darblapas

Raksturīgā pretestība

Обыкновенные зомби. Как работает ложь (полный выпуск) (Decembris 2018).

Anonim

Raksturīgā pretestība

AC elektriskās shēmas


jautājums 1

Ievērojiet "50 omi" vērtējumu, kas uzdrukāts uz kabeļa apvalka. Ko ommeter reģistrēs, ja būs savienots starp iekšējo vadītāju un kabeļa "1" ekrānu? Atklāj atbildi Paslēpt atbildi

Izturība starp iekšējo vadītāju un aizsargu = (bezgalīgs)

Izturība starp iekšējā dzīsla galiem = gandrīz 0 omi

Izturības pret vairoga vadītāja galiem = gandrīz 0 omi

Piezīmes:

Būtu lieliska ideja, lai jūsu laboratorijā būtu pieejami daži RG-58 / U (vai cita koaksiālā kabeļa tipa) paraugi, lai studenti varētu paši izmērīt. Nav nekas cits kā tiešs, praktisks eksperiments, lai noteiktu punktu!

2. jautājums

Ja akumulators un slēdzis tika savienoti ar vienu 10 jūdžu garu kabeļa galu un divi osciloskopi tika izmantoti, lai fiksētu spriegumu kabeļa abās pusēs, kā tik ilgi un savlaicīgi būtu šie divi impulsi, pieņemot, ka pavairošanas ātrums ir vienāds ar gaismas ātrums (citiem vārdiem sakot, kabelim ir ātruma koeficients, kas vienāds ar 1, 0)?

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

53, 68 mikrosekundes

Piezīmes:

Pēc jautājuma formulējuma studentiem būtu jāsaprot, ka sprieguma signāls, iespējams, nekavējoties pēc kabeļa slēgšanas nekavējoties nenonāk kabeļa tālā galā. Lai gan gaismas ātrums ir ļoti, ļoti ātri, tas nav īstais laiks: būs iespējams izmērāmi aizkavēt laiku.

3. jautājums

Ja akumulators un slēdzis tika savienoti ar vienu 10 jūdžu garu kabeļa galu un divi osciloskopi tika izmantoti, lai fiksētu spriegumu kabeļa abās pusēs, kā tik ilgi un savlaicīgi būtu šie divi impulsi, pieņemot, ka pavairošanas ātrums ir vienāds ar 69% gaismas ātrumu (citiem vārdiem sakot, kabeli ir ātruma koeficients ir vienāds ar 0, 69) "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00128x01.png">

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

77, 80 mikrosekundes

Piezīmes:

Pēc jautājuma formulējuma studentiem būtu jāsaprot, ka sprieguma signāls, iespējams, nekavējoties pēc kabeļa slēgšanas nekavējoties nenonāk kabeļa tālā galā. Lai gan 69% no gaismas ātruma joprojām ir ļoti, ļoti ātri, tas nav īstais laiks: būs iespējams izmērāmi aizkavēt laiku.

4. jautājums

Ko nozīmē "50 ohm" RG-58 / U koaksiālais kabelis? Paskaidrojiet, kā vienkāršu kabeli, bez tā nepārtrauktības starp diviem vadītājiem, varētu novērtēt ar omi .

Padoms. Šo "50 omu" vērtējumu parasti sauc par kabeļa raksturīgo pretestību . Vēl viens šī parametra termins ir pārsprieguma pretestība, kas, manuprāt, ir daudz aprakstošāka.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Kabelis ar raksturīgu vai pārspriegumu, pretestība 50 omi izturas kā 50-omu pretestība jebkuram spriegumam, ko iespaido kāds no abiem galiem, vismaz tik ilgi, kamēr spriegumam nav pietiekami daudz laika, lai izplatītu kabeļa pilnu garumu un atpakaļ.

Piezīmes:

Šis jēdziens šķiet ļoti dīvains tiem studentiem, kuri tikai pazīstami ar pretestību rezistoru un citu vienkāršu elektrisko komponentu kontekstā, ja laika gaitā pretestība būtiski nemainās. Tomēr šajā piemērā kabeļa "pretestība" ir ārkārtīgi atkarīga no laika, un laika intervāls parasti ir ļoti īss - tik īss, ka mērījumi, kas veikti ar ohmmetriem, neatklās to vispār!

