不要只是坐在那里!建造一些东西!! |
学习数学分析电路需要大量的学习和练习。通常情况下,学生通过做大量例题来练习,并对照课本或老师提供的答案来核对答案。虽然这很好,但还有一个更好的方法。
你将通过实际学到更多信息建设和分析真实电路,让您的测试设备提供“答案”而不是书籍或其他人。对于成功的电路建设练习,请按照下列步骤操作:
避免非常高且极低的电阻值,以避免由仪表“加载”引起的测量误差。我建议在1kΩ和100kΩ之间建议电阻,除非当然,电路的目的是说明仪表加载的效果!
一个可以节省时间和减少错误可能性的方法是,从一个非常简单的电路开始,在每次分析后逐步增加组件来增加它的复杂性,而不是为每个实践问题建立一个全新的电路。另一种节省时间的技术是在各种不同的电路配置中重复使用相同的元件。这样,您就不必多次度量任何组件的值。
让电子自己给你自己的“练习问题”的答案!
根据我的经验,学生需要大量的电路分析练习才能精通。为此,教师通常会给学生提供大量的练习题,并提供答案供学生核对。虽然这种方法让学生精通电路理论,但它没有充分教育他们。
学生不仅需要数学实践。他们还需要真实,实践的实践建筑电路和使用测试设备。所以,我建议以下替代办法:学生应该建造自己的“习题”用实分量,并试着用数学方法预测各种电压和电流的值。这样,数学理论就“活灵活现”了,学生们也获得了他们仅仅通过解方程无法获得的实际熟练程度。
采用这种实践方法的另一个原因是为了教学生科学的方法:通过执行真实实验测试假设(在这种情况下,数学预测)的过程。学生们还将制定真正的故障排除技能,因为它们偶尔会制造电路施工错误。
在开始之前,花点时间和您的班级复习一些构建电路的“规则”。用与学生讨论习题相同的苏格拉底式方式讨论这些问题,而不是简单地告诉他们应该做什么,不应该做什么。当学生们以一种典型的讲课(教师独白)形式呈现时,他们对指令的把握是如此之差,这让我一直感到惊讶!
有些老师可能会抱怨让学生建立真实的电路而不仅仅是数学分析理论电路,这“浪费了”时间,这里我要给他们一个提示:
学生参加课程的目的是什么?
如果您的学生将使用真实电路,那么他们应该随时了解实际电路。如果您的目标是教育理论物理学家,那么通过所有方式粘在抽象分析中!但我们大多数人计划我们的学生在真实世界中与我们提供的教育做某事。raybet电子竞技竞猜建造真实电路的“浪费”的时间将在将他们的知识应用于实际问题时支付巨大的股息。
此外,让学生建立自己的练习问题,教他们如何表演主要研究因此,使他们能够自主地继续他们的电气/电子教育。雷竞技最新appraybet电子竞技竞猜
在大多数科学中,现实的实验比电路更加困难和昂贵。核物理学,生物学,地质和化学教授只想让他们的学生将高级数学应用于真正的实验,没有安全危险,而且耗费少于教科书。他们不能,但你可以。利用科学的便利性,以及让那些学生在很多真实电路上练习他们的数学!
计算这两个的输出电压分压器电路(V一种和V.B.):
|
现在,计算点之间的电压一种(红色铅)和B.(黑色铅)(vab)。
V.一种= + 65.28 v
V.B.= + 23.26 v
V.ab= + 42.02 v(点一种相对于点是积极的B.)
