Эрл Гейтс - Введение в электронику

4. Дано:

E T= 120 B

R 1= 2,2 кОм = 2200 Ом

R 2= 5,6 кОм = 5600 Ом

I 1=?; I 2=?

Решение:

E T= E 1 = E 2

I 1= E 1/ R 1; I 2= E 2/ R 2

I 1= 120/2200; I 2= 120/5600

I 1= 0,055 А или 55 мА

I 2= 0,021 А или 21 мА.

5. Потребляемая цепью переменного тока мощность, точно так же, как и в цепи постоянного тока, определяется рассеиваемой энергией и скоростью, с которой энергия подается в цепь.

6. Дано:

E T= 120 В; R T= 1200 Ом

I T=?; P T=?

Решение:

I T= E T/ R T = 120/1200

I T = 0,1 А или 100 мА.

Р Т= I Т Е Т= (0,1)(120)

Р T= 12 В.

1. В емкостной цепи переменного тока ток опережает по фазе напряжение.

2. Дано:

π = 3,14; f = 60 Гц; C = 1000 мкФ = 0,001 Ф

X C=?

Решение:

X C= 1/2 πfC

X C= 1/(2)(3,14)(60)(0,001)

X C= 1/0,3768 = 2,65 Ом

3. Дано:

E T= 12 В; X C= 2,65 Ом

I T=?

Решение:

I T= E T/X C = 12/2,65

I = 4,53 A.

4. Емкостные цепи переменного тока могут быть использованы для фильтрации, емкостной связи между цепями и получения фазового сдвига.

5 . Емкостные цепочки связи позволяют пропускать высокочастотные компоненты сигнала переменного тока и задерживать низкочастотные.

1. Ток в индуктивной цепи отстает по фазе от приложенного напряжения.

2. Индуктивное сопротивление зависит от индуктивности катушки и частоты приложенного напряжения.

3. Дано:

π = 3,14; f = 60 Гц; L = 100 мГн = 0,1 Гн

X L=?

Решение:

X L= 2 πfL

X L= (2)(3,14)(60)(0,1)

X L = 37,68 Ом.

4. Дано:

E T= 24 В; X L= 37,68 Ом

I T=?

Решение:

I T= E T/ X L = 24/37,68

I T= 0,64 А или 640 мА.

5. Катушки индуктивности используются для фильтрации сигналов и создания фазового сдвига между током и напряжением.

6. Частота, выше или ниже которой индуктивная цепь пропускает или ослабляет сигналы, называется частотой среза.

1. Найдем емкостное сопротивление.

X C= 1/2 πfC

X C= 1/6,28)(60)(0,000010)

X C= 265,39 Ом

Найдем индуктивное сопротивление.

X L = 2 πfL

X L= (6,28)(60)(0,75)

X L= 282,60 Ом.

Теперь найдем:

X = X L— Х C

X = 282,6 — 265,39

X = 17,2 Ом (индуктивное).

Используя X, найдем Z:

Z 2= X 2+ R 2

Z 2= (17,21) 2+ (56) 2= 296,18 + 3136 = 3432,18

Z = √(3432,18) = 58,58 Ом.

Найдем общий ток.

I T= E T/ Z = 120/58,58

L T= 2,05 A

2.

Найдем токи в отдельных ветвях.

I R= E R/R; I XL= E XL/X L; I XC= E XC/X C

I R= 120/560; I XL= 120/220; I XC= 120/270

I R= 0,214 A; I XL= 0,545 A; I XC = 0,444 A.

Найдем I Xи I Z, используя I R, I XLи I XC

I X = I XL— I XC

I X = 0,545 — 0,444

I X = 0,101 Ом

(индуктивное)

I 2 Z = ( I R) 2— ( I X) 2

I 2 Z = (0,214) 2— (0,101) 2

I 2 Z = 0,066302

I Z = √(0,066302)

I Z = 0,257 А

1. Когда две электрически изолированные катушки помещены рядом друг с другом, и на одну из них подано переменное напряжение, изменяющееся магнитное поле первой катушки индуцирует напряжение во второй катушке.

2. Мощность трансформатора измеряется в вольт-амперах потому, что является реактивной. Ко вторичной обмотке могут быть подключены различные типы нагрузок и активных, и реактивных. Чисто емкостная нагрузка создаст во вторичной обмотке заметный ток, однако мощность при этом потребляться почти не будет.

3. Если на вторичной обмотке нет нагрузки, то по ней не течет ток. Первичная обмотка работает, как индуктивность в цепи переменного тока. Когда нагрузка подсоединяется ко вторичной обмотке, по ней начинает течь ток. Ток вторичной обмотки создает свое магнитное поле, пересекающее первичную обмотку и индуцирующее в ней напряжение. Это индуцированное поле служит причиной увеличения тока в первичной обмотке [5] Это утверждение неточно. Процесс саморегулирования происходит не так, и его в двух словах не опишешь ( Прим перев .) .

4. Дано:

N P= 400 витков

E P= 120 B; E S= 12 B

N S=?

Решение:

E S/ E P= N S/ N P

Коэффициент трансформации n

n = N S/ N P= 40/400

(120)( N S) = (12)(400) или 10:1

1 N S= (12)(400)/120

N S= 40 витков

5. Дано:

Z P= 16; Z S= 4

N P=?; N S=?

Решение:

Z P/ Z S= ( N P/ N S) 2

16/4 = ( N P/ N S) 2

√4 = N P/ N S

2/1 = N P/ N S

Коэффициент трансформации равен 2:1.

6. Трансформаторы играют важную роль при передаче электроэнергии, так как уменьшают потери мощности. Величина потерь мощности зависит от сопротивления линии электропередачи и величины тока. Самый простой способ уменьшить потери мощности — это понизить ток путем повышения напряжения с помощью трансформатора.

7. Изолирующий трансформатор предотвращает соединение с землей любого вывода источника напряжения, питающего оборудование.

1. Кремний менее чувствителен к нагреву, чем германий, и поэтому чаще используется.

2. Ковалентная связь — это процесс совместного использования электронов атомами. Когда атомы полупроводника совместно используют электроны, их валентные оболочки становятся полностью заполненными, что обеспечивает стабильность.

3. В чистом полупроводниковом материале валентные электроны при низких температурах сильно связаны с атомами и не могут поддерживать ток. При повышении температуры валентные электроны начинают возбуждаться и разрывают ковалентную связь, что позволяет электронам дрейфовать от одного атома к другому. При дальнейшем увеличении температуры материал начинает вести себя как проводник. При очень высоких температурах кремний проводит ток, как обычный проводник.

4. Для того чтобы превратить образец чистого кремния в материал n -типа, кремний легируется атомами, имеющими пять валентных электронов, которые называются пятивалентными материалами, такими как мышьяк и сурьма.