Pretestība

Rīgas 1. vidusskola. Tālmācība. Elektriskā pretestība ķēdes posmam. (Aprīlis 2019).

Anonim

Pretestība

AC elektriskās shēmas


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, risinot visas sprieguma un strāvas vērtības.
  6. Rūpīgi izmērīt visas sprieguma un strāvas, lai pārbaudītu jūsu 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.

Attiecībā uz maiņstrāvas ķēdēm, kurās induktīvie un kapacitatīvie pretesti (impedances) ir būtisks aprēķinu elements, es iesaku augstas kvalitātes (augstas Q) induktorus un kondensatorus un strāvu ar zemfrekvences spriegumu (strāvas līnijas frekvence darbojas labi), lai samazinātu parazītu efekti. Ja jums ir ierobežots budžets, es atklāju, ka lēti elektroniskās mūzikas tastatūras darbojas arī kā "funkciju ģeneratori", lai radītu plašu audiofrekvenču maiņstrāvas signālu spektru. Noteikti izvēlieties tastatūru "balss", kas cieši imitē sinusa vilnis ("panflute" balss parasti ir labs), ja sinusoidālās viļņu formas ir svarīgs pieņēmums jūsu aprēķinos.

Kā parasti, izvairieties no ļoti augstas un ļoti zemas rezistoru vērtības, lai izvairītos no mērīšanas kļūdām, ko rada skaitītāja "iekraušana". Es iesaku rezistoru vērtības no 1 kΩ līdz 100 kΩ.

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!

Lielisks veids, kā iepazīstināt studentus ar reālo ķēžu matemātisko analīzi, ir tos vispirms noteikt komponentu vērtības (L un C) no maiņstrāvas un strāvas mērījumiem. Vienkāršākā ķēde, protams, ir viena sastāvdaļa, kas savienota ar barošanas avotu! Tas ne tikai iemācīs skolēniem pareizi un droši iestatīt maiņstrāvas ķēdes, bet arī iemācīs viņiem novērtēt kapacitāti un induktivitāti bez specializētas testa iekārtas.

Piezīme par reaktīvām sastāvdaļām: izmantojiet augstas kvalitātes kondensatorus un induktorus, kā arī mēģiniet izmantot zemas frekvences strāvas padevei. Nelieli pakāpju spēka transformatori darbojas labi induktoriem (vismaz divi induktori vienā iepakojumā!), Kamēr spriegums, kas tiek piemērots jebkuram transformatoram, ir mazāks nekā transformatora nominālais spriegums šim vijumam (lai izvairītos no kodinātāja piesātinājuma )

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

DC ķēdēs mums ir Oma likums, kas savieno spriegumu, strāvu un pretestību:

E = IR

Maiņstrāvas ķēdēs mums līdzīgi vajag arī formulu, lai savienotu spriegumu, strāvu un pretestību kopā. Uzrakstiet trīs vienādojumus, vienu risinājumu katram no šiem trim mainīgajiem: Oma likuma formulu kopums maiņstrāvas ķēdēm. Esi gatavs parādīt, kā jūs varat izmantot algebru, lai manipulētu ar vienu no šiem vienādojumiem divās citās formās.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

E = IZ

I = E


Z

Z = E


Es

Ja izmanto sprieguma, strāvas un pretestības phasor daudzumus (kompleksi skaitļi), pareizais veids, kā uzrakstīt šos vienādojumus, ir šāds:

E = IZ

I = E


Z

Z = E


Es

Viltīgs veids ir izplatīts veids, kā apzīmēt vektoru daudzumus matemātikā.

Piezīmes:

Lai gan PhoSor daudzumu izmantošana sprieguma, strāvas un pretestības gadījumā saskaņā ar Ohmas likuma AC veidos zināmas priekšrocības salīdzinājumā ar skalāriem aprēķiniem, tas nenozīmē, ka nevar izmantot skalārus daudzumus. Bieži vien ir pareizi izteikt maiņstrāvas spriegumu, strāvu vai pretestību kā vienkāršu skalāra numuru.

3. jautājums

Šajā maiņstrāvas kontūrā rezistors piedāvā pretestību 300 Ω, un induktors piedāvā 400 Ω pretestības. Kopā to sērijas pretestība maiņstrāvai rada strāvu 10 mA no 5 voltu avota:

Cik daudz opozīcijas omu sērijas rezistoru un induktoru kombinācija piedāvā "# 3"> Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Z kopā = 500 Ω.