挑战性问题:如果连接两个分压器电路的电线被移除,会发生什么变化?
|
在这个问题中,我希望学生了解两个分隔器输出端子之间的电压是如何在其各个输出电压之间的差异。我也希望学生看到用于表示电压(使用下标的使用的使用的参考点)。虽然电压是永远和永远两点之间的一个量,如果有一个隐含的参考点(地),则称电压“在”电路中的一个点上是合适的。
可以为v求解ab没有正式吸引人Kirchhoff的电压法.我发现对学生有帮助的一种方法是想象两个电压(V一种和V.B.)作为物体的高度,询问“高度多少区别两个物体之间是否有?“
|
每个物体的高度类似于跨越分压器电路中的每个下电阻器的电压。像电压一样,高度是测量的量两点之间(物体的顶部和地面)。也像电压Vab,两个物体之间的高度差是两点之间的测量值,也是通过减法得到的。
我们知道串联电路中的电流可以用这个公式计算:
|
我们也知道串联电路中任意一个电阻上的压降可以用这个公式来计算:
|
将这两个公式结合成一个,以这样的方式消除I变量,只留下eR.以e表示全部的,R.全部的和r.
|
后续问题:用代数方法处理这个方程来解E全部的就所有其他变量而言。换句话说,显示如何计算产生指定电压下降所需的总电压量(eR.)通过指定的电阻(R),给定总电路电阻(R全部的)。
虽然这个“分压器公式”可以在任何数量的电子参考书中找到,但您的学生需要了解如何代数操纵给定的公式到达这个。雷竞技最新app
确定该电路中每个电阻下降的电压量,如果每个电阻都有BRN,BLK,RED,GLD的颜色码(假设完全精确的电阻值 - 0%错误):
|
此外,确定有关此电路的以下信息:
每个电阻段= 1.5 V的电压
通过每个电阻器电流= 1.5 mA
每个电阻耗散的功率= 2.25 mW
电压比率= \ \压裂{1}{3}\)
电阻率= \(\压裂{1}{3}\)
后续问题:两项比率的平等是巧合吗?解释你的答案。
当对这个电路进行数学分析时,有多个可能的步骤来获得解。在你的课堂上,不同的学生可能有不同的解决顺序,让学生在全班面前分享他们不同的解决问题的技巧是一件好事。
这个问题的一个重要方面是让学生观察相同的比率(电压与电阻),并确定这些比率是偶然相等还是必然相等。问问你的学生,“什么样的证据能证明这些比例仅仅是偶然相等的?”先把数学放在一边,从纯实验的角度来看这个电路,问问你的学生,在这个特殊的情况下,什么数据可能证明这些比值是相等的?提示:这只需要一个例子来证明!
计算每个每个丢弃的电压电阻器给定电池电压为9伏。电阻颜色代码如下(假设所有电阻值上的0%错误):
|
现在,重新计算总电压不同的场景的所有电阻电压下降:
|
设计一个分压器电路,将电源电压分成以下百分比:
|
有许多不同的电阻值,可以实现这种设计目标,但这是一对阻力值,这足以满足:
|
不同的学生可能会在此设计任务中到达不同的解决方案。让您的学生分享他们的不同解决方案,强调常见的解决方案通常是一个问题!
设计一个分压器电路,将电源电压分成以下百分比:
|
有许多不同的电阻值,可以实现这种设计目标!
不同的学生可能会在此设计任务中到达不同的解决方案。让您的学生分享他们的不同解决方案,强调常见的解决方案通常是一个问题!
计算V一种(电压点一种关于地面)和vB.(电压点B.相对于地)在以下电路中:
|
现在,计算点之间的电压一种和B.(V.ab)。
V.一种= 65.28 V.
V.B.= -76.74 V.
V.ab= 142.02 v(点一种相对于点是积极的B.)
如果您在对此电路的分析中遇到困难,则可能需要引用此重新绘制:
|
为了使其更容易可视化,删除接地符号并将电线插入连接每个电路的下线的导线:
|
都是同一个回路,只是画法不同而已!