5. jautājums

Ņemot vērā šādu testa ķēdi, ar osciloskopu, ko izmanto, lai ierakstītu strāvu no akumulatora uz kabeli (mērīšanas spriegums samazinājās pāri šunta rezistoram), kāda veida viļņu forma vai pulss būtu reģistrējams pēc slēdža slēgšanas?

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Osciloskopā būtu jāreģistrē kvadrātveidīgs sprieguma pulss, kas ir aptuveni vienāds ar 480 μV, kas, protams, atbilst 480 mA strāvai:

Impulsa ilgumam jābūt diapazonam no 162, 67 mikrosekundēm līdz 170, 42 mikrosekundēm (pamatojoties uz diviem dažādiem datiem, kas iegūti RG-58 / U kabeļu ātruma faktoriem).

Piezīmes:

Atbildot uz šo jautājumu, ir vajadzīgi vairāki soļi un vairāku jēdzienu apvienošana. No atbildes jāsecina, ka Ohmas likums (I = E / R ) ir pietiekams, lai aprēķinātu impulsa strāvu, bet atbildes laikā dotais laika aiztures skaitlis var radīt dažu studentu apjukumu. Tiem studentiem, kuri aprēķina laika skaitli, kas ir uz pusi lielāks par atbildē sniegto, mudiniet viņus domāt par to, kā viņu (nepareiza) atbilde varētu būt izslēgta par 50%. 2: 1 attiecības pastāvēšana, piemēram, nozīmē vienkāršu konceptuālu pārpratumu.

RG-58 / U kabeļu ātruma koeficientam es saņēmu divus dažādus skaitļus: 0.63 un 0.66, kas veido divu laika aiztures atbildes.

6. jautājums

Ņemot vērā šādu testa ķēdi, izmantojot osciloskopu, ko izmanto, lai ierakstītu strāvu no akumulatora uz kabeli (mērīšanas spriegums samazinājās pāri šunta rezistoram), kāda veida viļņu forma vai pulss būtu reģistrējams osciloskopā pēc slēdzenes slēgšanas "// www.beautycrew.com .au // sub.allaboutcircuits.com / images / quiz / 00131x01.png ">

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Osciloskops reģistrētu nepārtrauktu strāvu 480 mA jebkurā laikā, kad slēdzis ir slēgts.

Piezīmes:

Izaiciniet savus skolēnus domāt par citu elektrisko komponentu (papildus RG-58 / U kabeli ar bezgalīgu garumu), kas būtu tāds, kā tas darbojas, izdarot 480 mA strāvu no 24 voltu avota jebkurā brīdī, kad slēdzis ir aizvērts. Padoms. Jums nav jādomā ļoti grūti!

7. jautājums

Pieņemsim, ka šis 10 jūdžu garš RG-58 / U kabelis tika "izbeigts" ar rezistoru ar pretestību, kas ir vienāda ar kabeļa paša raksturīgo pretestību:

Kāda veida viļņu forma vai impulss osciloskops reģistrētos pēc slēdzenes slēgšanas "# 7"> Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Osciloskops reģistrētu nepārtrauktu strāvu 480 mA jebkurā laikā, kad slēdzis ir slēgts.

Piezīmes:

Vaicājiet saviem skolēniem salīdzināt šīs ķēdes darbību ar neizslēgtu RG-58 / U kabeli. Kā šīs ķēdes uzvedība atšķiras? Kāpēc ir tā, ka?

Jautājuma frāze citādā veidā nozīmē, ka termināļa rezistora iekļaušana kabeļa šķietamajā garumā ? Citiem vārdiem sakot, kāds RG-58 / U kabeļa garums būtu tāds pats kā šajā shēmā?

8. jautājums

Kad impulss pazemina "neizslēgtu" kabeli un sasniedz atvērtu ķēdi, ko tas dara? Vai tas vienkārši izzūd vai arī kaut kur citur?