Sekojošais jautājums: pieņemsim, ka induktoram rodas neveiksme tā stiepļu tinumā, izraisot to "atvēršanu". Izskaidrojiet, kāda būtu šī ietekme uz ķēdes strāvas un sprieguma pilieniem.

Piezīmes:

Studentiem var rasties grūtības nonākt vienā un tajā pašā daudzumā attiecībā uz pretestību, kas parādīta atbildē. Ja tas tā ir, palīdziet viņiem risināt problēmas, ierosinot vienkāršot problēmu : vienu no slodzes komponentiem aizpildiet un aprēķiniet jauno ķēdes strāvu. Drīz viņi sapratīs attiecības starp kopējo ķēdes opozīciju un kopējo ķēdes strāvu un spēs piemērot šo koncepciju sākotnējai problēmai.

Vaicājiet saviem skolēniem, kāpēc daudzumi 300 Ω un 400 Ω nepārsniedz 700 Ω, piemēram, ja tie būtu abi rezistori. Vai šis scenārijs viņiem atgādina citu matemātisku problēmu, kur 3 + 4 = 5? Kur mēs to redzējām agrāk, it īpaši elektrisko shēmu kontekstā?

Kad jūsu skolēni izveidos kognitīvo savienojumu ar trigonometrijas metodi, uzdodiet viņiem nozīmi šo skaitļu papildinājumā. Vai pietiek ar to, ka mēs sakām, ka komponentei ir pretestība pret 400 Ω maiņstrāvu, vai arī šim daudzumam ir vairāk nekā viena, skalārā vērtība? Kāda veida numurs būtu piemērots šāda daudzuma attēlošanai un kā tas varētu būt rakstīts?

4. jautājums

Šajā maiņstrāvas kontūrā rezistors piedāvā 3 kΩ pretestību, un kondensators piedāvā 4 kΩ pretestības strāvu. Kopā to sērijas opozīcija maiņstrāvai rada strāvu 1 mA no 5 voltu avota:

Cik daudz opozīcijas omu sērijas rezistoru un kondensatoru kombinācija piedāvā "# 4"> Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Z kopā = 5 kΩ.

Piezīmes:

Studentiem var rasties grūtības nonākt vienā un tajā pašā daudzumā attiecībā uz pretestību, kas parādīta atbildē. Ja tas tā ir, palīdziet viņiem risināt problēmas, ierosinot vienkāršot problēmu : vienu no slodzes komponentiem aizpildiet un aprēķiniet jauno ķēdes strāvu. Drīz viņi sapratīs attiecības starp kopējo ķēdes opozīciju un kopējo ķēdes strāvu un spēs piemērot šo koncepciju sākotnējai problēmai.

Vaicājiet saviem skolēniem, kāpēc 3 kΩ un 4 kΩ daudzums nepārsniedz 7 kΩ, kā tas būtu, ja tie būtu abi rezistori. Vai šis scenārijs viņiem atgādina citu matemātisku problēmu, kur 3 + 4 = 5? Kur mēs to redzējām agrāk, it īpaši elektrisko shēmu kontekstā?

Kad jūsu skolēni izveidos kognitīvo savienojumu ar trigonometrijas metodi, uzdodiet viņiem nozīmi šo skaitļu papildinājumā. Vai pietiek ar to, ka mēs sakām, ka komponentam ir pretestība pret 4 kΩ maiņstrāvu, vai arī ir daudz vairāk par šo daudzumu nekā viena, skalārā vērtība? Kāda veida numurs būtu piemērots šāda daudzuma attēlošanai un kā tas varētu būt rakstīts?

5. jautājums

Studējot DC ķēdes teoriju, jūs uzzinājāt, ka pretestība ir sastāvdaļas izteiksmes izturība pret elektrisko strāvu. Tad, studējot AC ķēdes teorijā, jūs uzzinājāt, ka reaktants ir vēl viens opozīcijas veids pašreizējam. Tagad tiek ieviests trešais termins: pretestība . Tāpat kā pretestība un pretestība, pretestība ir arī opozīcija elektrības strāvai.

