Cvičenia ELHL1 s riešeniami. Verzia z

Stručný opis

Stiahnite si cvičenia ELHL1 s riešeniami. Verzia z.

Popis

Cvičenia ELHL1 s riešeniami

Cvičenia 1 1. Kalkulačka na zobrazenie úlohy

Zápis s 3 platnými číslicami s použitím uvedenej predvoľby *

*) Predpony: „k“ pre „km“, „c“ pre „cm“ atď. Nepoužívajte úvodné nuly a výsledok zapíšte čo najkompaktnejšie. «Významné číslice», počet číslic, pričom počítanie začína tým, že prvá číslica sa nerovná nule (počítajú sa nasledujúce nuly a môžu byť významné!) 2. úloha Vlna sa vtiera do tyče z PVC. Čo je kladne účtované? 3. Úloha Výrobcovia integrovaných obvodov („počítačové čipy“) často používajú „model ľudského tela“ na určenie toho, koľko môže byť človek nabitý. Výboje na integrovaných obvodoch sú kritické, pretože často vedú k čiastočnému alebo úplnému poškodeniu komponentu. „Model ľudského tela“ predpokladá maximálne vypúšťané množstvo -2 µC. Koľko prebytočných elektrónov je aspoň na nabitej osobe? 4. Úloha Protóny a elektróny zobrazené nižšie sa pohybujú v smeroch znázornených šípkami. Zadajte množstvo poplatku, ktorý sa prenesie v smere šípky odkazu na elektrinu. Použite coulombovú jednotku.

5. Cvičenie Stav nabitia batérie sa mení takto: q (t)  Q0 

Uveďte priebeh aktuálneho i (t).

6. Úloha Na nasledujúcich obrázkoch je znázornená súčasná sila drôtu, ktorá je uvedená nižšie. Uveďte (v coulomboch) množstvo náboja, ktoré bolo prepravené drôtom z A do B v čase t = 0… 2 s.

Nechajte sa niekoľko minút pracovať v redukovanom režime. Čo to v takom prípade znamená pre Airbus, aby nakupoval elektrinu? e) Akumulátor dodáva spotrebiteľovi energiu s konštantným prúdom 6 A. Vypočítajte energiu spotrebovanú spotrebiteľom. 9. Cvičenie Nasledujúce pomery napätia a prúdu sa merajú na studenej žiarovke zapnutej v čase t = 0:  t  i (t)  I exp   T 

Pri I = 140 mA, U = 2 V a T = 100 ms. Ukážte priebeh okamžitého výkonu p (t) = u (t) i (t) v diagrame pre časový rozsah t = 0 až 500 ms.

Cvičenie 2 Úloha 10 Staromódnu baterku so žiarovkou predstavuje schéma zapojenia uvedená nižšie: batéria ako ideálny zdroj napätia s napätím U = 12 V, žiarovka ako ohmický odpor R. Výkon žiarovky (odpor R) množstvo do 1,7 W.

a) Na diagrame nakreslite šípku napätia vedľa rezistora. b) Nakreslite aktuálnu šípku do diagramu podľa konvenčného šípkového systému (spotrebiteľský šípkový systém). c) Vypočítajte, ktorý prúd preteká v obvode. d) Vypočítajte hodnotu odporu rezistora. e) Aký vysoký je tepelný výkon žiarovky, ak sa 2% z celkového výkonu prevedú na viditeľné svetlo? f) Namiesto žiarovky možno na úsporu energie použiť červenú diódu (LED). Červené diódy LED prevádzajú 13% celkového výkonu na viditeľné svetlo (2% pre zelenú, 5,5% pre modrú). Sila, ktorá sa premieňa na viditeľné svetlo, by mala byť rovnaká ako v prípade žiarovky. Vypočítajte a. Celkový výkon. b. Koľko energie sa ušetrí za hodinu.

11. Zadaná úloha je charakteristická krivka dvojterminálovej siete, ako napr B. žiarovka. Poznačte si štítky osí a to, kde je nulový bod. a) Určte hodnoty odporu R = U/I žiarovky pre päť bodov vyznačených v charakteristickej krivke (o) a zadajte hodnoty do tabuľky nižšie. Sila prúdu v mA -33 0 33 66 100 R (I) v Ω b) Nakreslite do grafu charakteristiky nasledujúcich odporov: 200 Ω, 5 Ω

12. Úloha Nasledujúce meracie body sú uvedené vzhľadom na nelineárny dvojpól (merané spotrebným šípkovým systémom). Ukážte charakteristiku nelineárnej dvojterminálovej siete v diagrame s napätím na osi x. Napätie vo voltoch 0 2 5 10 15 30 50 70 Prúd v ampéroch 0 0,1 0,2 0,3 0,35 0,4 0,42 0,45

13. Úloha Valcovitý kovový kus s dĺžkou 225 mm a priemerom 1 mm má hodnotu odporu 7,96 mΩ pri 20 ° C s dotykom na čelných plochách a s takým nízkym prúdom, že nedochádza k zahrievaniu. Vypočítajte špecifický odpor a urobte odhad, z akého materiálu by mohla byť čiara vyrobená. 14. Úloha V lietadle Airbus A380 sa kvôli úspore hmotnosti ukladajú káble vyrobené z hliníka namiesto z medi. a) Aký ťažký ako percento hmotnosti medeného kábla je ten istý (rovnomerný) kábel vyrobený z hliníka namiesto medi? b) O koľko väčší je percentuálny podiel odporu medeného kábla, je odpor toho istého kábla vyrobený z hliníka namiesto medi? c) O koľko väčšia je v percentách výkonu medeného kábla sila, ktorá sa prevedie na hliníkovom kábli s rovnakým prúdom („sa stratí“)?