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Sprieguma impulss, sasniedzot kabeļa atvērto galu, tiks "atspoguļots" atpakaļ tajā virzienā, no kura tas atnācis, tā polaritāti uztur, kamēr strāva pārvietojas pretējā virzienā.

Kad reflektīvais impulss nonāk avota virzienā, avota termināļos būs maksimālais spriegums un kabeļa nulles strāva.

Piezīmes:

Lai palīdzētu atbildēt uz šo jautājumu, ir noderīgi jautāt skolēniem, cik strāvas un strāvas attiecības ir savstarpēji saistītas (maksimālais spriegums, nulles strāva).

9. jautājums

Kad impulss izplatās pa kabeli, ko izbeidz īssavienojums, ko tā dara "# 9"> Atklāj atbildi Paslēpt atbildi

Sprieguma impulss, sasniedzot kabeļa saīsināto galu, tiks "atspoguļots" atpakaļ tajā virzienā, no kura tas atnācis, tā polaritāti mainot, kamēr strāva pārvietojas vienā virzienā.

Kad reflektīvais impulss nonāk avota tuvumā, avota termināļos būs minimālais spriegums un maksimālais strāvas līmenis kabelī.

Piezīmes:

Lai palīdzētu atbildēt uz šo jautājumu, ir noderīgi jautāt skolēniem, cik īsslēguma apstākļos (minimālais spriegums, maksimālā strāva) spriegums un strāva ir savstarpēji saistīti.

10. jautājums

Kas notiks, ja kabeli pārtrauks nepareizas pretestības rezistors (nav vienāds ar kabeļa raksturīgo pretestību) "# 10"> Atklāj atbildi Slēpt atbildi

Jebkura izturības pretestība, kas nav vienāda ar kabeļa raksturīgo pretestību (vai nu pārāk maza vai pārāk liela), radīs atspoguļotus viļņus, lai gan ar mazāku amplitūdu, nekā tad, ja kabelis būtu vai nu neitrāls, vai izbeigts ar tiešu īsu.

Piezīmes:

Atbilde uz šo jautājumu ir kvalitatīvas domāšanas vingrinājums: salīdzināt izbeigšanas rezultātus ar atbilstošu pretestības apjomu, salīdzinot ar izbeigšanu ar bezgalīgu vai nulles pretestību. Nepareizas vērtības beigu pretestība radīs ietekmi kaut kur starp šiem ārkārtējiem gadījumiem.

Piemēram, salīdziniet kabeļa pretestību (kā tas ir redzējis sprieguma avots pēc ievērojama laika) pareizi izbeigtam kabeli, salīdzinot ar to, kas ir vai nu atvērts, vai saīsināts. Kāds nepareizas vērtības pretestības izolētais kabelis izskatu, piemēram, avotu, kad izplatīšanās kavējuma laiks ir pagājis?

11. jautājums

Vienas konstrukcijas divdzīslu kabelis izstāsies vienotu raksturīgo pretestību (Z 0 ) tā iekšējās, izkliedētās induktivitātes un kapacitātes dēļ:

Kas notiks ar šīs raksturīgās pretestības vērtību, ja būtu jānoņem kabelis šaurāk, lai vadītāji būtu tuvāk viens otru, visi pārējie izmēri paliek nemainīgi. // www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com /images/quiz/04003x02.png ">

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Z 0 samazināsies . Es atstāju to jums, lai izskaidrotu, kāpēc tas notiek.

Piezīmes:

Noteikti prasiet saviem skolēniem izskaidrot, kāpēc raksturīgā pretestība mainīsies tā virzienā, pamatojoties uz zināmām izmaiņām gan kabeļa kapacitātes, gan induktivitātes ziņā. Studentiem vajadzētu būt diezgan vienkārši izskaidrot, kāpēc kapacitāte palielināsies, jo divi vadītāji tiek tuvināti, taču var būt, ka nav skaidrs, kāpēc induktivitāte samazināsies. Labs "Sokrātiskais" jautājums, uz kuru jājautā, ir par magnētiskā lauka intensitāti, pieņemot, ka viens kabeļa galiņš ir saīsināts un pastāvīgais strāvas avots ir savienots ar otru galu. Noteikti atgādiniet viņiem, lai apspriestu labās puses korķu skrūvju likumu pašreizējiem un magnētiskajiem laukiem, atbildot uz šo turpmāko jautājumu!

