DC filiāles pašreizējā analīze

The Groucho Marx Show: American Television Quiz Show - Door / Food Episodes (Aprīlis 2019).

Anonim

DC filiāles pašreizējā analīze

Tīkla analīzes metodes


jautājums 1

Vai ne tikai sēdēt tur! Kaut ko!

Mācīšanās matemātiski analizēt ķēdes prasa daudz pētījumu un prakses. Parasti skolēni praktizē, strādājot ar daudzām izlases problēmām un pārbaudot savas atbildes uz tiem, ko sniedz mācību grāmata vai instruktors. Lai gan tas ir labi, ir daudz labāks veids.

Jūs apgūsiet daudz vairāk, faktiski veidojot un analizējot reālās shēmas, ļaujot testa aprīkojumam sniegt "atbildes", nevis grāmatu vai citu personu. Lai veiksmīgi izveidotu vingrinājumus, rīkojieties šādi:

  1. Pirms ķēžu konstrukcijas rūpīgi izmērīt un ierakstīt visas komponentu vērtības.
  2. Uzzīmējiet shēmas diagrammu, kas jāanalizē.
  3. Rūpīgi izveidojiet šo ķēdi uz plātnes vai cita ērta līdzekļa.
  4. Pārbaudiet ķēdes konstrukcijas precizitāti pēc katra pieslēguma pie katra savienojuma punkta un pārbaudiet šos elementus diagrammā atsevišķi.
  5. Matemātiski analizē ķēdi, risina visas sprieguma, strāvas uc vērtības.
  6. Rūpīgi izmēriet šos daudzumus, lai pārbaudītu analīzes precizitāti.
  7. Ja ir kādas būtiskas kļūdas (vairāk nekā daži procenti), rūpīgi pārbaudiet savas ķēdes konstrukciju pret diagrammu, pēc tam rūpīgi pārvērtējiet vērtības un veiciet jaunu mērīšanu.

Izvairieties no ļoti augstas un ļoti zemas rezistoru vērtības, lai izvairītos no mērīšanas kļūdām, ko rada skaitītāja "iekraušana". Es iesaku rezistorus no 1 kΩ līdz 100 kΩ, ja vien, protams, ķēdes mērķis ir ilustrēt skaitītāja slodzes ietekmi!

Viens no veidiem, kā jūs varat ietaupīt laiku un samazināt kļūdu iespējamību, ir jāsāk ar ļoti vienkāršu shēmu un pakāpeniski jāpievieno komponenti, lai pēc katras analīzes palielinātu sarežģītību, nevis izveidotu pilnīgi jaunu shēmu katrai prakses problēmai. Vēl viena laika taupīšanas metode ir atkārtoti izmantot tās pašas sastāvdaļas dažādās shēmas konfigurācijās. Šādā veidā jums nevajadzēs izmērīt komponenta vērtību vairāk nekā vienu reizi.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Ļaujiet elektroniem paši sniegt jums atbildes uz jūsu "prakses problēmas"!

Piezīmes:

Mana pieredze liecina, ka skolēni prasa daudz prakses ar ķēdes analīzi, lai kļūtu prasmīgi. Šajā nolūkā instruktori parasti nodrošina savus skolēnus ar daudzām prakses problēmām, kas jāstrādā, un jāsniedz atbildes studentiem, lai pārbaudītu viņu darbu. Kaut arī šī pieeja ļauj studentiem apgūt ķēdes teorijas, tā tos pilnībā neapzinās.

Studentiem ne tikai nepieciešama matemātiskā prakse. Viņiem arī ir nepieciešamas reālas, praktiskas ēkas shēmas un testēšanas iekārtas. Tātad, es ierosinu šādu alternatīvu pieeju: skolēniem vajadzētu veidot savas "prakses problēmas" ar reāliem komponentiem un mēģināt matemātiski prognozēt dažādas sprieguma un pašreizējās vērtības. Tādā veidā matemātiskā teorija "atdzīvojas", un studenti iegūst praktisku iemaņu, ko viņi nespētu iegūt, vienkārši risinot vienādojumus.