后续问题:识别,对于站在地面上的人(电路中的地面符号电气普通),电路上的所有点都可以安全地触摸,没有电击的风险。
新学生经常遇到困难,如此,地面连接位于“奇怪”的地方。在这种情况下,备用图可能有用。
接下来的问题要求学生将实际的经验法则(30伏特或以上被认为是潜在的电击源)应用到一个原本相当抽象的电路上。
许多制造过程是电化学在自然界中,指的是电被用来促进或迫使化学反应发生。铝冶炼就是这样一个行业,它需要大量的直流电流(通常是几个)成百上千的安培!)习惯于转动氧化铝(al2O.3.)制成纯金属铝(Al):
|
氧化铝/电解质混合物是化学品的熔融浴,比纯铝本身轻。纯铝的分子沉淀出该混合物并在“锅”的底部沉降,其中熔融金属的周期性地泵出,以进一步精炼和加工。新鲜的氧化铝粉末定期落入锅的顶部以补充转化成铝金属的内容。
虽然以这种方式熔炼铝所需的电流量是巨大的,但每个罐的电压降仅为4伏。为了使电压和电流水平保持合理的大型熔炼设施,许多这些罐中的串联连接,在那里它们采用一些类似电阻器(是能量加载而不是能量来源):
|
典型的“锅队”可能有240罐系列连接。刚刚超过4伏的电压下降,总电压为此巨大的系列电路供电平均约为1000伏特DC:
|
通过这种电压使用水平,电气安全是严重的考虑!为了确保人员的安全性,如果他们必须在锅周围执行工作,系统配备了一个“可移动地”,该系统由可以连接到避难所的钢框架的车轮上的大开关(混凝土桩深)进入土壤)和所需的锅。假设每个锅中精确4.2伏的电压降,请注意接地位置对相对于地面测量的电路的电压有何影响:
|
根据所示的接地位置,确定以下原理图中每个点(点)相对于接地的电压:
|
|
随访问题:假设每个罐都像一个大电阻一样(顺便说一句),如果总“电流”电流为每锅4.2伏下降,则每个锅的阻力是多少?
我(Tony Kuphaldt)在美国华盛顿州西北部的一家铝冶炼厂工作了六年多,在那里我作为电子技术员的一部分工作是维护三个这样的“potlines”的测量和控制仪器。雷竞技最新app非常有趣的工作。如果你把一把螺丝刀放在你的手掌上,假设你的手离水平母线只有几英尺远,甚至是在它的中心线上,那么从传导150ka电流的母线上发出的磁场就足以让它垂直。
与你的学生讨论如何测量相对于地面的电压是决定人员安全的一个重要因素。由于你的脚与地球构成了一个电接触点(尽管是一个相当高的电阻接触),它成为可能被触电仅接触一个接地电路的一点。
在讨论中,有人会询问,“为什么不完全消除地面,并留下整个电脑漂浮?然后不会从单点联系人那里有冲击危险,会有吗?“这个(非常好的)问题的答案是,意外接地是不可能预防的,而且不在电路中有一个牢固的(电性的)接地连接,电路中没有点会有电流可预测的相对于地面的电压。这种缺乏可预测性是更糟糕的情况众所周知在接地系统中的某些点处的危险电压。
绘制该电路的等效示意图,然后根据9伏的电池电压计算每个电阻器中的每一个降低的电压。电阻颜色代码如下(假设所有电阻值上的0%错误):
|
将R1,R2,R3和R4的电压进行比较,在电路中,没有R5。可以从这些电压数字中得出什么常规结论?
|
R5在电路中: | 没有R5在电路中: |
E.R1.= 0.226伏特 | E.R1.= 0.225伏 |
E.R2.= 7.109伏特 | E.R2.= 7.05伏特 |
E.R3.= 0.303伏特 | E.R3.= 0.375伏 |
E.R4.= 1.36伏特 | E.R4.= 1.35伏 |
请您的学生以任何一种方式描述“使用R5 /没有R5”电压值增加或者减少.当这样做时,一般模式应该立即明显。
串联电路中电阻间电压的计算公式如下:
|
在一个具有一个电压源和三个电阻的简单串联电路中,我们可以更具体地重写这个公式:
|
假设我们有这样一个串联电路,其源电压为15伏,电阻值为R1= 1 kΩ和R2k = 8.1Ω。用代数方法用这个公式来解R3.就所有其他变量而言,然后确定R的必要电阻值3.在电阻R上获得0.2伏的压降1.
|
R.3.k = 65.9Ω
这个问题为学生提供了另一个代数运算的实际应用。要求个别学生展示他们操作分压器公式来解出R的步骤3.,所以都可能看到和学习。
当负载连接到分频器电路时,电阻器R1和R2的电压会发生什么?