Paskaidrojiet atšķirību starp šiem trim lielumiem (pretestību, pretestību un pretestību), izmantojot savus vārdus.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Būtiska atšķirība starp šiem terminiem ir viena no abstrakcijām: pretestība ir visprecīzākais termins, kas aptver gan pretestību, gan pretestību . Šeit sniegts paskaidrojums loģisko kopu izteiksmē (izmantojot Vennas diagrammu ) kopā ar dzīvnieku taksonomijas analogu:

Izturība ir pretestības veids, un tas ir arī reaktīvs. Starpība starp abiem ir saistīta ar enerģijas apmaiņu .

Piezīmes:

Dotā atbilde nav pilnīga. Esmu parādījusi semantisko attiecību starp terminu izturību, pretestību un pretestību, bet esmu tikai norādījis uz konceptuālajām atšķirībām starp tiem. Noteikti apspriediet ar saviem skolēniem, kāda ir būtiskā atšķirība starp pretestību un pretestību elektrības apmaiņas ziņā.

6. jautājums

Parasti AC ķēžu daudzumi jāuzrāda kā sarežģīti skaitļi, nevis kā skalārie skaitļi, jo noteikti aprēķini ir nepieciešami gan lieluma, gan fāzes leņķim.

Atsaucoties uz maiņstrāvas spriegumiem un strāvām polāro formā, norādītais leņķis attiecas uz fāzes nobīdi starp doto spriegumu vai strāvu un "references" spriegumu vai strāvu tajā pašā frekvencē citur ķēdē. Tātad spriegums 3, 5 V ∠-45 o nozīmē spriegumu 3, 5 V lielumā, ar fāzu pārveidotu 45 grādu atskaites spriegumu (vai strāvu), kas ir noteikts 0 grādu leņķī.

Bet ko par pretestību (Z) "# 6"> Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Z L = 251, 33 Ω ∠ 90 o

Piezīmes:

Šis ir sarežģīts jautājums, jo tas lūdz studentu aizstāvēt fāzes leņķu pielietošanu tādam daudzuma veidam, kas patiešām neveido viļņu formu, piemēram, maiņstrāvas spriegumus un strāvas. Konceptuāli tas ir grūti saprast. Tomēr atbilde ir diezgan skaidra, aprēķinot Oma likumu (Z = E / I ).

Lai gan ir pareizi piešķirt fāzes leņķi 0 o līdz 36 voltu piegādei, padarot to par atsauces viļņu formu, tas faktiski nav vajadzīgs. Darbs ar šo aprēķinu ar saviem skolēniem, pieņemot dažādus leņķus spriegumam katrā gadījumā. Jums vajadzētu uzzināt, ka pretestība aprēķina vienādu precīzu daudzumu katru reizi.

7. jautājums

Izteikt pretestību ( Z ) gan polāro, gan taisnstūra formās katrai no šādām sastāvdaļām:

Rezistors ar 500 Ω pretestību
Indukcijas elements ar 1, 2 kΩ pretestības koeficientu
Kondensators ar 950Ω pretestības koeficientu
Rezistors ar 22 kΩ pretestību
Kondensators ar 50 kΩ reaktīvo jaudu
Indukcijas elements ar 133Ω pretestības koeficientu
Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Rezistors ar 500Ω pretestību: 500 Ω ∠ 0 o vai 500 + j0 Ω
Indukcijas elements ar 1, 2 kΩ reaktants: 1, 2 kΩ ∠ 90 o vai 0 + j1.2k Ω
Kondensators ar 950Ω pretestības signālu: 950 Ω ∠ -90 o vai 0-j950 Ω
Rezistors ar 22 kΩ pretestību: 22 kΩ ∠ 0 vai 22 k + j0 Ω
Kondensators ar 50 kΩ pretestības signālu: 50 kΩ ∠ -90 o vai 0-j50k Ω
Induktors ar 133Ω pretestības koeficientu: 133 Ω ∠ 90 o vai 0 + j133 Ω

Sekojošais jautājums: kādi būtu fazori, piemēram, pretestības, induktīvās un kapacitatīvās pretestības?

Piezīmes:

Savā diskusijā ar studentiem uzsvērt fāzes leņķu konsekvenci attiecībā uz "tīru" komponentu pretestību.