Vēl viens šīs prakses metodes izmantošanas iemesls ir iemācīt skolēniem zinātnisko metodi : hipotēžu (šajā gadījumā matemātiskās prognozes) testēšanas procesu, veicot reālu eksperimentu. Studenti arī izstrādās reālas problēmu novēršanas prasmes, jo reizēm tie rada ķēdes konstrukcijas kļūdas.

Pavadiet dažus brīžus ar savu klasi, lai pārskatītu dažus "noteikumus" ēku shēmām, pirms tie sākas. Apspriediet šos jautājumus ar saviem skolēniem tādā pašā Sokrātiskajā veidā, kā parasti jūs apspriestu darba lapas jautājumus, nevis vienkārši pateikt viņiem, ko viņiem vajadzētu un ko nedrīkst darīt. Es nekad vairs nebrīnos par to, cik slikti skolēni uztver instrukcijas, kad tie tiek parādīti tipiskā lekcijā (instruktors monologs) formātā!

Piezīme tiem instruktoriem, kuri var sūdzēties par "izšķērdēto" laiku, kas nepieciešams, lai studenti izveidotu reālās shēmas, nevis vienkārši matemātiski analizētu teorētiskās shēmas:

Kāds mērķis ir studentiem, kuri apgūst kursu "darblapas paneļa panelis-noklusējums" itemscope>

2. jautājums

Transistors ir pusvadītāju ierīce, kas darbojas kā konstanta strāvas regulators. Analīzes dēļ tranzistori bieži tiek uzskatīti par pastāvīgiem strāvas avotiem :

Pieņemsim, ka mums vajadzēja aprēķināt strāvas daudzumu, kas ņemts no 6 voltu avota šajā divu avotu tranzistora ķēdē:

Mēs zinām, ka apvienotajām strāvām no diviem sprieguma avotiem ir jābūt līdz 5 mA, jo Kirchhoff's Current Law pasaka mums, ka strāvas algebriski pievieno pie jebkura mezgla. Pamatojoties uz šīm zināšanām, mēs varam iezīmēt pašreizējo caur 6 voltu akumulatoru kā "I" un strāvu caur 7, 2 voltu bateriju kā "5 mA - I":

Kirchhoff's Voltage Law stāsta mums, ka algebriskā summa sprieguma kritumiem ap jebkuru "cilpa" ķēdes jābūt vienādai ar nulli. Pamatojoties uz visiem šiem datiem, aprēķiniet I vērtību:

Padoms: vienlaicīgi vienādojumi nav vajadzīgi, lai atrisinātu šo problēmu!

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

I = 1, 9 mA

Piezīmes:

Es uzrakstīju šo jautājumu tādā veidā, ka tas atdarina filiāles / acu pašreizējo analīzi, bet ar pietiekami daudz pievienoto informāciju (proti, pašreizējā avota vērtību), ka ir jāatrisina tikai viens mainīgais. Ideja šeit ir sagatavot skolēnus, lai saprastu, kāpēc sarežģītākajās shēmās ir nepieciešami vienlaicīgi vienādojumi (ja nezināmos nevar izteikt kā vienu mainīgo).

3. jautājums

Šī tranzistora ķēde tiek darbināta ar diviem dažādiem sprieguma avotiem, viens, kas izejas 6 volti, un otrs, kas ir mainīgs.

Transistori, protams, darbojas kā strāvas regulēšanas ierīces, un tās bieži analizē tā, it kā tās būtu pašreizējie avoti . Pieņemsim, ka šis tranzistors notika, regulējot strāvu ar vērtību 3, 5 mA:

Cik liels mainīgā avota spriegums ir jākoriģē, līdz no 6 voltu akumulatora "# 3"> nav parādīta neviena strāva? Atklāj atbildi Paslēpt atbildi

E = 9, 5 V

Piezīmes:

Šā jautājuma nolūks ir panākt, lai skolēni vienotā sprieguma vērtības risinājumā pielietotu to, ko viņi zina par pamata ķēdes "likumiem" (Ohm's Law, KVL, KCL). Kā parasti, risinājuma metode ir daudz vērtīgāka nekā atbilde.

