Введение в электронику

Ответы на вопросы самопроверки

Глава 1. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

1. Он должен обеспечить достаточное количество свободных электронов.

2. Количество электронов на валентной оболочке меньше четырех — проводник, четыре — полупроводник, больше четырех — изолятор.

3. Для понимания природы электрического тока в различных материалах.

4. Ток — это направленное движение электронов, напряжение — причина, заставляющая электроны двигаться, сопротивление — противодействие движению электронов.

5. Сопротивление измеряется в омах и один ом — это такое сопротивление, которое позволяет течь току в 1 ампер при приложенном напряжении в 1 вольт.

Глава 2. ТОК

1. Дано:

Q = 7 К; t = 5 с

I =?

Решение:

I = Q/t = 7/5

I = 1,4 A.

2. Электроны перемещаются в проводнике от вывода с отрицательным потенциалом, перемещаясь от атома к атому, по направлению к выводу с положительным потенциалом.

3. а. 235 = 2,35 х 10².

б. 0,002376 = 2,376 х 10^-3.

в. 56323,786 = 5,6323786 х 10⁴.

4. а. Милли означает деление на 1000 или умножение на 0,001.

б. Микро означает деление на 1 000 000 или умножение на 0,000 001.

Глава 3. НАПРЯЖЕНИЕ

1. Работа, выполняемая в цепи (движение электронов), пропорциональна приложенной разности потенциалов (напряжению) и величине заряда.

2. Электричество может быть получено посредством трения, при изменении магнитного поля, посредством химических реакций, с помощью света, тепла и давления.

3. Вторичные элементы характеризуются емкостью, которая измеряется в ампер-часах.

4.

5. Дано:

9 В

3 В (номинальное)

3 В (номинальное)

6 В (номинальное)

Решение:

Нарисуем цепь:

Половина напряжения будет падать на L₁ и L₂, а другая половина напряжения будет падать на L₃. Следовательно:

L₁ + L₂ = 6 В падение — > Падение напряжения на L₃ = 4,5 В

L₃ = 6 В падение — > Падение напряжения на L₂ = 2,25 В

9 х ¹/₂ = 4,5 В — > Падение напряжения на L₁ = 2,25 В

Общее падение напряжения 9,00 В.

Глава 4. СОПРОТИВЛЕНИЕ

1. Сопротивление материала зависит от его размеров, формы, температуры и удельного сопротивления. Удельное сопротивление материала — это сопротивление эталонного образца из этого материала при температуре 20 градусов Цельсия.

2. Дано:

Сопротивление = 2200 Ом

Допуск = 10%

Решение:

2200 x 0,10 = 220 Ом

2200 — 220 = 1980 Ом

2200 + 220 = 2420 Ом.

Пределы допуска: от 1980 Ом до 2420 Ом.

3. а. 5К1±5%

б. 1М5±10%

в. 2R7±5%

г. 100R±20%

д. 470К±10%

4.

R_T = R₁ + R₅ + R_A

R_T = 500 + 1000 + 136,36

R_T = 1636,36 Ом (Ответ)

5. Ток электронов течет от отрицательного вывода источника тока через последовательно включенные компоненты, делится между ветвями параллельно включенных компонент, складывается после прохождения параллельных компонент, снова течет через последовательные или параллельные компоненты, и приходит к положительному выводу источника тока.

Глава 5. ЗАКОН ОМА

1. Дано:

Е = 9 В; R = 4500 Ом.

I =?

Решение:

I = E/R = 9/4500

I = 0,002 А или 2 мА.

2. Дано:

I = 250 мА = 0,25 А

R = 470 Ом.

Е =?

Решение:

I = E/R = E/470 = 0,25 A

Е = (0,25)(470) = 117,5 В.

3. Дано:

I = 10 А; Е = 240 В

R =?

Решение:

I = E/R = 240/R

240/10 = 1R

R = 24 Ома.

4.а. Сначала найдем полное сопротивление последовательной цепи.

R_T = R₁ + R₂

R_T = 50 + 25

R_T = 75 Ом.

Во-вторых, перерисуем цепь, используя эквивалентное полное сопротивление.

В третьих, найдем полный ток в цепи.

Дано:

E_T = 12 В; R_T = 75 Ом.

I_T =?

Решение:

I_T = E_T/R_T = 12/75

I_T = 0,16 А или 160 мА.

б. Сначала найдем полное сопротивление параллельной цепи.

1/R_T = 1/R₁ + 1/R₂

1/R_T = 1/150 + 1/300

1/R_T = 3/300

(3)(R_T) = (1)(300)

R_T= 300/3 = 100 Ом

Во-вторых, перерисуем цепь с эквивалентным сопротивлением.

В третьих, найдем общий ток в цепи.

Дано:

Е = 12 В; R = 100 Ом.

I =?

Решение:

I_T = E_T/R_T = 12/100

I = 0,12 А или 120 мА.

в. Сначала найдем эквивалентное сопротивление параллельной части цепи.

1/R_A = 1/R₁ + 1/R₂

1/R_A = 1/75 + 1/75

1/R_A = 2/75

1R_A = 75/2

R_A = 37,5 Ом.

Во-вторых, перерисуем цепь с эквивалентным сопротивлением.

В третьих, найдем общее сопротивление цепи.

R_T = R_A + R₃ = 37,5 + 75

R_T = 112,5 Ом.

Теперь найдем общий ток в цепи.

Дано:

Е = 12 В; R = 112,5 Ом.

I =?

Решение:

I_T = E_T/R_T = 12/112,5

I = 0,107 А или 107 мА.

Глава 6. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

1. Цифровой.

2. Аналоговый.

3. а. 23 Вольта.

б. 220 миллиампер.

в. 2700 Ом.

4. Один и тот же прибор может быть использован для измерения напряжения, тока и сопротивления.

Глава 7. МОЩНОСТЬ

1.Дано:

I = 40 мА = 0,04 А; Е = 30 В.

Р =?

Решение:

Р = I∙E = (0,04)(30)

Р = 1,2 Вт.

2. Дано:

Р = 1 Ватт; I = 10 мА = 0,01 А

Е =?

Решение:

Р = I∙E

1 = (0,01)(Е)

1/0,01 = 1∙E

100 Вольт = Е.

3. Дано:

Р = 12,3 Ватт; Е = 30 Вольт.

I =?

Решение:

Р = I∙E

12,3 = (I)(30)

12,3/30 = 1∙E

I = 0,41 А или 410 мА.

4. а. Сначала найдем полное сопротивление последовательной цепи.

R_T = R₁ + R₂

R_T = 5600 + 5600

R_T= 11200 Ом.

Во-вторых, перерисуем цепь, используя эквивалентное полное сопротивление.

В третьих, найдем полный ток в цепи.

Дано: