Математика, электротехника, физика. Конспекты лекций, лабораторные и задачи курсовых работ

Математика
Учебник по высшей математике
Матрицы
Векторы
Вычисление пределов
Исследование функции
Математическая логика
Производная функции
Неопределенный интеграл
Вычисление определенного интеграла
Двойной интеграл
Вычислить тройной интеграл
Метод замены переменной
Интегрирование по частям
Вычислить интеграл от функции
комплексного переменного
Вычислить криволинейный интеграл
Вычисление криволинейных
интегралов 1-го рода
Поверхностный интеграл
Функции комплексной переменной
Функции нескольких переменных
Векторное поле

Решение типовых задач

Графика
Начертательная геометрия
Расчет электрических цепей
Расчет  разветвленной цепи постоянного
тока
Баланс мощностей
Расчет переходных процессов
в электрических цепях
Расчет электрических цепей
несинусоидального периодического тока
Метод узловых потенциалов
Метод наложения
Трехфазный электрический ток
Соединение потребителей звездой
Генератор с параллельным возбуждением
Двигатель постоянного тока
Электроника
ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
Генератор сигналов специальной формы
Изучение статических характеристик
полевых транзисторов
Основные параметры полевого транзистора
Изучение оптоэлектронных приборов
оптопара (оптрон)
Вольтамперная характеристика
Классификация изделий микроэлектроники.
Эпитаксия
Нанесение тонких пленок.
Полевой транзистор с изолированным
затвором
ФОТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ
Фоторезисторы
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
Физика Конспект лекций,
лабораторные и задачи курсовых работ
Звуковые волны
Тепловое излучение
Оптическая пирометрия
Механические гармонические колебания
Дифференциальное уравнение
вынужденных колебаний
Электромагнитные волны
Энергия электромагнитных волн
Переменный ток
Квантовая теория электропроводности
металлов
Металлы, диэлектрики и полупроводники
Полупроводниковые диоды и триоды
Элементы электронной оптики
Методы наблюдения интерференции света
Применение интерференции света
Разрешающая способность оптических
приборов
Поляризация света
Анализ поляризованного света
Квантовая механика
Элементы квантовой механики
Принцип причинности в квинтовой механике
Принцип Паули
Рентгеновские спектры
Квантовая статистика
Физика атомного ядра
Ядерные силы
Элементы современной физики
атомов и молекул
Закон радиоактивного распада
Ядерные реакции и их основные типы
Цепная реакция деления
Типы взаимодействий элементарных частиц

 

Конспекты лекций по физике

  • Магнитное поле соленоида Соленоид представляет собой тонкий провод, навитый плотно (виток к витку) на цилиндрический каркас.
  • Контур с током в неоднородном магнитном поле Рассмотрим плоский контур с током в неоднородном магнитном поле. Пусть (для простоты) контур имеет форму окружности. Предположим также, что магнитная индукция увеличивается в положительном направлении оси х, совпадающем с направлением вектора магнитной индукции . Сила Ампера , действующая на элемент контура , перпендикулярна к вектору. Так что силы, приложенные к различным элементам контура, образуют симметричный конический «веер»
  • Магнитное поле в веществе. Гипотеза Ампера о молекулярных токах. Вектор намагничивания. Различные вещества в той или иной степени способны к намагничиванию: то есть под действием магнитного поля, в которое их помещают, приобретать магнитный момент. Одни вещества намагничиваются сильнее, другие слабее. Будем называть все эти вещества магнетиками.
  • Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея и правило Ленца. ЭДС индукции. Электронный механизм возникновения индукционного тока в металлах. Явление электромагнитной индукции было открыто в 1831г. Майклом Фарадеем (Faraday M., 1791-1867), установившим, что в любом замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции через поверхность, ограниченную этим контуром, возникает электрический ток, названный им индукционным. Величина индукционного тока не зависит от способа, которым вызывается изменение потока магнитной индукции , но определяется скоростью ее изменения, то есть значением . При изменении знака меняется также направление индукционного тока.
  • Электромагнитные колебания. Электрический колебательный контур. Формула Томсона. Электромагнитные колебания могут возникать в цепи, содержащей индуктивность L и емкость C. Такая цепь называется колебательным контуром. Возбудить колебания в таком контуре можно, например, предварительно зарядив конденсатор от внешнего источника напряжения, соединить его затем с катушкой индуктивности.
  • Резонансные явления в колебательном контуре. Резонанс напряжений и резонанс токов.
  • Основы классической теории электропроводности металлов
  • Масса и энергия связи ядра Измерения показывают, что масса любого ядра mя всегда меньше суммы масс входящих в его состав протонов и нейтронов: mя < Zmp + Nmn. Это обусловлено тем, что при объединении нуклонов в ядро выделяется энергия связи нуклонов друг с другом.
  • Характер теплового движения молекул в разных состояниях. Средние энергии молекул в разных фазах. Распределение молекул по скоростям. Как известно молекулы и атомы в веществе постоянно находятся в движении, которое имеет случайный, хаотический характер. Тем не менее в каждом агрегатном состоянии имеются характерные особенности этого движения, которые во многом определяют свойства различных состояний.
  • Молекулярная физика – раздел физики, в котором изучаются свойства тел в различных агрегатных состояниях на основе рассмотрения их молекулярного строения. Физические свойства макроскопических систем (т.е. систем, состоящих из очень большого числа частиц) изучаются двумя разными, но взаимно дополняющими друг друга методами – статистическим и термодинамическим.
  • Второе начало термодинамики. Термодинамический процесс называется обратимым, если он может происходить как в прямом, так и в обратном направлении, а в окружающей среде и в системе при этом не происходит никаких изменений. Всякий процесс, не удовлетворяющий этим условиям, является необратимым.
  • Структура твердых тел. В отличие от жидкостей твердые тела обладают упругостью формы. Если к твердому телу приложить внешнюю силу, то возможно изменение его формы. После снятия нагрузки тело примет первоначальный вид, если не перейден некоторый предельный уровень деформации. Наличие упругой деформации у твердых тел и отсутствие ее у жидкостей обусловлены различием в их молекулярном строении и характере теплового движения молекул. Твердые тела делятся на два типа, существенно отличающихся друг от друга по физическим свойствам: кристаллические и аморфные.
  • Лабораторная работа Получение и измерение вакуума Цель работы: ознакомиться с методами получения и измерения вакуума. Определить скорость откачки форвакуумного насоса.
  • Лабораторная работа Изучение термодинамики поверхностного натяжения Цель работы: определение свободной, связанной и полной энергии поверхностного слоя воды на основе измерений коэффициента поверхностного натяженияa и его зависимости от температуры .