d) Zvyšovaním priemeru okrúhleho kábla (prierez je kruh) sa odpor kábla znižuje. O koľko percent pôvodného priemeru hliníkového kábla sa musí zväčšiť, aby mal hliníkový kábel rovnakú hodnotu odporu ako medený kábel? e) Vypočítajte hmotnostný pomer medzi hliníkovým a medeným káblom, ktoré majú rovnakú hodnotu odporu. f) Teplo dlhého kábla sa vydáva hlavne jeho povrchom. Materiál kábla tu hrá zanedbateľnú úlohu. Porovnajte (pomer) výkonový/povrchový úsek s rovnakým prúdovým tokom pre ... a. hliníkový kábel s rovnakým priemerom ako medený kábel b. hliníkový kábel s rovnakým odporom ako medený kábel g) Posúďte použitie hliníkových káblov v lietadlách na základe vyššie uvedených zistení.

Cvičenia 3 15. Úloha Vypočítajte všetky napätia a prúdy v sieťach uvedených nižšie tak, že najskôr znížite sieť na ekvivalentný odpor a určíte zdrojový prúd. Pre hodnoty prvkov platí: U0 = 10 V, R1 = 200 Ω, R2 = 250 Ω, R3 = 400 Ω, R4 = 600 Ω. Sieť 1

16. Úloha Vypočítajte všetky napätia a prúdy v sieti nižšie pozorovaním symetrie, sumarizáciou a určením zdrojového prúdu.

17. Cvičenie Vypočítajte všetky napätia v spodnej kocke odporu pozostávajúcej z odporov 1 kΩ pozorovaním symetrie, redukciou siete na ekvivalentný odpor a určením zdrojového prúdu.

18. Cvičenie Pokiaľ je to možné, zhrňte obvod nižšie.

19. Cvičenie Lineárny zdroj má napätie naprázdno U0 = 12 V a silu skratového prúdu I0 = 240 mA. a) Reprezentujte lineárny zdroj s ideálnym zdrojom napätia a odporom. Označte prvky ich hodnotami. b) Predstavte lineárny zdroj s ideálnym zdrojom prúdu a vodivosťou. Označte prvky ich hodnotami. 20. Úloha Konvertujte lineárny zdroj nižšie na jeden, ktorý obsahuje ideálny zdroj prúdu. Akým smerom prúdi prúd zo zdroja energie?

21. Cvičenie Čo najviac zjednodušte susedný okruh.

Cvičenia 4 22. Úloha Nastaviť siete čiastkových riešení pre nasledujúce siete podľa princípu superpozície, určiť napätia a prúdy týchto sietí a pridať ich k celkovému riešeniu. Skontrolujte svoje riešenia analýzou siete iným spôsobom (riešením sieťových a uzlových rovníc alebo vykonaním zdrojových konverzií). Sieť 1

23. Úloha V lietadle s kovovým podvozkom je záporný pól batérií a generátorov spojený s podvozkom. Za týmto účelom je jeden alebo viac káblov položených izolovane, ku ktorým je možné pripojiť kladné póly batérií a generátorov (tzv. „Zbernice“). Na takúto prípojnicu sú pripojené dve batérie a záťaž (napr. Núdzové svetlo), predstavovaná záťažovým odporom R. Tieto dve batérie môžu byť modelované ako lineárne zdroje s napätím naprázdno UB1 a UB2, ako aj s vnútorným odporom R1 a R2. Odpor prípojnice medzi batériou a záťažou by sa mal považovať za súčasť vnútorného odporu batérie, t. H. nie je to výslovne uvedené.

Usporiadanie môže byť reprezentované nasledujúcou schémou elektrickej náhrady:

Číselne platia tieto hodnoty: UB1 = UB2 = 28 V, R1 = 1 Ω, R2 = 2 Ω, R = 6 Ω Určte všetky prúdy a napätia obvodu metódou superpozície. Potom vyriešte problém pomocou zdrojových konverzií a skontrolujte, či dosahujete rovnaké výsledky. 24. Úloha Vytvorte všetky redundantné rovnice sietí a uzlov pre nasledujúce siete. Oká a uzly sú už očíslované a v nich je definovaný smer otáčania. Definované sú aj súčasné označenia a smery. Všetky hodnoty odporu sú v Ω. Sieť 1 ZHAW, 24. októbra 2012

25. Úloha V prípade mostíka zobrazeného nižšie je RN = 75 Ω pre nastavenie nuly. Aký veľký je Rx?

29. Cvičenie Vypočítajte ekvivalentnú schému zapojenia Thévenin pre nižšie uvedené siete so zreteľom na spojenia (uzly) 1 a 2. Použite svoje riešenia podobných sietí v tomto cvičení vyššie. Sieť 1

30. Cvičenie Rezistor 100 Ω sa pri prúdení prúdu zahrieva z 20 ° C na 85 ° C. Ako sa mení odpor ako percento pôvodnej hodnoty, ak a) je odpor vyrobený z uhlíka (najlacnejší materiál), ktorý má teplotný koeficient  –450 ppm/° C? («Ppm» = 10-6) b) rezistor sa skladá z kovového filmu (drahšieho), ktorý má teplotný koeficient  +100 ppm/° C?