Повышающий импульсный регулятор напряжения: теория, расчет и режимы работы

Повышающий импульсный преобразователь (в англоязычной литературе — Boost Converter или Step-Up Converter), также классифицируемый в отечественной теории как регулятор напряжения 2-го рода, представляет собой фундаментальную схему силовой электроники. Это устройство, которое преобразует постоянное входное напряжение одного уровня в более высокое постоянное выходное напряжение при сохранении (за вычетом потерь) энергетического баланса. Историческая справка: Развитие импульсных преобразователей … Читать далее

Понижающий импульсный регулятор напряжения: теория, расчет и режимы работы

Понижающий преобразователь постоянного напряжения (в англоязычной литературе — Buck Converter или Step-down Chopper) — это устройство, являющееся регулятором напряжения 1-го рода, преобразует входное постоянное напряжение высокого уровня в выходное стабилизированное напряжение более низкого уровня с высоким КПД. Историческая справка: Развитие импульсных преобразователей началось в 1960-х годах с появлением доступных мощных полупроводниковых ключей. Если линейные стабилизаторы … Читать далее

Электромагниты электрических аппаратов: Руководство по теории поля, тяговым характеристикам и динамике

Электромагнит — это электромеханическое устройство, состоящее из токопроводящей обмотки (катушки) и ферромагнитного сердечника (магнитопровода), которое приобретает свойства магнита только при прохождении через него электрического тока. История создания электрических аппаратов неразрывно связана с открытием связи между электричеством и магнетизмом. Всё началось в 1820 году, когда датский физик Ганс Христиан Эрстед заметил, что стрелка компаса отклоняется вблизи … Читать далее

Электродинамические усилия в электрических аппаратах: теория, расчет и практическое применение

Электродинамические усилия (ЭДУ) — это механические силы, возникающие между проводниками, по которым протекает электрический ток. Это фундаментальное явление электротехники, являющееся прямым следствием взаимодействия магнитного поля с движущимися электрическими зарядами. В контексте проектирования электрических аппаратов, ЭДУ — это критический фактор, определяющий надежность и безопасность оборудования. Исторически изучение этих сил началось в 1820 году, когда Андре-Мари Ампер … Читать далее

Электрические контакты: Виды, характеристики, расчет, причины нагрева, сваривания и провала

Электрический контакт — это критически важный узел любой электротехнической системы, представляющий собой квазистационарное или коммутируемое соприкосновение двух проводников, обеспечивающее непрерывность электрической цепи. Это не просто механическое соединение, а сложная электрофизическая система, где на микроскопическом уровне протекают процессы упругопластической деформации, электронного туннелирования, диффузии и плазмообразования. Историческая справка: История изучения контактов началась еще в XIX веке, параллельно … Читать далее

Тепловые процессы в электрических аппаратах: теория, расчет нагрева и термическая стойкость

Тепловые процессы в электрических аппаратах — это совокупность физических явлений, связанных с выделением, распространением и отводом тепловой энергии, возникающей при работе электротехнического устройства. Исторически проблема нагрева встала перед инженерами одновременно с появлением первых мощных генераторов в XIX веке. Закон Джоуля-Ленца (1841 г.) стал отправной точкой, однако с ростом мощностей выяснилось, что простой формулы \( I^2R … Читать далее

Магнитные материалы: виды, свойства, характеристики и применение в современной технике

Магнитные материалы — это класс веществ, обладающих способностью изменять свои физические свойства под воздействием внешнего магнитного поля, а также создавать собственное магнитное поле. Они являются основой всей современной электротехники и электроники: от гигантских турбогенераторов на электростанциях и тяговых двигателей электропоездов до микроскопических элементов памяти в компьютерах. История магнетизма — это путь от мистики к точной … Читать далее

Проводниковые материалы: физика, свойства, технологии и применение

Проводниковые материалы (или просто проводники) — это класс веществ, которые обладают способностью проводить электрический ток под воздействием внешнего электрического поля. С точки зрения зонной теории твердого тела, это материалы, в которых валентная зона и зона проводимости перекрываются, либо энергетическая щель между ними ничтожно мала, что обеспечивает высокую концентрацию свободных носителей заряда (электронов) даже при комнатной … Читать далее

Полупроводниковые материалы: свойства, физика, типы проводимости и p-n переход

Полупроводники — это фундамент современной цивилизации, «кремниевая нефть» цифровой эпохи. Исторически первым наблюдением полупроводниковых свойств считается эксперимент Майкла Фарадея в 1833 году, который заметил, что сульфид серебра, в отличие от металлов, уменьшает свое электрическое сопротивление при нагревании. Однако настоящая революция произошла в середине XX века с изобретением транзистора (Бардин, Браттейн, Шокли, 1947 г.), что открыло … Читать далее

Газообразные диэлектрики: Теория, свойства и применение в современной энергетике

Газообразные диэлектрики — это класс электроизоляционных материалов, находящихся в газообразном агрегатном состоянии, основной функцией которых является предотвращение протекания электрического тока между частями электроустановки, находящимися под разными потенциалами. Кроме того, они часто выполняют функции теплоносителя (охлаждающей среды) и дугогасящей среды. История применения газов в электротехнике начинается с самого момента открытия электричества, так как атмосферный воздух был … Читать далее