קבלים

קבלים 1 (מאי 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

קבלים

מעגלים חשמליים DC


שאלה 1

לזהות כמה סוגים שונים של קבלים, ואת המאפיינים שלהם.

לחשוף תשובה הסתר תשובה

נציץ, אלקטרוליטי, מיילר, נייר, אוויר, קרמיקה הם חלק מן הסגנונות הפופולריים יותר.

הערות:

יש הרבה כדי להיות נחקר על סוגי קבלים שונים ומאפיינים! עודד את התלמידים שלך לחקור גם ספרי לימוד וספרות של יצרני קבלים לקבלת מידע נוסף.

שאלה 2

איך קבלים אלקטרוליטיים נבנו, ומה ראוי לציון במיוחד על השימוש שלהם "# 2"> לחשוף תשובה הסתר תשובה

"אלקטרוליטי" קבלים להשתמש בשכבה דקה מאוד של תחמוצת מתכת כמו דיאלקטרי. תהליך הייצור כולל הפעלת מתח DC על הקבל החדש כדי ליצור את שכבת התחמוצת. זה "מקוטב" אותו לכל החיים, מונע את השימוש בקוטביות הפוכה.

שאלת מעקב: לזהות את סמל סכמטי עבור כל סוג של קוטר מקוטב, electrolytics כלל.

הערות:

ישנם תכונות רבות של קבלים אלקטרוליטי ייחודי מסוג זה, לא פחות מהם להיות אמצעי הייצור שלהם. מאז קבלים אלה משמשים לעתים קרובות כל כך עבור יישומים אלקטרוניים מתח נמוך, זה שווה את הזמן של התלמידים ללמוד אותם היטב לדעת את הייחודיות שלהם.

שאלה 3

קבלים יש תווית על זה אומר, "100 WVDC". מה המשמעות של התווית הזו? מהי התוצאה של העלאת דירוג זה?

לחשוף תשובה הסתר תשובה

מתח העבודה של הקבל הוא 100 וולט DC. הכשל בחומר הדיאלקטרי ייגרם מעל לדירוג מתח זה. בקבלים אלקטרוליטיים במיוחד, הכישלון יכול להיות אלים!

הערות:

כמו עם נגדים ודירוגי התנגדות, יש יותר דירוג של קבלים מאשר רק קיבול! שוחח עם התלמידים על חשיבות הבטיחות בעת עבודה עם קבלים, לא רק מפני סכנת התחשמלות, אלא גם כתוצאה מהתפוצצויות (כתוצאה ממתח מוגזם).

שאלה 4

קבלים עלולים להוות סכנה להלם חשמלי, אפילו במעגלים לא מאוישים. הסבר מדוע.

לחשוף תשובה הסתר תשובה

קבלים יש את היכולת לאחסן מתח מסוכן רמות טעינה גם כאשר מקורות אנרגיה חיצוניים נותקו.

הערות:

שאלת מעקב מעניינת היא: כיצד אנו משחררים בבטחה קבלים בעלי רמות מתח מסוכנות?

שאלה 5

קבלים גדולים מאוד (בדרך כלל מעל 1 פאראד!) משמשים לעתים קרובות את החיווט DC כוח של כוח גבוהה מערכות מגבר אודיו מותקן במכוניות. הקבלים מחוברים יחד עם מסופי הספק של מגבר DC, קרוב ככל האפשר למגבר, כך:

מהי המטרה של קבלים המחוברים במקביל למסוף החשמל של המגבר "# 5"> Reveal Answer תשובה הסתר

הקבל ממזער טרמינלים של מתח שנראים במגעי החשמל של המגבר, בשל טיפות המתח לאורך כבלי החשמל (מהסוללה) במהלך פעימות עכבר זמניות, כגון אלה המתרחשות בעת הגברת "פעימות באס" כבדים בנפח גבוה.

אגב, טכניקה זו משמשת במעגל המחשב כדי לייצב את מתח אספקת החשמל Powering מעגלים לוגיים דיגיטליים, אשר לצייר הנוכחי מן ההיצע ב "נחשולים" מהירה כפי שהם לעבור בין "על" שלהם "את" מדינות. ביישום זה, קבלים ידועים כמו decoupling קבלים.

