Полупроводниковый диод

Рассмотрим поведение примесных полупроводников с разной проводимостью при создании металлургического контакта между ними.

В исходном состоянии в полупроводнике p-типа образуются дырки, как положительные свободные заряды, и отрицательные неподвижные ионы. Аналогичная ситуация, но с другими знаками, наблюдается в полупроводнике n-типа. При металлургическом контакте электроны устремляются в полупроводник p-типа, компенсируя свободные дырки вблизи зоны контакта. В то же время дырки из дырочного материала устремляются в электронный полупроводник, связывая свободные электроны вблизи контакта материалов. Через незначительное время процесс обмена носителями прекратится, поскольку в полупроводнике p-типа оголятся отрицательные ионы, что препятствует дальнейшему переходу электронов из n-полупроводника, а в полупроводнике n-типа оголятся положительные ионы, мешая движению дырок через p-n-переход. Образуется p-n-переход (рисунок 13.2а), ширина которого w зависит от концентрации примесей и от разности энергий Ферми в исходных материалах. p-n-переход – это область объёмных неподвижных зарядов, в которых практически отсутствуют свободные носители зарядов. В результате образования p-n-перехода энергия Ферми оказывается одинаковой во всем материале. Обычно процесс образования перехода демонстрируется энергетическими диаграммами (рисунок 13.2б).

Рисунок 13.4. p-n-переход

При анализе поведения p-n-перехода обычно рассматривают его работу при прямом смещении перехода, когда токи через него максимальны, и при обратном смещении, когда токи через него минимальны. Модель перехода при прямом смещении и схематическое изображение соответствующего полупроводникового диода предложена на рисунке 13.3.

Рисунок 13.5. Диод

Под действием приложенного внешнего напряжения дырки из тела полупроводника дырочной проводимости (p типа) устремляются в область объемного отрицательного заряда, нарушая баланс системы. В то же время свободные электроны электронного полупроводника (n типа) устремляются к области объёмного положительного заряда p-n-перехода, нейтрализуя в определённой степени этот заряд.

Уменьшение объемного заряда оказывается эквивалентным уменьшению ширины p-n-перехода. Поскольку величина заряда в области p-n-перехода уменьшилась, через переход потекут электронные и дырочные токи. Рост внешнего тока при повышении приложенного напряжения происходит по экспоненте и очень быстро.

Модель p-n-перехода при обратном смещении предложена на рисунке 13.4.

Рисунок 13.6. p-n-переход при обратном смещении

При подаче обратного напряжения произойдет расширение области p-n- перехода, т.е. объем неподвижных зарядов в p-n-переходе увеличится. При обратном смещении через p-n-переход могут течь ток термогенерации (I_тг) и тепловой ток (I_o). Ток термогенерации объясняется процессом генерации пар электрон – дырка в области p-n-перехода. Именно эта составляющая тока объясняет рост внешнего тока при увеличении обратного напряжения, поскольку с ростом обратного напряжения возрастает ширина области p-n-перехода. Тепловой ток объясняется тем, что под действием тепла свободные носители зарядов, обладая запасом энергии, могут случайно попасть в p-n-переход, что и создает тепловой ток. Поскольку площадь сечения p-n-перехода при изменении внешнего напряжения не меняется, то тепловой ток не зависит от напряжения. Описанное поведение p-n-перехода от внешнего напряжения достаточно хорошо описывается формулой:

(13.2)

где u-приложенное к диоду напряжение с учётом знака, φ - тепловой потенциал, примерно равный при комнатной температуре 25мВ. При прямом смещении диода знак напряжения считается положительным, при обратном - отрицательным. Зависимость позволяет построить вольтамперную характеристику диода, вид которой показан на рисунке 13.5.

Рисунок 13.7. Вольтамперная характеристика диода

Таким образом, p-n-переход обладает вентильными свойствами, пропуская ток в одном направлении и не пропуская в другом, то есть он обладает свойствами диода. Подобные структуры могут быть созданы другим способом: металлургический контакт металла и полупроводника позволяет создать переход Шотки. Особенностью этого перехода и диодов, построенных на его основе, является высокое быстродействие. Диод Шотки обладает меньшим прямым падением напряжением, чем p-n-переход на основе кремния. Если использовать два полупроводника с одинаковой проводимостью, но с разной шириной запрещенной зоны, то при этом образуется гетеропереход, который обладает вентильными свойствами и позволяет при использовании современных материалов повысить быстродействие биполярных (p-n) структур.

