпрямителя напряжения. Устройство включает:

Трансформирующий прибор;

Вентиль (полупроводниковый или электровакуумный диод);

Конденсатор, который сглаживает переходы отрицательной и положительной полуволны;

Резистор, выполняющий роль нагрузки.

Если подключить однополупериодный преобразователь к осциллографу, на графике будут видны сглаженные импульсы. Смягчение сигнала достигается за счет использования конденсатора. Во время отрицательного полупериода конденсатор отдает накопленный за время положительной полуволны электрический ток.

К минусам подобной конструкции относят низкий коэффициент полезного действия из-за высокого уровня колебаний. Поэтому однополупериодные преобразователи применяют исключительно в системах с низким потреблением.






Двухполупериодный полупроводниковый выпрямитель представляет собой схему, которая преобразует переменное напряжение в постоянное.

Принцип работы заключается в бесконтактной коммутации применяемых контактов источника тока с переменным сигналом с дополнительной нагрузкой, при которой создается однополярное питание подключаемых приборов. При незначительных мощностях нагрузочного тока, до 500-600 Ватт, конвертация сигнала проводится однофазными приборами. Двухполупериодный выпрямитель представляет собой два соединенных однопериодных преобразователя. Таким образом, два генератора тока делят общую нагрузку. В результате сигнал сглаживается больше, чем у однофазных приборов.
Сфера использования включает обмотки старта электрических двигателей и различных электронных приборов.

Представляет собой простейшую схему сглаживания сигнала. Состоит из одного полупроводникового диода, который подключается к вторичной обмотке трансформирующего прибора и резистора для нагрузки.


написать администратору сайта