|
当负载通过R2连接时,R2的电压“跌落”(下降),而R1的电压上升(增加)。
这是关于分压器电路的非常重要的概念:如何响应负载的应用。不需要进行单一的计算来达到这个问题的答案,所以鼓励你的学生思考定性而不是数量上.当面对这样的问题时,太多学生习惯于达到他们的计算器,当时他们真的需要更多地申请更多的想法。
从该电位器电路(在刮水器和地之间测量)计算最大值和最小电压(如图所示):
|
V.最大限度= 3.85伏特
V.最小值= 0.35伏特
一定要问你的学生他们是如何得到答案的,而不仅仅是他们的答案是什么。有不止一种正确的方法来分析这个电路!
顺便提及,在这个问题中使用欧洲原理性符号没有任何重要意义。我这样做只是为了为学生提供更多接触本示意图。
计算每个电压计将在每个电位计的极端位置计算每个电压表的最小电压量:
|
上电压表:
V.最大限度= 10.24伏V最小值= 1.71伏特
对于低电压表:
V.最大限度= 12.29伏最小值= 3.76伏特
后续问题:确定电位器雨刷必须设置的位置,以便获得上面显示的所有四个电压读数。
一定要问你的学生他们是如何得到答案的,而不仅仅是他们的答案是什么。有不止一种正确的方法来分析这个电路!
电位器作为可调装置,可以设置在许多不同的位置。用a表示电位器的雨刷位置通常是有帮助的分数完全旅行:一个介于0和1之间的数字,包括。这里有几个图示的例子,变量m指定这个行程值(选择哪个字母字符用于这个变量是任意的):
|
使用代数变量表示电位器位置允许我们写入描述采用电位计的分压器电路输出的方程。注意以下示例:
|
代数操纵这四个方程,以便在每种情况下解决m。这将产生方程,告诉您在其在哪里设置每个电位器以获得所需的输出电压,给出输入电压和所有电阻值(m = ...)。
|
|
|
|
提示:为了避免与所有下标r变量混淆(r1,R.2和r.3.)在您的工作中,您可能希望替换更简单的变量,例如R1,b for r2等。同样,你也可以用x代替V在和y for v出.使用较短的变量名称使等式更容易操纵。请参阅这简化了电路2的等式:
|
|
本题的主要目的是为学生提供代数运算的练习,并向他们展示代数代换的实际应用。电路对数学来说几乎是附带的。
当该电路中的5kΩ电位器设定为0%,25%,50%,75%和100%位置时,获得以下输出电压(当然,相对于地面测量):
|
计算什么输出电压将是如果一个1 kΩ负载电阻是连接之间的“V”出“终端和地面:
|
这个问题真的是超过五个加载的电压分频器问题包装成一个问题!这是一个非常实际的问题,因为电位器经常被用作可变电压分隔器,并且学生必须实现载荷阻力的效果对这种分隔器的特性。通过包含负载电阻来指出它们产生的极端非线性。
在点处确定电压(相对于地)一种和B.在四个不同条件下的此电路中:均负载关闭,负载1(仅),负载2(仅限),也是如此加载:
|
|
|
学生将不得不重新考虑(并可能重新绘制)每个加载条件的电路,这是这个问题的主要点之一。事实上,一个电路可以“改变”只需扔一个开关是一个重要的概念,电子学的学生要掌握。雷竞技最新app
在这个问题中采用的另一个概念是在单点指定的电压,具有暗示的地面。给学生注意每一个字母的每个电压都是如何引用的一种或者B..当然,在任何电路的单个点上都没有这样的东西,所以我们需要另一个点作为参考,这个点是接地的。这是非常在各种类型的电子电路中常见,并且是在一个人的电子教育早期接触的好事。雷竞技最新appraybet电子竞技竞猜
这个问题的一个不太明显的观点是巧妙地介绍可用于带有给定数量的布尔元素(交换机)的离散状态(装载条件)的概念。考虑到两个负载开关,有四种可能的电路加载状态,在数字电路中预览二进制状态。
计算该分压器电路的总电阻(从25伏源的透视)和其输出电压(从V测量)出终端到地面):
|
请注意,该电路中的所有电位计完全设置为中位置(50%,或m = 0.5)。
R.全部的=9.762kΩ.