8. jautājums

Reāli induktori un kondensatori nekad nav tīri reaktīvi. Nepārtraukti radīsies arī šīm ierīcēm raksturīgā pretestība.

Pieņemsim, ka induktoram ir 57 Ω apturēšanas pretestība un 1500 Ω reaģēšanas spēja noteiktā frekvencē. Kā šī kombinācija tiktu izteikta kā viena pretestība? Norādiet savu atbildi gan polāro, gan taisnstūrveida formās.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Z L = 1501 Ω ∠ 87, 8 o = 57 + j1500 Ω

Piezīmes:

Norādiet saviem skolēniem, ka "reālās" sastāvdaļas, piemēram, šī, var tikt modelētas diagrammā kā divu "tīru" komponentu kombinācija, šajā gadījumā rezistors un induktors. Ar šādām metodēm apspriežiet "modelēšanas" komponentu īpašību priekšrocības, jo tā ir ļoti izplatīta inženierijas prakse.

Tas ir ļoti svarīgs jēdziens, lai saprastu: ka reaktīvās sastāvdaļas nekad nav tīri reaktīvas. Parazītu pretestību nav iespējams izvairīties no supravadītāju izmantošanas. Pat tad, induktoriem ir pienākums būt daži parasitic kapacitātes, un kondensatori ir saistītas, lai būtu daži parazitāras induktivitāte!

9. jautājums

Ne tikai reaģējošās sastāvdaļas neizbēgami piemīt parazitāras ("aizsprostotas") rezistences iespējas, bet tām ir arī pretējā veida parazitārā pretestība. Piemēram, induktoriem ir jābūt iebūvētiem nelieliem kapacitātes apjomiem, un kondensatoriem ir jāsamazina neliels induktivitātes daudzums. Šīs sekas nav tīšas, bet tās tomēr pastāv.

Aprakstiet, kā nedaudz capacitance nāk pastāvēt induktors, un kā neliels daudzums induktivitāte nāk pastāvēt kondensatora. Paskaidrojiet, kāda ir šo divu reaktīvo komponentu konstrukcija, kas ļauj "pretēji" raksturlielumiem pastāvēt.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Jauda pastāv jebkurā laikā, kad ir divi vadītāji, kas atdalīti ar izolācijas materiālu. Induktīvs pastāv jebkurā laikā, kad magnētiskais lauks ir atļauts eksistēt ap strāvas padeves vadītāju. Meklējiet visus šos nosacījumus attiecīgajās induktoru un kondensatoru struktūrās, lai noteiktu, kur rodas parazitārie efekti.

Piezīmes:

Kad skolēni ir identificējuši parazitāras reakcijas mehānismus, izaiciniet viņus izgudrot līdzekļus, lai mazinātu šo ietekmi. Tas ir īpaši praktisks uzdevums, lai saprastu parazitāras induktivitātes kondensatoros, kas ir ļoti nevēlami, atdalot kondensatorus, kurus izmanto, lai stabilizētu barošanas spriegumu pie integrētās shēmas "mikroshēmas" uz iespiedshēmas plates. Par laimi, lielākā daļa aizsprostotās induktivitātes atdalīšanas kondensatorā ir saistīta ar to, kā tas ir uzstādīts uz dēļa, nevis par visu, kas atrodas pašā kondensatora struktūrā.

10. jautājums

Pieņemsim, ka jums tika dota sastāvdaļa un teicis, ka tas bija vai nu rezistors, induktors vai kondensators. Komponents nav marķēts un nav iespējams vizuāli identificēt. Paskaidrojiet, kādus pasākumus jūs veiksiet, lai elektriski identificētu, kāda veida komponents tā bija un kāda tā vērtība, neizmantojot nevienu testēšanas iekārtu, izņemot signālu ģeneratoru, būtu multimetrs (kas spēj izmērīt ne tikai spriegumu, strāvu un pretestību) un daži dažādi pasīvie komponenti (rezistori, kondensatori, induktori, slēdži utt.). Demonstrējiet savu tehniku, ja iespējams.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Vai jūs patiešām domājat, ka es jums sniegšu atbildi uz šo jautājumu?