Для p-n-перехода определяется понятие пробоя. Тепловой пробой – это разрушение p-n-перехода из-за несоответствия количества поступающего тепла и рассеиваемого.

Туннельный пробой наблюдается в том случае, если ширина p-n- перехода очень мала и энергия электронов в валентной зоне полупроводника р- типа равна энергии зоны проводника n-типа. При приложении небольшого прямого напряжения наблюдается пробой. Это явление используется в специальных туннельных диодах.

Лавинообразный пробой наблюдается при обратном смещении. При повышении обратного напряжения все внешнее напряжение оказывается приложенным к области p-n-перехода. Если приложенное напряжение таково, что передает значительную энергию электронам, термогенерируемым в области pn-перехода, то свободные электроны приобретают достаточную энергию, чтобы при столкновении разрушить ковалентную связь, тем самым увеличить число электронов в p-n переходе. Произойдет лавинообразное увеличение числа электронов, лавинообразно возрастёт внешний ток. Если внешний ток не ограничен, то его рост будет продолжаться до теплового пробоя диода. Если же внешний ток ограничить, то напряжение на p-n-переходе зафиксируется на определенном уровне, который почти не зависит от величины тока, т.е. диод будет стабилизировать напряжение.

Выпрямительные диоды предназначены для преобразования переменного напряжения в однополярное пульсирующее. Дальнейшее преобразование полученного пульсирующего сигнала с помощью сглаживающих фильтров позволяет получить практически постоянное напряжение. Особенностью выпрямительных диодов является большой допустимый прямой ток в статике и в импульсном режиме. Обычно выпрямительные диоды используют на частоте сети (напоминаем, что частота сетевого напряжения в нашей стране равна 50Гц). Рассмотрим два варианта схемных решений выпрямителей.

На рисунке 13.8 предложена схема однополупериодного выпрямителя и временные диаграммы сигналов на выходе вторичной обмотки силового трансформатора T1 и на нагрузке, роль которой в схеме выполняет резистор R, при отсутствии конденсатора сглаживающего фильтра и при наличии конденсатора с большой ёмкостью.

Рисунок 13.8. Однополупериодный выпрямитель

При отсутствии конденсатора на нагрузке R будет наблюдаться пульсирующее напряжение. В тот момент, когда u₂ положительно относительно общего провода, диод оказывается смещён в прямом направлении и передаёт положительную полуволну в нагрузку. Когда напряжение u₂ отрицательно, диод смещён в обратном направлении, ток через него отсутствует и в нагрузке формируется нулевое напряжение. Следующая положительная полуволна пойдёт в нагрузку. Чтобы преобразовать пульсирующее напряжение в почти постоянное напряжение, используют сглаживающие фильтры. Простейший фильтр – электролитический конденсатор большой ёмкости. При этом амплитуда пульсаций связана с потребляемым током и ёмкостью конденсатора соотношением , где T -интервал времени между двумя положительными полуволнами. При частоте сети равной 50Гц для однополупериодного выпрямителя этот интервал равен 20мс.

Двухполупериодный выпрямитель отличается тем, что обе полуволны вторичного напряжения u₂ проходят в нагрузку с одной и той же полярностью. То есть, временной интервал T будет в двухполупериодном выпрямителе равен 10мс. В простейшем случае этот выпрямитель может быть построен на основе диодного моста по схеме, предложенной на рисунке 13.9. Используемые в схеме выпрямительные диоды включены по схеме, которая называется диодным мостом.

Рисунок 13.9. Двухполупериодный выпрямитель

В течение положительного полупериода напряжения Ua (+) диоды VD1 и VD4 открыты, а VD2 и VD3 – закрыты. Ток будет протекать по пути: верхняя ветвь (+), диод VD1, нагрузка, диод VD4, нижняя ветвь (-).

В течение отрицательного полупериода напряжения Ua диоды VD1 и VD4 закрываются, а диоды VD2 и VD3 открываются. Ток будет протекать от (+), нижняя ветвь, диод VD3, нагрузка, диод VD2, верхняя ветвь (-). Поэтому ток через нагрузку будет протекать в одном и том же направлении за оба полупериода. Схема выпрямителя называется двухполупериодной.