V.出= -12.5 V.
请学生解释为什么输出电压表示为负量。这是重要的,还是如果需要,可以省略无关紧要的细节?
此外,询问您的学生展示其等效电路(完全由固定电阻组成),它们在求解总电阻和输出电压的路线中绘制。如果虽然它涉及“额外”的工作,但如果虽然涉及“额外”的工作,请鼓励他们参加这一步骤,这有助于跟踪串行平行关系和所有计算的电路值。
计算这个分压器电路的总电阻(从25伏电源的角度作ßeen”)和输出电压(从V测量)出终端到地面):
|
注意,两个5 kΩ电位器被设置为它们的80%位置(m = 0.8),而100 kΩ电位器被精确设置为中间位置(50%,或m = 0.5)。
R.全部的=9.762kΩ.
V.出= -16.341 V.
请学生解释为什么输出电压表示为负量。这是重要的,还是如果需要,可以省略无关紧要的细节?
此外,询问您的学生展示其等效电路(完全由固定电阻组成),它们在求解总电阻和输出电压的路线中绘制。如果虽然它涉及“额外”的工作,但如果虽然涉及“额外”的工作,请鼓励他们参加这一步骤,这有助于跟踪串行平行关系和所有计算的电路值。
计算这个分压器电路的总电阻(从25伏电源的角度作ßeen”)和输出电压(从V测量)出终端到地面):
|
注意,上部5kΩ电位器设定为20%位置(m = 0.2),而下部5kΩ电位器设定为90%位置(m = 0.9),并且100kΩ电位计设定为40%位置(m = 0.4)。
R.全部的=9.978kΩ.
V.出= 12.756 V
让学生解释为什么输出电压表示为正数量。这是重要的,还是可以正确地表达为负数量?换句话说,这是一个绝对值可能是负的电压,或者绝对是正电压?我们怎么说?
此外,询问您的学生展示其等效电路(完全由固定电阻组成),它们在求解总电阻和输出电压的路线中绘制。如果虽然它涉及“额外”的工作,但如果虽然涉及“额外”的工作,请鼓励他们参加这一步骤,这有助于跟踪串行平行关系和所有计算的电路值。
哪个分压器电路将是至少受相同负载的连接影响?解释你的答案。
|
另一个分压器是否有哪些优点是通过负载连接最小影响的电路是什么?
电阻相对较低的分频电路受负载的影响最小。另一种分频电路具有能量消耗少的优点。
有些学生可能会对缺少给定的负载电阻值感到困惑。没有给定的值,它们如何进行任何计算?问其他同学他们是如何解决这个问题的:他们是如何克服没有负载电阻值工作的问题的?
一个学生构建了以下分压器电路,这样她就可以从一个15伏的电源供电一个6伏的灯:
|
构建时,电路就像它一样。但是,在成功运行时工作,灯突然变暗。确定您可以在此电路中思考的所有可能性故障,这可能会占灯不再发光。
以下是一些可能性(绝不是详尽无遗):
后续问题:虽然这里提到的第三种可能性肯定有效,但它不太可能单失败。解释为什么,以及这种考虑单个故障的一般原则首先是如何遵循故障排除系统时的好规则。
与您的学生找出所有可能的错误,这可能导致灯变暗的乐趣!请确保在列表中包括电线和电线连接。
随访的问题旨在让学生提出自己的冬季版本的版本:原则,最简单的观察现象的解释可能是正确的原则。
这个分压器电路中的一个电阻断开了。根据各负载所显示的电压读数,确定哪一个是:
|
电阻R1断开失败。
与您的学生讨论它们如何预测R1是错误的电阻器。图中是否有任何特定的线索指示R1作为明显的问题?
这个分压器电路中的一个电阻断开了。根据各负载所显示的电压读数,确定哪一个是:
|
电阻R2未启动。
与您的学生讨论他们如何预测R2是错误的电阻。图中是否有任何特定的线索指示R2作为明显的问题?
在这个分压器电路中的一个电阻失败了(或开路或短路)。根据每个负载所显示的电压读数,确定是哪一种故障以及故障类型:
|
电阻器R1失败了短路。
后续问题:请注意负载2的电压不是完全25伏。这说明R1故障的本质是什么?尽可能具体地回答。
与您的学生讨论它们如何预测R1是错误的电阻器。图中是否有任何特定的线索指示R1作为明显的问题?有些学生可能怀疑电阻器R3的开放失败可能会导致相同的效果,但有一种明确的方法可以判断出问题只要来自短路的R1(提示:分析电阻R2)。
解释并不是所有的“短路”故障都是“硬”的直接金属对金属的电线连接。通常,元件会在“软”的意义上短路故障,这意味着他们仍然有一些不微不足道的电阻。
该分压器电路中的一个电阻器失败(打开或短路)。基于每个负载所示的电压读数,比较每个负载电压与它应该是什么,确定哪种电阻失败,它的失败类型是什么:
|
该分压器电路中的一个电阻器失败(打开或短路)。基于每个负载所示的电压读数,比较每个负载电压与它应该是什么,确定哪种电阻失败,它的失败类型是什么:
|
电阻R.3.没有做空。
利用这个问题作为一个机会,与您的学生讨论故障排除策略。在处理此类问题时有用的提示是将每个负载电压分类为存在更大的或者较少的比正常。忘记这里的负迹象:我们严格地处理绝对值(换句话说,-25伏是-20伏的“更大”电压)。一旦同时分类了每个负载电压,就可以隔离故障的位置和性质,而无需处理数字!
该分压器电路中的一个电阻器失败(打开或短路)。基于每个负载所示的电压读数,比较每个负载电压与它应该是什么,确定哪种电阻失败,它的失败类型是什么:
|
电阻R.2未能打开。
利用这个问题作为一个机会,与您的学生讨论故障排除策略。在处理此类问题时有用的提示是将每个负载电压分类为存在更大的或者较少的比正常。忘记这里的负迹象:我们严格地处理绝对值(换句话说,-25伏是-20伏的“更大”电压)。一旦同时分类了每个负载电压,就可以隔离故障的位置和性质,而无需处理数字!
该分压器电路中的一个电阻器失败(打开或短路)。基于每个负载所示的电压读数,比较每个负载电压与它应该是什么,确定哪种电阻失败,它的失败类型是什么:
|
电阻R.3.未能打开。
利用这个问题作为一个机会,与您的学生讨论故障排除策略。在处理此类问题时有用的提示是将每个负载电压分类为存在更大的或者较少的比正常。忘记这里的负迹象:我们严格地处理绝对值(换句话说,-25伏是-20伏的“更大”电压)。一旦同时分类了每个负载电压,就可以隔离故障的位置和性质,而无需处理数字!