Начертательная геометрия

Основные понятия и определения: номинальный размер, предельные размеры, предельные отклонения, допуск, посадка, зазор, натяг. Дать схему расположения полей допусков отверстия и вала для переходной посадки. Обозначить на ней указанные понятия и дать формулы связи между ними.

Характеристики системы допусков и посадок гладких цилиндрических соединений: нормальная температура, единица допуска, квалитеты, формула допусков, интервалы диаметров и ряды допусков.

Характеристики системы допусков и посадок гладких цилиндрических соединений: основные отклонения валов и отверстий и схемы расположения, поле допуска и его обозначение, предпочтительные поля допусков и схемы их расположения.

Три типа посадок, схема расположения полей допусков и характеристики этих посадок. Примеры обозначения посадок на чертежах.

Посадки с зазором. Схемы расположения полей допусков в системе отверстия и системе вала. Применение посадок с зазором и примеры обозначения на чертежах.

Резьба – поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности.

Классификация резьбы

Метрическая резьба является основным типом крепежной резьбы. Профиль резьбы установлен ГОСТ 9150–81 и представляет собой равносторонний треугольник с углом профиля α = 60°. Профиль резьбы на стержне отличается от профиля резьбы в отверстии величиной притупления его вершин и впадин. Основными параметрами метрической резьбы являются: номинальный диаметр – d(D) и шаг резьбы – Р, устанавливаемые ГОСТ 8724–81.

Условное изображение резьб

Технологические элементы резьбы Резьбы метрическая, одноходовая, трапецеидальная, трубная цилиндрическая, трубная коническая, коническая дюймовая с углом профиля 60° имеют технологические элементы, связанные с выходом резьбы, к которым относятся: сбег, недорез, проточка и фаска.

Резьбовое соединение нестандартными деталями Помимо резьбовых соединений, осуществляемых при помощи стандартных крепежных деталей, находят широкое применение резьбовые соединения, в которых резьба выполняется непосредственно на деталях, входящих в соединение.

Качество поверхности и её влияние на эксплуатационные характеристики детали. Шероховатость поверхности является одной из основных геометрических характеристик качества поверхности деталей и оказывает влияние на эксплуатационные показатели. В условиях эксплуатации машины или прибора, внешним воздействиям, в первую очередь, подвергаются поверхности их деталей

Шероховатость, как геометрическое состояние поверхности. Прочность деталей также зависит от шероховатости поверхности. Разрушение детали, особенно при переменных нагрузках, в большей степени объясняется концентрацией напряжений, вследствие наличия неровностей. Чем меньше шероховатость, тем меньше возможность возникновения поверхностных трещин от усталости металла. Отделочная обработка деталей (доводка, полирование и т. п.) обеспечивает значительное повышение предела их усталостной прочности.

Нормирование шероховатости поверхности: применяется три основных способа регламентации конструктором качества поверхности, в том числе шероховатости: 1) по прототипу (метод прецедентов); 2) расчетный; 3) экспериментальный .