12. jautājums

Vienas konstrukcijas divdzīslu kabelis izstāsies vienotu raksturīgo pretestību (Z 0 ) tā iekšējās, izkliedētās induktivitātes un kapacitātes dēļ:

Kas notiks ar šīs raksturīgās impedances vērtību, ja mēs varētu padarīt kabeli plašāku, lai vadītāji būtu tālāk viens no otra, visas citas dimensijas paliek nemainīgas. "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com /images/quiz/04004x02.png ">

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Z 0 palielināsies . Es atstāju to jums, lai izskaidrotu, kāpēc tas notiek.

Piezīmes:

Noteikti prasiet saviem skolēniem izskaidrot, kāpēc raksturīgā pretestība mainīsies tā virzienā, pamatojoties uz zināmām izmaiņām gan kabeļa kapacitātes, gan induktivitātes ziņā. Studentiem vajadzētu būt diezgan vienkārši izskaidrot, kāpēc kapacitāte palielināsies, jo divi vadītāji tiek tuvināti, taču var būt, ka nav skaidrs, kāpēc induktivitāte samazināsies. Labs "Sokrātiskais" jautājums, uz kuru jājautā, ir par magnētiskā lauka intensitāti, pieņemot, ka viens kabeļa galiņš ir saīsināts un pastāvīgais strāvas avots ir savienots ar otru galu. Noteikti atgādiniet viņiem, lai apspriestu labās puses korķu skrūvju likumu pašreizējiem un magnētiskajiem laukiem, atbildot uz šo turpmāko jautājumu!

13. jautājums

Vienas konstrukcijas divdzīslu kabelis izstāsies vienotu raksturīgo pretestību (Z 0 ) tā iekšējās, izkliedētās induktivitātes un kapacitātes dēļ:

Kas notiks ar šīs raksturīgās pretestības vērtību, ja mēs varētu saīsināt kabeļa garumu, visi pārējie izmēri paliek nemainīgi. // www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/04002x02.png ">

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Z 0 paliek tieši tāds pats!

Sekojošais jautājums: kādas elektriskās īpašības mainīsies šim saīsinātajam kabeli?

Piezīmes:

Šis ir sava veida "triks" jautājums, kas paredzēts, lai studenti domātu par raksturīgo pretestību un pārbaudītu viņu patieso izpratni par to. Ja students pareizi izprot fiziku, kas rada raksturīgo pretestību, viņi sapratīs, ka garumā nav nekāda sakara ar to. Kaut arī kabeļa kopējā kapacitāte mainīsies, samazinot kabeļa garumu, un tā paša iemesla dēļ arī kabeļa kopējā induktivitāte samazināsies, šīs elektriskās izmaiņas nedrīkst radīt studentu konceptuālas grūtības, ja vien viņi nedara kabeļus par vienu lumpētas kapacitātes un viena (vai divu) lumpētas induktivitātes (-u). Ja viņi domā ar šiem noteikumiem, viņi vēl nav pilnībā sapratis iemeslu, kāpēc raksturīga pretestība pastāv vispār.

14. jautājums

Pieņemsim, ka mēs izstrādājām pāris BJT pastiprinātāju shēmas, lai savienotu garu divvadītāju vadu galu:

Kā mēs izvēlēsim komponentu vērtības katrā tranzistora pastiprinātāja ķēdē, lai dabiski izbeigtu 75 Ω kabeļa abus galus "# 14"> Atklātu atbildi Slēpt atbildi

Pārraidošā pastiprinātāja R C jābūt 75 Ω, kā arī paralēlajai ekvivalentai pretestībai R B1 || Saņemošā pastiprinātāja R B2 .

Piezīmes:

Šis jautājums patiešām ir Thévenin teorēmas pārskats, jo tas attiecas uz BJT pastiprinātāju shēmām ar kopēju izstarotāju un dalītāju.