Piezīmes:

Šī ir lieliska iespēja prāta vētru veidošanai kā grupai un eksperimentēt ar reāliem komponentiem. Protams, ir vairāk nekā viens veids, kā noteikt identitāti un vērtību! Izmantojiet klases laiku, lai iesaistītu savus studentus dzīvā diskusijā un debatēs par to, kā risināt šo praktisko problēmu.

11. jautājums

Pieņemsim, ka jums tika dotas divas sastāvdaļas, un teica, ka viens bija induktors, kamēr otrs bija kondensators. Abas sastāvdaļas nav marķētas un nav iespējams vizuāli atšķirt vai identificēt. Paskaidrojiet, kā jūs varētu izmantot ommeter, lai atšķirtu vienu no otra, pamatojoties uz katra komponenta reakciju uz strāvu (DC).

Tad paskaidrojiet, kā jūs varētu aptuveni novērtēt katra komponenta vērtību, izmantojot tikai sine-wave signālu ģeneratoru un maiņstrāvas mērītāju, kas spēj veikt precīzus maiņstrāvas un strāvas mērījumus plaša frekvenču diapazonā (nav tiešas kapacitātes vai induktivitātes mērīšanas spējas), un parādīs, kā jūsu aprēķinos tiks izmantots reaģenta vienādojums katram komponentam (L un C).

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Vai jūs patiešām domājāt, ka es jums sniegtu atbildes uz šādu jautājumu?

Izaicinājuma jautājums: pieņemsim, ka vienīgā testēšanas iekārta bija pieejama 6 voltu akumulatoram un vecam analogam volt-milliammetram (bez pretestības pārbaudes funkcijām). Kā jūs varat izmantot šo primitīvo rīku, lai noteiktu, kura sastāvdaļa bija induktors un kas bija kondensators?

Piezīmes:

Šī ir lieliska iespēja prāta vētru veidošanai kā grupai un eksperimentēt ar reāliem komponentiem. Šī jautājuma mērķis ir padarīt reaģējošo vienādojumu studentu "reālāku", pielietojot vienādojumus reālam scenārijam. Ommetra tests ir balstīts uz DC komponenta reakciju, ko var uzskatīt par reakcijas koeficientu frekvenci pie nulles vai tuvu tai. Multimetra / ģeneratora tests pamatojas uz AC reakciju, un tas prasīs algebrisko manipulāciju, lai konvertētu šo vienādojumu kanoniskās formas uz tām versijām, kuras ir piemērotas L un C aprēķināšanai.

12. jautājums

Ja sinusoidālajam spriegumam tiek piemērots pretestība ar fāzes leņķi 0 o, iegūtais sprieguma un strāvas viļņu formas izskatās šādi:

Ņemot vērā to, ka jauda ir sprieguma un strāvas (p = ie) produkts, uzdodiet strāvas vilnim šajā ķēdē.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Piezīmes:

Jautājiet saviem skolēniem cieši novērot atbildes formu, kas parādīta atbildē, un noskaidrojiet, kādas zīmes vienmēr ir enerģijas vērtības. Ņemiet vērā, kā sprieguma un strāvas viļņu formas mainās starp pozitīvo un negatīvo, bet jaudas nav. Par to, cik liela nozīme mums ir "darbvirsmas panelis panelis-noklusējuma" elementscope>

13. jautājums

Ja sinusoidālajam spriegumam tiek piemērots pretestība ar fāzes leņķi 90 o, iegūtie sprieguma un strāvas viļņu formas izskatās šādi:

Ņemot vērā to, ka jauda ir sprieguma un strāvas (p = ie) produkts, uzdodiet strāvas vilnim šajā ķēdē. Arī paskaidrojiet, kā mnemoniska frāze "ELI ICE man" attiecas uz šīm viļņu formām.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Mnemoniskā frāze "ELI ICE cilvēks" norāda, ka šī fāzes nobīde ir saistīta ar induktivitāti, nevis ar kapacitāti.

Piezīmes:

Jautājiet saviem skolēniem cieši novērot atbildes formu, kas parādīta atbildē, un nosakiet, kas ir zīmes enerģijas vērtības. Ņemiet vērā, ka jaudas viļņu forma mainās starp pozitīvām un negatīvām vērtībām, tāpat kā sprieguma un strāvas viļņu formas. Vaicājiet saviem skolēniem izskaidrot, kāda ir negatīvā ietekme.

Par to, cik liela nozīme mums ir "darbvirsmas panelis panelis-noklusējuma" elementscope>

14. jautājums

Ja sinusoidālajam spriegumam tiek piemērots pretestība ar fāzes leņķi -90 o, iegūtie sprieguma un strāvas viļņu formas izskatās šādi:

Ņemot vērā to, ka jauda ir sprieguma un strāvas (p = ie) produkts, uzdodiet strāvas vilnim šajā ķēdē. Arī paskaidrojiet, kā mnemoniska frāze "ELI ICE man" attiecas uz šīm viļņu formām.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Mnemoniskā frāze "ELI ICE man" norāda, ka šī fāzes nobīde ir saistīta ar kapacitāti, nevis ar induktivitāti.

Piezīmes:

Jautājiet saviem skolēniem cieši novērot atbildes formu, kas parādīta atbildē, un nosakiet, kas ir zīmes enerģijas vērtības. Ņemiet vērā, ka jaudas viļņu forma mainās starp pozitīvām un negatīvām vērtībām, tāpat kā sprieguma un strāvas viļņu formas. Vaicājiet saviem skolēniem izskaidrot, kāda ir negatīvā ietekme.

Par to, cik liela nozīme mums ir "darbvirsmas panelis panelis-noklusējuma" elementscope>

15. jautājums

Skaļruņi, ko izmanto audio reproducēšanas sistēmās (stereosistēmas, skaļruņu sistēmas uc), darbojas kā strāvas slodzes pastiprinātājiem, kas tos vadīt. Šīs ierīces pārveido elektrisko enerģiju skaņas enerģijā, kas pēc tam izkliedējas apkārtējā gaisā. Tādējādi skaļrunis darbojas tāpat kā rezistors: pārveidojot vienu enerģijas veidu (elektrisko) citā, un pēc tam izkliedējot šo enerģiju apkārtējā vidē. Protams, ir loģiski aprakstīt šādu slodžu raksturu "omu" vienībās (Ω), lai tos varētu matemātiski analizēt līdzīgi kā rezistori.

Tomēr, neraugoties uz audio skaļruņu izkliedējošo raksturu, viņu "ohm" vērtējums tiek precizēts kā pretestība, nevis pretestība vai pretestība . Paskaidrojiet, kāpēc tas tā ir.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Termins "pretestība" attiecas uz ļoti specifisku elektriskās "berzes" parādību, "pārvēršot elektroenerģiju siltumenerģijā. Termins "pretestība" attiecas uz elektriskā strāvas pretestību, kas rodas no neaizsīkstošās enerģijas apmaiņas starp komponentu un pārējo ķēdi. Termins "pretestība" attiecas uz jebkura veida pretestību elektriskai strāvai, neatkarīgi no tā, vai šī opozīcija ir izkliedējoša vai nesaistoša.

Kamēr skaļruņi ir galvenokārt izkliedējošas ierīces, lielākā daļa enerģijas, ko izstaro skaļrunis, nav siltuma formā.

Piezīmes:

Jebkurā gadījumā pretestība var būt kā īpašs (ierobežojošs) pretestības gadījums, tāpat kā pretestība ir īpašs impedances gadījums. Apspriediet šo koncepciju ar saviem skolēniem, it īpaši attiecībā uz tādām ierīcēm kā skaļruņi, kas ir izkliedējoši (tie izkliedē enerģiju), bet tomēr nav pretestības vārda stingrā izpratnē.

Šī iemesla dēļ vārds "impedance" atrod plašu pielietojumu elektronikas pasaulē un pat dažās zinātnēs ārpus elektrības / elektronikas!

16. jautājums

Inženieri bieži uzrāda kapacitatīvās un induktīvās pretestības formulas citādā veidā nekā to, ko jūs, iespējams, esat redzējuši:

X L = ωL

X C = 1


ωC

Šiem vienādojumiem jums vajadzētu būt pazīstamam, jo ​​redzējāt līdzīgus vienādojumus ar frāzi (f). Ņemot vērā šos vienādojumus "veidlapas, kāda ir ω matemātiskā definīcija? Citiem vārdiem sakot, kāda mainīgo lielumu un konstantes kombinācija sastāv no "ω" un kādai vienībai tas ir pareizi izteikts?

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

ω = 2 πf, un to izsaka radionu vienībās sekundē .

Piezīmes:

Studentiem, kuri ir izvēlējušies trigonometrijas, vajadzētu atpazīt radianu kā vienību leņķu mērīšanai. Apspriediet ar saviem skolēniem, kāpēc reizinot frekvenci (f, cikli sekundē) ar nemainīgu 2 π rezultātu, vienība mainās uz "radians sekundē".

Inženieri bieži atsaucas uz ω kā AC sistēmas leņķisko ātrumu . Apspriediet, kāpēc vārds "ātrums" ir piemērots ω.

17. jautājums

Inženieri bieži vien aprēķina pilno jaudu un tīro induktivitāti pretestību tādā veidā, kas tieši nodrošina rezultātus taisnstūrveida (kompleksajā) formā:

Z L = j ωL

ZC = -j 1


ωC

Treknās puses seja ( Z, nevis Z) nozīmē aprēķināto pretestību kā kompleksu, nevis skalāro daudzumu. Ņemot vērā šos vienādojumus "veidlapas, kāda ir ω matemātiskā definīcija? Citiem vārdiem sakot, kāda mainīgo lielumu un konstantes kombinācija sastāv no "ω" un kādai vienībai tas ir pareizi izteikts?

Arī izlemiet, kādi būtu vienādojumi, lai aprēķinātu šo sērijas tīklu pretestību:

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

ω = 2 πf sauc par ķēdes leņķisko ātrumu, un to izsaka radionu vienībās sekundē .

Impedances vienādojumi Sērijas LR un RC tīkliem ir šādi:

Z LR = R + j ωL

Z RC = R - j 1


ωC

Piezīmes:

Studentiem, kuri ir izvēlējušies trigonometrijas, vajadzētu atpazīt radianu kā vienību leņķu mērīšanai. Apspriediet ar saviem skolēniem, kāpēc reizinot frekvenci (f, cikli sekundē) ar nemainīgu 2 π rezultātu, vienība mainās uz "radians sekundē".

Inženieri bieži atsaucas uz ω kā AC sistēmas leņķisko ātrumu . Apspriediet, kāpēc vārds "ātrums" ir piemērots ω.

18. jautājums

Matemātiskā apgrieztā vai savstarpējā pretestība (R) ir daudzums, ko sauc par vadītspēju (G).

G = 1


R

Vai ir pretestības ekvivalentais daudzums (Z) "# 18"> Atklāj atbildi Slēpt atbildi

Y = uzņemšana, kas ir savstarpēja pretestība.

Y = 1


Z

Uzņemšana izteikta Siemens vienībā.

B = susceptance, kas ir pretestības pretestība.

B = 1


X

Uzklausīšana ir izteikta arī Siemens vienībā.

Piezīmes:

Jautājiet saviem skolēniem, kur viņi ir ieguvuši šo informāciju. Arī pajautājiet viņiem, kāda ir vecā (pirmssiemens) mērvienība.

Kur šādi daudzumi būtu noderīgi maiņstrāvas cirkulācijas aprēķinos? Jautājiet saviem skolēniem, kur vadīšanas daudzums (G) ir noderīgs DC ķēdes aprēķinos.

19. jautājums

Matemātiskā apgrieztā vai savstarpējā pretestība (R) ir daudzums, ko sauc par vadītspēju (G).

G = 1


R

Vai ir ekvivalents daudzums reaktīvajam režīmam? Kāda ir reakcijas pretestība un kāda mērvienība ir tā izteikta? Padoms: simbols ir B.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

B = susceptance, kas ir pretestības pretestība.

B = 1


X

Uzņemšana, piemēram, vadītspēja (G) un uzņemšana (Y) tiek izteikta Siemens vienībā.

Piezīmes:

Jautājiet saviem skolēniem, kur viņi ir ieguvuši šo informāciju. Arī pajautājiet viņiem, kāda ir vecā (pirmssiemens) mērvienība.

Kur šāds daudzums būtu noderīgs AC cirkulācijas aprēķinos? Jautājiet saviem skolēniem, kur vadīšanas daudzums (G) ir noderīgs DC ķēdes aprēķinos.

  • ← Iepriekšējā darba lapa

  • Darba lapa indekss

  • Nākamā darblapa →