Tidskonstantkretser

Anonim

Tidskonstantkretser

DC elektriske kretser


Spørsmål 1

Ikke bare sitte der! Bygg noe!

Lære å matematisk analysere kretser krever mye studier og praksis. Vanligvis praktiserer elevene seg ved å arbeide gjennom mange prøveproblemer og sjekke svarene deres mot de som er gitt av læreboken eller instruktøren. Mens dette er bra, er det en mye bedre måte.

Du vil lære mye mer ved å faktisk bygge og analysere ekte kretser, og la testutstyret gi svarene i stedet for en bok eller en annen person. Følg disse trinnene for vellykkede opplæringsøvelser:

  1. Mål og registrer nøye alle komponentverdier før kretskonstruksjon.
  2. Tegn skjematisk diagram for kretsen som skal analyseres.
  3. Forsiktig bygge denne kretsen på et brettbrett eller annet passende medium.
  4. Kontroller nøyaktigheten av kretsens konstruksjon, etter hver ledning til hvert tilkoblingspunkt, og verifiser disse elementene en-for-en på diagrammet.
  5. Matematisk analysere kretsen, løse for alle verdier av spenning, strøm, etc.
  6. Mål forsiktig disse mengdene, for å bekrefte nøyaktigheten av analysen din.
  7. Hvis det er betydelige feil (større enn noen få prosent), må du nøye sjekke kretsens konstruksjon mot diagrammet, og deretter beregne verdiene forsiktig og måle det igjen.

Unngå veldig høye og meget lave motstandsverdier, for å unngå målefeil forårsaket av meter "lasting". Jeg anbefaler motstander mellom 1 kΩ og 100 kΩ, med mindre, selvfølgelig, formålet med kretsen er å illustrere effektene av meterinnlasting!

En måte du kan spare tid på og redusere muligheten for feil, er å begynne med en veldig enkel krets og gradvis legge til komponenter for å øke kompleksiteten etter hver analyse, i stedet for å bygge en helt ny krets for hvert treningsproblem. En annen tidsbesparende teknikk er å gjenbruke de samme komponentene i en rekke forskjellige kretskonfigurasjoner. På den måten må du ikke måle noen komponents verdi mer enn en gang.

Avslør svar Skjul svar

La elektronene selv gi deg svar på dine egne "praksisproblemer"!

Merknader:

Det har vært min erfaring at studentene krever mye øvelse med kretsanalyse for å bli dyktig. Til dette formål gir lærerne vanligvis elevene sine mange praktiseringsproblemer for å jobbe gjennom, og gi svar til elevene for å kontrollere arbeidet sitt mot. Mens denne tilnærmingen gjør elevene dyktige i kretsteori, klarer det ikke å utdanne dem fullt ut.

Studentene trenger ikke bare matematisk praksis. De trenger også ekte, praktisk praksis i byggekretser og bruk av testutstyr. Så foreslår jeg følgende alternativ tilnærming: Studentene skal bygge egne "praksisproblemer" med ekte komponenter, og forsøk matematisk å forutsi ulike spennings- og nåverdier. På denne måten kommer matematisk teori "levende", og studentene får praktisk ferdighet de ikke ville få bare ved å løse likninger.

En annen grunn til å følge denne metoden er å lære studentens vitenskapelige metode : prosessen med å teste en hypotese (i dette tilfellet matematiske spådommer) ved å utføre et reelt eksperiment. Studentene skal også utvikle virkelige feilsøkingsferdigheter da de noen ganger gjør kretskonstruksjonsfeil.

Tilbring litt tid med klassen din for å gjennomgå noen av "regler" for byggekretser før de begynner. Diskuter disse problemene med elevene på samme sokratiske måte som du normalt vil diskutere regnearkspørsmålene, i stedet for å bare fortelle dem hva de burde og ikke burde gjøre. Jeg slutter aldri å bli overrasket over hvor dårlige elevene får vite instruksjoner når de presenteres i et typisk foredrag (instruktørmonolog) format!

Et notat til de instruktørene som kan klage på "bortkastet" tid som kreves for at elevene skal bygge virkelige kretser i stedet for bare å matematisk analysere teoretiske kretser:

Hva er formålet med elevene å ta kurset ditt? Worksheetpanel panel panel-standard "itemscope>

Spørsmål 2

Kretsen vist her kalles en avslappende oscillator . Det virker på prinsippene for kondensatorladning over tid (en RC-krets) og av hysterese av en gassutladningslampe: det faktum at spenningen som kreves for å initiere ledning gjennom pæren, er signifikant større enn spenningen under hvilken pæren opphører å gjennomføre nåværende.

I denne kretsen ioniserer neonpæren ved en spenning på 70 volt, og stopper å utføre når spenningen faller under 30 volt:

Graf kondensatorens spenning over tid, da denne kretsen er aktivert av DC-kilden. Merk på grafen din på hvilke tider neonpæren lyser:

Avslør svar Skjul svar

Oppfølgingsspørsmål: antar en kildespenning på 100 volt, en motstandsverdi på 27 kΩ og en kondensatorverdi på 22 μF, beregne hvor lang tid det tar for kondensatoren å lade fra 30 volt til 70 volt (forutsatt at neonet pære tegner ubetydelig strøm i ladningsfasen).

Merknader:

Det vi har her er en veldig enkel strobe-lyskrets. Denne kretsen kan være konstruert i klasserommet med minimal sikkerhetsfare hvis DC-spenningskilden er en håndvevgenerator i stedet for en batteribank eller en linjeforsyning. Jeg har demonstrert dette i mitt eget klasserom før, ved hjelp av en "Megger" (høyhastighets høyspennings ohmmeter) som kraftkilde.

Spørsmål 3

Bytt fastverdigsmotstanden med et potensiometer for å justere blinkhastigheten til neonlampen, i denne avslappningsoscillatorkretsen . Koble potensiometeret på en slik måte at rotasjon av knotten med urviseren gjør at lampen blinker raskere:

Avslør svar Skjul svar

Merknader:

Be elevene dine om å forklare hvorfor potensiometeret har den hastighetsskiftende effekten det gjør på kretsens flashfrekvens. Ville det være noen annen måte å endre denne krets flashhastighet uten å bruke et potensiometer "meta-tags hidden-print">

Relaterte verktøy:

Power Density Kalkulator RF Power Conversion Calculator Kalkulator Kalkulator

  • ← Forrige regneark

  • Regneark Indeks

  • Neste regneark →