Ja kāds jautā, četras kabeļa līnijas "zigzagas" norāda neprecizētu attālumu starp šiem punktiem. Citiem vārdiem sakot, kabelis ir garāks nekā tas, ko var proporcionāli attēlot shematiskajā diagrammā.

15. jautājums

Pieņemsim, ka mēs izstrādājām pāris BJT pastiprinātāju shēmas, lai savienotu garu divvadītāju kabeļa abus galus, katrs gala savienojums ar attiecīgo pastiprinātāju caur transformatoru:

Kā mēs izvēlēsim komponentu vērtības katrā tranzistora pastiprinātāja ķēdē, lai dabiski izbeigtu 75 Ω kabeļa abus galus "# 15"> Atklātu atbildi Slēpt atbildi

Pārraidošā pastiprinātāja R C jābūt 1, 875 kΩ, kā arī paralēlajai ekvivalentai pretestībai R B1 || Saņemošā pastiprinātāja R B2 .

Piezīmes:

Šis jautājums patiešām ir Thévenin teorēmas pārskats, jo tas attiecas uz kopēju emitentu, sadalītāju neobjektīvu BJT pastiprinātāju shēmām, kā arī impedances pārveidošanu, kā tas attiecas uz paātrinātiem un pazeminošiem transformatoriem.

Ja kāds jautā, četras kabeļa līnijas "zigzagas" norāda neprecizētu attālumu starp šiem punktiem. Citiem vārdiem sakot, kabelis ir garāks nekā tas, ko var proporcionāli attēlot shematiskajā diagrammā.

16. jautājums

Daži sakaru tīkli izmanto kabeļus, lai ne tikai nodrošinātu ceļu datu pārraidei, bet arī strāvas padevei, lai aktivizētu ķēdes, kas pievienotas kabelim.

Tomēr, ja mēs izbeigtu kabeļus, kā parādīts attēlā, izbeigšanās rezistors izkliedētu ievērojamu enerģijas daudzumu. Tas ir izšķērdēta enerģija, un tas nevajadzīgi apgrūtina elektroenerģijas padevi, nodrošinot līdzstrāvas pievadi tīkla kabeli.

Kā mēs varam novērst strāvas pārtraukšanas rezistorā izkliedētās jaudas problēmu līdzstrāvas / signāla kabelim un tomēr saglabāt pareizu izbeigšanu, lai izvairītos no atspoguļotajiem signāliem "# 16"> Atklāt atbildi Paslēpt atbildi

Kondensators ir jāpievieno virknē ar izturības pretestību, lai novērstu pretestību, kas darbojas kā līdzstrāvas slodze tīklā:

Piezīmes:

Izpratne par šo atbildi prasa, lai skolēni atsauktu virknes kondensatora filtrēšanas darbību maiņstrāvas ķēdē.

17. jautājums

Atrodiet koaksiālā kabeļa garumu un atveriet to kopā ar jums diskusiju grupā. Pirms diskusijas norādiet pēc iespējas vairāk informācijas par jūsu kabeļa gabalu.

Raksturīgs pretestība
Izolācijas pakalpojums (kabeļu tekne, cauruļvads, tiešie apbedījumi utt.)
Tips (RG-58, RG-6 utt.)
Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Ja iespējams, atrodiet ražotāja detaļas savām sastāvdaļām (vai vismaz līdzīgas sastāvdaļas datu lapu), lai apspriestu ar saviem klasesbiedriem.

Piezīmes:

Šī jautājuma mērķis ir iegūt studentus kinestētiski mijiedarboties ar priekšmetu. Iespējams, ir muļķīgi, ja skolēni iesaistās pasākumā "rādīt un pateikt", bet es atklāju, ka tādas aktivitātes kā šis ļoti palīdz studentiem. Tiem skolēniem, kuri pēc kinestētiska rakstura ir ļoti noderīgi, faktiski pieskaroties īstiem komponentiem, kamēr viņi mācās par savu funkciju. Protams, šis jautājums arī nodrošina lielisku iespēju tiem praktiski interpretēt sastāvdaļu marķējumus, izmantot multimetru, piekļuves datu lapas utt.

  • ← Iepriekšējā darba lapa

  • Darba lapa indekss

  • Nākamā darblapa →