Обозначение шероховатости поверхности на чертежах (детали, сборочных чертежах)

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЕЙ. Соединение приёмников треугольником

Лабораторная работа № 1 Переходные процессы в линейных цепях первого порядка Переходными называются процессы, возникающие в электрических цепях при переходе из одного установившегося режима в другой. В установившемся режиме токи и напряжения в цепи не изменяют своего характера. Если в цепи действует постоянная э.д.с., тогда в установившемся режиме токи и напряжения во всех участках цепи также постоянные.

Лабораторная работа № 2 Переходные процессы в RLC цепях.

Лабораторная работа №3 Спектральное представление периодических процессов в электрических цепях Во многих случаях в установившемся режиме кривые периодических э.д.с., напряжений и токов в электрических цепях могут отличаться от синусоидальных. При этом непосредственное применение символического метода для расчета цепей переменного тока становится невозможным. Для линейных электрических цепей задача расчета может быть решена на основе метода суперпозиции с использованием спектрального разложения несинусоидальных напряжений и токов в ряд Фурье.

Лабораторная работа № 4 Исследование характеристик линейных четырехполюсников

Основные приёмы работы с системой схемотехнического моделирования “MC-7”

Аппаратно-программный комплекс PClab – 2000 В состав комплекса входят: IBM – совместный компьютер, имеющий LPT- порт, PCS500 – двухканальный цифровой осциллограф, PCG10 – функциональный генератор. Для исследования используется экспериментальный макет для проведения лабораторных работ по дисциплине «Теоретические основы электротехники».

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторным работам по дисциплине «Электротехника»

Лабораторная работа Методика выполнения лабораторного практикума в лаборатории электротехники

Лабораторная работа Исследование неразветвленной и разветвленной электрических цепей постоянного тока Цель работы: опытная проверка законов Кирхгофа и баланса мощностей в цепях постоянного тока с последовательным и параллельным соединением сопротивлений, построение потенциальной диаграммы. Электрической цепью называют совокупность устройств, соединенных между собой определенным образом, и образующих путь для электрического тока. В состав цепи могут входить источники электрической энергии, токоприемники (потребители), соединительные провода, аппараты управления, защиты и сигнализации, электроизмерительные приборы и т.д. В цепи постоянного тока получение электрической энергии в источниках, ее передача и преобразование в приемниках происходит при неизменных (постоянных) во времени токах и напряжениях.

Лабораторная работа Исследование нелинейных цепей постоянного тока Цель работы: Снять вольтамперные характеристики нелинейных элементов при различных способах соединения. Выполнить графический расчет неразветвленной и разветвленной нелинейной цепи и проверить его опытом.

Переходные процессы в электрических цепях с конденсаторами, резисторами, катушками индуктивности и источниками напряжения Целью работы является приобретение навыков экспериментального исследования переходных процессов с помощью электронно-лучевого осциллографа, обработки результатов эксперимента и описания переходных процессов классическим методом.

Цепи, в которых изучаются переходные процессы, собирают из элементов, имеющихся на панели переменного тока и магазина сопротивлений, находящегося на стенде.

Математика в экономике

  • Приведем примеры использования функций в области экономики. Кривые спроса и предложения. Точка равновесия. Рассмотрим зависимости спроса D (demand) и предложения S (supply) от цены на товар Р (price). Чем меньше цена, тем больше спрос при постоянной покупательной способности населения. Обычно зависимость D от Р имеет вид ниспадающей кривой
  • Модель Леонтьева многоотраслевой экономики Макроэкономика функционирования многоотраслевого хозяйства требует баланса между отдельными отраслями. Каждая отрасль, с одной стороны, является призводителем, а с другой — потребителем продукции, выпускаемой другими отраслями. Возникает довольно непростая задача расчета связи между отраслями через выпуск и потребление продукции разного вида. Впервые эта проблема была сформулирована в виде математической модели в 1936 г. в трудах известного американского экономиста В.В.Леонтьева, который попытался проанализировать причины экономической депрессии США 1929-1932 гг. Эта модель основана на алгебре матриц и использует аппарат матричного анализа.
  • Управление и планирование являются наиболее сложными функциями в работе предприятий, фирм, служб администраций всех уровней. Долгое время они являлись монополией человека с соответствующей подготовкой и опытом работы. Совершенствование науки, техники, разделение труда усложнили принятие решений в управлении и планировании.
  • Альтернативный оптимум в транспортных задачах Признаком наличия альтернативного оптимума в транспортной задаче является равенство нулю хотя бы одной из оценок свободных переменных в оптимальном решении (Xопт1).Сделав перераспределение грузов относительно клетки, имеющей Δij = 0, получим новое оптимальное решение (Хопт2), при этом значение целевой функции (транспортных расходов) не изменится.
  • Экономический анализ транспортных задач Проведем экономический анализ задачи на конкретном примере.
  • До появления сетевых методов планирование работ, проектов осуществлялось в небольшом объеме. Наиболее известным средством такого планирования был ленточный график Ганта, недостаток которого состоит в том, что он не позволяет установить зависимости между различными операциями.

Математический анализ

Функции