Полученное на выходе выпрямителя напряжение характеризуется коэффициентом пльсаций:

(13.3)

где - амплитуда переменного напряжения на выходе выпрямителя, - величина постоянного напряжения на выходе выпрямителя.

Стабилитроном называется полупроводниковый диод, предназначенный для стабилизации уровня постоянного напряжения. Стабилизация – поддержание какого-то уровня неизменным. По конструкции стабилитроны всегда плоскостные и кремниевые. Принцип действия стабилитрона основан на том, что на его вольтамперной характеристике имеется участок, на котором напряжение практически не зависит от величины протекающего тока (рис. 13.10).

Рисунок 13.10. Вольтамперная характеристика стабилитрона

Таким участком является участок электрического пробоя, а за счёт легирующих добавок в полупроводник ток электрического пробоя может изменяться в широком диапазоне, не переходя в тепловой пробой. Так как участок электрического пробоя – это обратное напряжение, то стабилитрон включается обратным включением.

Варикапом называется полупроводниковый диод, у которого в качестве основного параметра используется барьерная ёмкость, величина которой варьируется при изменении обратного напряжения (рис. 13.11). Следовательно, варикап применяется как конденсатор переменной ёмкости, управляемый напряжением.

Рисунок 13.11. Фарад-вольтовая характеристика варикапа

Фотодиодом называется фотогальванический приёмник излучения, светочувствительный элемент которого представляют собой структуру полупроводникового диода без внутреннего усиления. При облучении полупроводника световым потоком Ф возрастает фотогенерация собственных носителей зарядов, что приводит к увеличению количества как основных, так и неосновных носителей зарядов. Однако фотогенерация в значительной степени будет влиять на обратный ток (рис. 13.12), так как не основных носителей зарядов значительно меньше, чем основных.

Рисунок 13.12. Вольт-амперная характеристика фотодиода

Светодиодом называется полупроводниковый прибор, в котором происходит непосредственное преобразование электрической энергии в энергию светового излучения.. При прямом включении основные носители заряда переходят через p-n переход и там рекомбинируют. Рекомбинация связана с выделением энергии. Для большинства полупроводниковых материалов это энергия тепловая. Только для некоторых типов на основе арсенида галлия ширина запрещённой зоны ΔW достаточно велика, и длина волны лежит в видимой части спектра. При обратном включении через p-n переход переходят неосновные носители заряда в область, где они становятся основными. Рекомбинация и свечение светодиода отсутствуют. Основная характеристика - вркостная характеристика – это мощностная зависимость излучения от прямого тока Pu=f(Iпр) (рис. 13.13).

Рисунок 13.13. Люкс-амперная характеристика светодиода

Глава 14. Тиристорные выпрямители. Регулировочная характеристика. Использование тиристорного выпрямителя для управления электроприводом.

Тиристором называется четырёхслойный полупроводниковый прибор (Рис. 14.1), состоящий из последовательно чередующихся областей p- и n – типов проводимости.

Рис. 14.1. Тиристор

Наружная p-область и вывод от неё называется анодом (А). Наружная n-область и вывод от неё называется катодом. Внутренние p- и n-области называют-

ся базами динистора. Крайние p-n переходы называются эмиттерными, а средний p-n переход

называется коллекторным. Подадим на анод «-», а на катод «+». При этом эмиттерные переходы будут закрыты, коллекторный открыт. Основные носители зарядов из анода и катода не смогут перейти в базу, поэтому через тиристор будет протекать только маленький обратный ток, вызванный не основными носителями заряда. Если на анод подать «+», а на катод «-», эмиттерные переходы открываются, а коллекторный закрывается. Вольт-амперная характеристика тиристора приведена на рис 14.2

Рис. 14.2 Вольт-амперная характеристика тиристора

Глава 15. Точность электроизмерительных приборов. Влияние измерительных приборов на параметры электрической цепи.

Измерение

Познавательный процесс, заключающийся в экспериментальном сравнении измеряемой величины с некоторым ее значением принятым за единицу.

Средство измерения (СИ)

Техническое средство используемое для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики (мера, измерительный прибор, измерительный преобразователь, электроизмерительная установка, электроизмерительная информационная система).

Мера

Средство измерения воспроизводящее физическую величину заданного значения.

Измерительный прибор

Средство измерения предназначенное для выработки сигналов измерительной информации в форме доступной для визуального восприятия наблюдателем.

Измерительный преобразователь

Средство измерения предназначенное для выработки сигналов измерительной информации в форме удобной для дальнейшей обработки, преобразования, хранения и передачи.

Электроизмерительная установка

Совокупность средств измерения предназначенных для выработки сигналов измерительной информации в форме доступной для визуального восприятия наблюдателем.

Электроизмерительная информационная система

Совокупность средств измерения предназначенных для выработки сигналов измерительной информации в форме удобной для дальнейшей обработки, преобразования, хранения и передачи.

Магнитоэлектрический измерительный механизм (Рис. 15.1)

Приборы с магнитоэлектрическим измерительным механизмом обладают наибольшей чувствительностью и реагируют на среднее значение измеряемой величины

(15.1)

рис 15.1. Магнитоэлектрический измерительный механизм

Логометр — это прибор, в котором противодействующий момент создается не механическим способом (спиральной пружинкой), а с помощью второй рамки закрепленной под углом к первой, в которой протекает постоянный ток. Показания магнитоэлектрических логометров пропорциональны отношению средних значений токов:

(15.2)

Электромагнитный измерительный механизм (рис.15.2)

Приборы с электромагнитным измерительным механизмом наиболее распространены, измеряют постоянные и переменные по знаку величины и реагируют на квадрат действующего значения измеряемой величины (оно же — среднеквадратическое)

(15.3)

рис 15.2. Электромагнитный измерительный механизм

Квадратичная шкала не удобна. Подбором формы ферромагнитной пластины, удается линеаризовать шкалу на большей ее части (кроме начальной — слишком мал вращающий момент. Показания электромагнитных логометров (с учетом линеаризации шкалы) пропорциональны отношению действующих значений токов:

(15.4)

Электродинамический измерительный механизм (Рис. 15.3)

Приборы с электродинамическим измерительным механизмом применяются для измерения активной мощности в цепях переменного тока и реагируют на произведение действующих значений двух измеряемых величин и косинус угла сдвига фаз между ними:

(15.5)

рис. 15.3. Электродинамический измерительный механизм

Показания электродинамических логометров пропорциональны отношению фиксируемой в цепи активной мощности к квадрату действующего значения опорного тока.

(15.6)

Электродинамические измерительные механизмы обладают максимальной разрешающей способностью в классе электромеханических преобразователей, поскольку не содержат ферромагнитных деталей, технология изготовления которых не может гарантировать отсутствие неоднородностей и характеризуется плохой повторяемостью в серии.

Глава 16. Логические электронные схемы.

ИМС (интегральная микросхема) – микроэлектронное устройство, выполняющее функции целой электрической схемы ивыполненное как единое целое.

Классифицируют ИМС по следующим признакам:

1. По технологии изготовления:

 Плёночные – это ИМС, у которых все элементы выполнены в виде тонких плёнок, нанесённых на диэлектрическое основание, т. е. подложку.

 Гибридные (ГИС) – это ИМС, у которых пассивные элементы выполнены по тонкоплёночной технологии, а активные элементы выполнены как отдельные, навесные, бескорпусные.

 Полупроводниковые ИМС – это микросхемы, у которых все элементы «выращены» в кристалле полупроводника.

2. По способу преобразования и обработки информации имеется два вида ИМС:

 Аналоговые ИМС – с непрерывной обработкой информации;

 Цифровые ИМС – с дискретной обработкой информации.

3. По степени интеграции:

К = lg N, N – количество элементов в одном корпусе микросхемы.

Логические функции и их реализация.

1. Логическое отрицание (или инверсия). Записывается эта функция так: . Данная функция реализуется логическим элементом, который называется инвертором или же элемен

том НЕ (смотрите рис. 16.1).

рис. 16.1. инвертор

2. Вторая наша логическая функция называется дизъюнкцией, или логическим сложением. Элемент, реализующий функцию дизъюнкции, называется ИЛИ (см. Рис 16.2)

Рис. 16.2. ИЛИ

3. Конъюнкция, или логическое умножение. Элемент, реализующий функцию конъюнкции,

называется И. см. Рис. 16.3

рис 16.3. И

Элементы НЕ, ИЛИ, И представляют собой функционально полный набор логических элементов. При помощи этих элементов можно выполнить любую сколь угодно сложную функцию.

4. Элемент Пирса. Этот элемент, реализующий функцию отрицания дизъюнкции, называется

ИЛИ-НЕ (рис 16.4). .

Рис. 16.4. Элемент Пирса

5. Элемент Шеффера. Этот элемент, реализующий функцию отрицания конъюнкции, называется И-НЕ (рис. 16.5)

рис. 16.5. Элемент Шеффера

6. Исключающее ИЛИ - это элемент ИЛИ, который исключает два одинаковых состояния на

входе (рис. 16.6)

рис 16.6. Исключающее ИЛИ

Глава 17. Вопросы электробезопасности при обслуживании электротехнического оборудования.

Под термином «электробезопасность» понимается система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Проходя через организм человека, электрический ток производит:

• термическое действие;

• электролитическое действие;

• механическое действие;

• биологическое действие.

Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве до высокой температуры кровеносных сосудов, нервов, сердца, мозга и других органов, находящихся на пути тока, что вызывает в них серьезные функциональные расстройства.

Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, в том числе и крови, что сопровождается значительными нарушениями их физико-химического состава.

Механическое (динамическое) действие тока выражается в расслоении, разрыве и других подобных повреждений тканей организма, в том числе мышечной ткани, стенок кровеносных сосудов, сосудов легочной ткани и др., в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара от перегретой током тканевой жидкости и крови.

Характер воздействия на человека токов разного значения.

Ощутимый ток. Электрический ток, вызывающий при прохождении через организм ощутимые раздражения называется ощутимым. Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него малого тока: в среднем около 1,1 мА при переменном токе частотой 50 Гц и около 6 мА при постоянном токе. Это воздействие ограничивается при переменном токе слабым зудом и пощипыванием, а при постоянном токе – ощущением нагрева кожи на участке, касающемся токоведущей части.

Неотпускающий ток. Электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки в которой зажат проводник называется неотпускающим. При постоянном токе неотпускающих токов нет, но в момент отрыва ощущается боль.

Ток, при котором человек может самостоятельно оторвать руки от электродов (когда можно выдержать боль) принят за порог неотпускающих токов и составляет примерно 50-80 мА.

Фибрилляционный ток. Электрический ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца, называется фибрилляционным, а наименьшее его значение – пороговым фибрилляционным током. При частоте 50 Гц фибрилляционными являются токи в пределах от 50 мА до 5 А, а среднее значение порогового фибрилляционного тока примерно 100 мА. При постоянном токе средним значением порогового фибрилляционного тока можно считать 300 мА, а верхним пределом – 5А.

Первая помощь пострадавшим от электрического тока.

Первая помощь состоит из двух этапов: освобождения пострадавшего от действия тока и оказания ему доврачебной медицинской помощи.

Очень важно как можно быстрее освободить пострадавшего от действия тока и сразу же приступить к оказанию ему медицинской помощи так как исход поражения зависит от длительности прохождения тока через человека.

Освобождение человека от действия тока.

Часто оказывается, что пострадавший продолжает находиться в контакте с токоведущей частью и не может самостоятельно нарушить этот контакт, т. е. прервать проходящий через него ток. Причинами этого могут быть:

• непроизвольное судорожное сокращение мышц, которое пострадавший не может преодолеть;

• паралич конечностей и иных участков тела вследствие поражения нервной системы;

• тяжелая механическая травма;

• потеря сознания.

Выключение человека из цепи протекания тока можно осуществить разными способами, но первое действие для освобождения пострадавшего от тока - быстрое отключение той части электроустановки, которой он касается! Отключение электроустановки производится с помощью ближайшего рубильника, выключателя, а также путём снятия или вывёртывания предохранителей, разъёмов. Если пострадавший находится на высоте, то отключение напряжения может вызвать его падение. Надо принять меры, обеспечивающие его безопасность! Может одновременно погаснуть свет.

В этом случае надо использовать другой источник света или аварийное освещение. При невозможности быстрого отключения установки (из-за удалённости, недоступности выключателя) принимают иные меры освобождения от электрического тока:

• перерубить провода (сухая ручка у топора);

• вызвать автоматическое отключение электроустановки;

• отделить пострадавшего от токоведущих частей.

Многое зависит от находчивости. Но во всех случаях оказывающий помощь не должен сам попасть под напряжение.

Пи напряжении меньше 1000 В можно:

• рубить провода;

• перекусить их инструментом с изолированными рукоятками (если использовать обычный нож, надо надеть диэлектрические перчатки и галоши).

Перерубать провода надо каждый в отдельности; оттянуть пострадавшего от токоведущих частей, взявшись за его одежду. Нельзя касаться тела пострадавшего, сырой одежды и окружающих металлических предметов. Надо действовать одной рукой, другую в карман или за спину. Если касаться тела надо надеть диэлектрические перчатки или обмотать руки сухой тряпкой. Можно накинуть на пострадавшего сухо пиджак, коврик и др. Себя можно изолировать, встав на коврик, подставку, надев галоши. Можно отбросить провод сухой палкой.

Универсальная схема оказания первой помощи на месте происшествия

1. Если нет сознания и нет пульса на сонной артерии – ПРИСТУПИТЬ К РЕАНИМАЦИИ.

2. Если нет сознания, но есть пульс на сонной артерии – ПОВЕРНУТЬ НА ЖИВОТ И ОЧИСТИТЬ РОТОВУЮ ПОЛОСТЬ.

3. При артериальном кровотечении – НАЛОЖИТЬ ЖГУТ.

4. При наличии ран – НАЛОЖИТЬ ПОВЯЗКИ.

5. Если есть признаки переломов костей конечностей – НАЛОЖИТЬ ТРАНСПОРТНЫЕ ШИНЫ.

Внимание! Эта схема является универсальной для всех случаев оказания первой помощи на месте происшествия. Какое бы несчастье не произошло – автодорожное происшествие, падение с высоты, поражение электрическим током или утопление – в любом случае оказание первой помощи следует начинать с восстановления сердечной деятельности дыхания, затем приступить к временной остановке кровотечения.

После этого можно приступить к наложению фиксирующих повязок и транспортных шин. Именно такая схема действий поможет сохранить жизнь пострадавшего до прибытия медицинского персонала.

Внезапная смерть

Если нет сознания и нет пульса на сонной артерии

1. Убедиться в отсутствии пульса на сонной артерии. Нельзя терять время на определение признаков дыхания.

2. Освободить грудную клетку от одежды и расстегнуть поясной ремень. Нельзя наносить удар по грудине и проводить непрямой массаж сердца, не освободив грудную клетку и не расстегнув поясной ремень.

3.Прикрыть двумя пальцами мечевидный отросток. Нельзя наносить удар по мечевидному отростку или в область ключиц.

4. Нанести удар кулаком по грудине. Проверить пульс. Если пульса нет – перейти к п.5. Нельзя наносить удар при наличии пульса на сонной артерии.

5. Начать непрямой массаж сердца. Частота нажатия 50-80 ударов в минуту. Глубина продавливания грудной клетки должна быть не менее 3-4 см.

Нельзя располагать ладонь на груди так, чтобы большой палец был направлен на спасателя.

6.Сделать “вдох” искусственного дыхания. Зажать нос, захватить подбородок, запрокинуть голову пострадавшего и сделать максимальный выдох ему в рот (желательно через марлю, салфетку или маску “рот в рот”). Нельзя сделать “вдох” искусственного дыхания, не зажав предварительно нос пострадавшего.

7. Выполнять комплекс реанимации. При сужении зрачков, но отсутствии сердцебиения реанимацию нужно проводить до прибытия медперсонала.

Правила выполнения:

- Если оказывает помощь один спасатель, то 2 “вдоха” искусственного дыхания делают после 15 надавливаний на грудину.

- Если оказывает помощь группа спасателей, то 2 “вдоха” искусственного дыхания делают после 5 надавливаний на грудину.

- Для быстрого возврата крови к сердцу – приподнять ноги пострадавшего.

- Для сохранения жизни головного мозга – приложить холод к голове.

- Для удаления воздуха из желудка – повернуть пострадавшего на живот и надавить кулаками ниже пупка.

8. Организовать действия партнеров. Первый спасатель проводит массаж сердца, отдает команду “Вдох!” и контролирует эффективность вдоха по подъему грудной клетки. Второй спасатель проводит искусственное дыхание, контролирует реакцию зрачков, пульс на сонной артерии и информирует партнеров о состоянии пострадавшего: “Есть реакция зрачков! Нет пульса! Есть пульс!” и т.п.

Третий приподнимает ноги пострадавшего для лучшего притока крови к сердцу и готовится к смене партнера, выполняющего непрямой массаж сердца.

Нельзя располагать спасателей друг напротив друга.

Особенности реанимации в ограниченном пространстве

1. Нанести удар кулаком по грудине. Удар можно наносить в положении пострадавшего “сидя” и “лежа”.

2. Уложить пострадавшего на спину. Комплекс реанимации можно проводить только в положении пострадавшего “лежа на спине” на ровной жесткой поверхности.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

Расчет простой электрической цепи (контрольная работа №1, задание 1).

Необходимо рассчитать общее сопротивление данной цепи, а также значения тока и напряжения на каждом из сопротивлений. Для расчета элементы цепи попарно объединяются последовательно или параллельно.

1. R₁ и R₂ соединены параллельно:

R₁₂=3,08 Ом

2. R₃ и R₄ соединены параллельно:

R₃₄=1,33 Ом

3. R₃₄ и R₅ соединены параллельно:

R₃₄₅=1,09 Ом

4. R₁₂ и R₃₄₅ соединены последовательно:

R₁₂₃₄₅=4,17 Ом

5. R₆ и R₁₂₃₄₅ соединены параллельно:

R_общ=R₁₂₃₄₅₆=2,94 Ом

Находим общий ток в цепи:

I_общ=I₁₂₃₄₅₆=E/R_общ=3,4А

По закону Ома и законам последовательного и параллельного соединений находим токи и напряжения на элементах:

E=U₆=U₁₂₃₄₅=10В

I₆=U₆/R₆=1 A

I₁₂₃₄₅=U₁₂₃₄₅/R₁₂₃₄₅=2,4A

I₁₂=I₃₄₅=2,4A

U₁₂=U₁=U₂=I₁₂R₁₂=7,39B

I₁=U₁/R₁=1,48A

I₂=U₂/R₂=0,92A

U₃₄₅=U₃=U₄=U₅=I₃₄₅R₃₄₅=2,6B

I₃=U₃/R₃=1,3A

I₄=U₄/R₄=0.65A

I₅=U₅/R₅=0,43A

Результаты оформляются в виде таблицы:

№	R, Ом	I, А	U, В
общ	2,94	3,4
		1,48	7,39
		0,92	7,39
		1,3	2,6
		0,65	2,6
		0,43	2,6

В качестве проверки используется закон Ома, который должен выполняться для каждого элемента по отдельности (для каждой строчки таблицы).

Расчет сложной электрической цепи (контрольная работа №1, задание 2).

Дана сложная электрическая цепь:

Е₁=3В, Е₂=2В, Е₃=3В, R₁=2Ом, R₂=2Ом, R₃=4Ом

Необходимо найти силу тока в каждой из ветвей цепи (I₁, I₂, I₃) и падение напряжения (U₁ U₂ U₃) на всех сопротивлениях R₁, R₂ и R₃.

В цепи имеется два узла А и В и три возможных замкнутых контура: I, II и III.

Направления токов в ветвях цепи выбирается произвольно. Если направление электрического тока выбрано неправильно, то в результате вычислений получится отрицательное значение. Это не является ошибкой.

Составляем уравнения в соответствии с законами Кирхгоффа.

Узел А:

I₁+I₂-I₃=0

Контур I:

-E₁+E₂=I₁R₁-I₂R₂

Контур II:

-E₂-E₃=I₂R₂+I₃R₃

Имеем систему из трех уравнений для трех неизвестных токов:

I₁+I₂-I₃=0,

-1=2I₁-2I₂,

-5=2I₂+4I₃

Система решается любым известным способом, например:

I₂=I₃-I₁, I₂=I₃-I₁, I₂=I₃-I₁, I₂= -3/10,

-1=4I₁-2I₃, -1=4I₁-2I₃, 4I₁=2I₃-1, I₁= -8/10,

-5= -2I₁+6I₃ -10= -4I₁+12I₃ -11=10I₃ I₃= -11/10

Для проверки найденного решения используем уравнение, полученное по II-закону Кирхгоффа для контура III:

-E₁-E₃=I₁R₁+I₃R₃

Равенство должно выполняться: -6= -6

Падение напряжений на всех элементах равно:

U₁=I₁R₁= -1,6 B, U₂=I₂R₂= -0,6 B, U₃=I₃R₃= -4,4 B.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2.

Дата добавления: 2014-01-06