Ja daži studenti ir pilnīgi neskaidri par to, kā atrisināt šo spriegumu, liek domāt, ka viņi "pievieno" ievadīto atbildi ķēdē un nosaka strāvas un sprieguma pilienus. Ko viņi ievēro, kad viņi to dara? Kāds neparasts nosacījums (-i) izceļas ar mainīgo avotu 9, 5 volti (-s)? Vai kāds no šiem nosacījumiem ir tāds, ko viņiem būtu (vai viņiem vajadzēja zināt) pirms zināma mainīgā avota sprieguma, ņemot vērā stāvokli ". . . nav strāvas (vilktas) no 6 voltu akumulatora "?

4. jautājums

Sīki aprakstiet pasākumus, kas vajadzīgi, lai aprēķinātu visus strāvas un sprieguma kritumus DC tīklā, izmantojot Branch Current Method .

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Ir vairākas mācību grāmatas un citas atsauces, kas apraksta šīs analīzes metodes nepieciešamos soļus. Es atstāju uzdevumu izpētīt šos soļus jums!

Piezīmes:

Skolēni var atrast nelielas atšķirības starp atšķirīgajām atsaucēm aprakstīto analīzes analīzes metodes "Branch Current" variācijām. Tomēr šīm atšķirībām nav nozīmes.

5. jautājums

Kaut arī "Branch Current" metodi var izmantot nesabalansētas tilta shēmas analīzei, tam nepieciešams liels aprēķins! Šajā shēmā, nosakiet, cik daudz mainīgo ir nepieciešams, lai atrisinātu visas strāvas:

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Lai atspoguļotu visas šīs strāvas unikālās strāvas vērtības (I 1 līdz I 6 ), jāņem vērā seši mainīgie lielumi.

Izaicinājuma jautājums: šajā shēmā attēlojiet šos sešus strāvojumus un izveidojiet vienu KCL vienādojumu katrā mezglā.

Piezīmes:

Vaicājiet saviem skolēniem paskaidrot, kāpēc grūtības ir grūti atrisināt tādā ķēdē, izmantojot metodi "Branch Current". Cik daudz vienādojumu būtu nepieciešams atrisināt sešu mainīgo lielumu "darbvirsmas paneļa paneļa noklusējuma" elementi

6. jautājums

Šeit atkārtojiet ķēdi shematiskos formā un atrisiniet sprieguma pilienus abos rezistoros, izmantojot metodi "Branch Current":

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

E 2200 Ω = 5, 713 V

E 4700 Ω = 11, 89 V

Piezīmes:

Noteikti pavadīt laiku kopā ar saviem skolēniem, salīdzinot viņu atšķirīgās risinājumu stratēģijas. Ja pastāv tik daudz kombināciju, kā izdarīt zaru straumes un rakstīt vienādojumus, ir maz ticams, ka visu studentu darbs būs identisks. Svarīga mācība ir tā, ka dažādas variācijas joprojām rada tādus pašus (pareizus) rezultātus.

7. jautājums

Aprēķina uzlādes strāvas daudzumu, izmantojot bateriju Nr. 1, izmantojot filtra strāvas analīzes metodi, ņemot vērā šīs ķēdes komponentu atvērtā strāvas spriegumus un pretestību. Neievērojiet jebkuru stieples pretestību:

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Es bat1 = 1, 7248 A

Piezīmes:

Vaicājiet saviem skolēniem atklāt vienādojumus, kurus viņi izmantoja, lai atrisinātu pašreizējo. Viņu vienādojumi visticamāk atšķiras, taču viņu galīgajām atbildēm jābūt vienādām!

  • ← Iepriekšējā darba lapa

  • Darba lapa indekss

  • Nākamā darblapa →