尺寸在该分压器电路中的电阻为负载提供3.2伏,假设负载将在此电压下绘制10 mA的电流:
|
作为你的设计的一部分,包括两个电阻的功耗额定值。
r =1kΩ。即使是1/8瓦的(低)功耗等级,470Ω电阻也会良好,尽管1kΩ电阻需要超过1/4瓦的电阻。
如果负载突然吸取更多,电流,请询问您的学生将在该分频器电路中发生变化。
尺寸在该分压器电路中的电阻为负载提供5伏,假设负载将在此电压下绘制75 mA的电流:
|
作为你的设计的一部分,包括两个电阻的功耗额定值。
R = 264 Ω。330 Ω电阻必须有一个功率耗散率至少3瓦,而264 Ω电阻将表现良好,甚至与(低)功率耗散率1/8.瓦。
如果负载突然吸取更多,电流,请询问您的学生将在该分频器电路中发生变化。
尺寸在该分压器电路中的两个电阻器都为负载提供6伏,假设负载将在该电压下绘制7 mA,并具有1 mA的“泄放器”电流通过r2:
|
作为你的设计的一部分,包括两个电阻的功耗额定值。
R.1=750Ω和r2=6kΩ。1/8瓦电阻完全足以处理该电路中的耗散。
这对某些学生来说似乎是一个棘手的问题,好像它缺乏信息。然而,所有必要的信息都在那里。学生只需通过串行电路的所有定律思考,将必要的电阻值从给定的规范中拼接到一起。
解释该分压器电路中的第一负载电压和电流将发生什么,因为如图所示,第二负载连接:
|
理想情况下,第一个负载的电压和电流将不受负载#2连接到电路的影响。在现实中,虽然负载电压将不可避免地有一个轻微的凹陷,因为电压源是必然的一些内阻。
重要的是让学生认识到,第二个负载在电路中构成一个单独的并行支路,(理想情况下)对电路的其余部分没有影响。
如果第二负载开发短路故障,请解释该分压器电路中的第一负载电压和电流将发生什么:
|
理想情况下,第一负载的电压和电流将不受负载#2内的任何故障的影响。然而,在负载#2的短路的情况下,由于其自身的内阻,源电压几乎肯定会降低。事实上,如果电路电压几乎降至零伏特,则不会令人惊讶,如果它是“硬”在负载#2中的“硬”短路!
虽然学生必须认识到第二负载构成电路中的单独的并联分支,因此(理想情况下)对电路的其余部分没有影响,但它们可以理解这种理想条件稀有至关重要现实世界。当涉及“硬”短路时,即使小的内源电阻也变得非常显着。
根据所示的负载电压和电流规格,确定分压器电路中所有三个电阻的大小,以提供负载所需的电压:
|
假设排气电流为1.5 mA。作为你的设计的一部分,包括所有电阻的功耗额定值。
R.1=545.5Ω,额定至少148.5 MW耗散(\(\ FRAC {1} {4} \)瓦特)。
R.2=933.3Ω,\(\ FRAC {1} {8} \)瓦特功耗不足。
R.3.= 3.2kΩ,\(\ frac {1} {8}}瓦功率耗散超过足够。
没有什么特别的评论,只是一个直接的分压器设计问题。
旧的基于真空管的电子电路通常需要几个不同的电压级别才能正常运行。获得这些不同的电源电压的一种简单方法是采用一个单一的高压电源电路,并将总电压“划分”成更小的部分。
这些分压器电路也提供了少量的“浪费”电流通过分压器称为a泄漏电流,旨在在关闭时快速放电电源的高压输出。
设计高压分频器,以提供以下负载,以及其必要的电压,加上5 mA的“泄放器”电流(通过电阻器R4的电流量):
|
随访问题:如果泄放电阻器失效,则如何影响各种输出电压(板,屏幕,前置放大器等)将受到影响?你不需要计算任何东西,但只是给出了定性答案。
一定要问你的学生如何他们获得了这个问题的解决方案。如果没有人能够到达解决方案,那么呈现以下技术:简化问题(可能更少的电阻,也许),直到解决方案很明显,然后应用您用于解决更复杂的版本的明显问题的相同策略问题,直到您解决了所有复杂性的原始问题。
假设电压表的量程为0 ~ 10伏,内阻为100 kΩ:
|
显示单电阻器如何连接到该电压表以扩展其范围0到50.伏特。计算此“量程”电阻的电阻,以及其必要的功率耗散额定值。
发布的条款和条件创作共用归因执照
这些问题和答案中没有加号,例如在问题11中,分压器方程的分母出现为“R1 R2 R3”,而不是“R1+R2+R3”。第15题的答案也是一样。在其他地方也可能如此,因为Find在页面的任何地方都不会显示“+”的结果。我在Windows 10上使用的是Chrome 88.0.4324.182,但在Firefox和Edge上也是一样。页面的HTML源显示为“R”1R.2R.3.“,所以这不仅仅是一个显示问题。
我是一个学生,我需要解释这个答案,我怎么能得到一个解释?