הערות:

הנדסת מערכת שמע מעוררת בדרך כלל עניין בקרב סטודנטים אוהבי מוסיקה, במיוחד תלמידים צעירים, אשר משתוקקים לכוח שמע מרבי במערכות הקול של המכוניות שלהם! שאלה זו נועדה לעורר עניין ככל שהיא נועדה לחקור את תפקוד הקבלים.

לגבי "decoupling" קבלים, התלמידים שלך יהיה כנראה להשתמש בקבלים בדרך זו כאשר הם מתקדמים לבניית מעגלים מוליכים למחצה. אם יש לך לוח מעגלים מודפסים ממחשב ("לוח אם") זמין להצגת התלמידים שלך, זה יהיה דוגמה טובה של קבלים decoupling בשימוש.

שאלה 6

קבלים 10 μF טעונים למתח של 20 וולט. כמה culombs של מטען חשמלי מאוחסנים בקבל זה?

לחשוף תשובה הסתר תשובה

200 μC של תשלום.

הערות:

אל תיתן לתלמידים שלך את המשוואה שבה לבצע את החישוב הזה! תנו להם למצוא את זה בעצמם.

שאלה 7

קוטר 470 μF נתון למתח מיושם המשתנה בקצב של 200 וולט לשנייה. כמה הנוכחי יהיה "דרך" זה קבל?

הסבר מדוע ציטטתי מרכאות סביב המילה "דרך" במשפט הקודם. מדוע לא ניתן להשתמש במילה זו במלוא מובן המילה, כאשר מתארים זרם חשמלי במעגל קבלים?

לחשוף תשובה הסתר תשובה

קבל זה יהיה זרם קבוע של 94 milliamps (mA) הולך "דרך" זה. המילה "דרך" ממוקמת במירכאות משום שלקבלים אין המשכיות.

הערות:

אל תיתן לתלמידים שלך את המשוואה שבה לבצע את החישוב הזה! תנו להם למצוא את זה בעצמם. הסימון (dv / dt) עשוי להיות זר לתלמידים חסרי רקע מתמטי חזק, אך אל תתנו לכך להיות מכשול ללמידה! במקום זאת, להשתמש בו כדרך להציג את התלמידים האלה למושג של שיעורי שינוי, ואת המושג חצץ של נגזרת .

שאלה 8

שני קבלים של 470 μF המחוברים בסדרה כפופים למתח מתח כולל המשתנה בקצב של 200 וולט לשנייה. כמה הנוכחי יהיה "דרך" אלה קבלים? רמז: המתח הכולל מחולק באופן שווה בין שני הקבלים.

עכשיו נניח כי שני קבלים 470 μF מחוברים במקביל כפופים לאותו מתח מוחל הכולל (שינוי בקצב של 200 וולט לשנייה). כמה זרם כולל יהיה "דרך" אלה קבלים?

לחשוף תשובה הסתר תשובה

חיבור סדרה: 47 מיליאמפר (mA) סה"כ. חיבור מקבילי: 188 milliamps (mA) סה"כ.

שאלת מעקב: מה הנתונים האלה מצביעים על אופים של קבלים מחוברים וקושרים מקבילים? במילים אחרות, איזה ערך קבלים יחיד שווה לשני קבלים מחוברים של 470 μF, ואיזה ערך קבלים יחיד שווה לשני קבלים מקושרים 470 מיקרוסקופים מקבילים?

הערות:

אם התלמידים שלך מתקשים לענות על שאלת המענה בתשובה, בקש מהם להשוות נתונים אלה הנוכחי (47 mA ו 188 mA) נגד הנוכחי כי יעבור רק אחד 470 קבלים μF באותו מצב ( משתנה מתח משתנה בקצב של 200 וולט לשנייה).

חשוב, כמובן, שתלמידים ידעו כיצד מתנהגים קבלים המחוברים על ידי הסדרה וקשורים מחוברים מקבילים. עם זאת, זה בדרך כלל תהליך של שינון שינון לתלמידים ולא הבנה אמיתית. בשאלה זו, המטרה היא לגרום לתלמידים להגיע למימוש קשרי קבלים על בסיס הבנתם של סדרות וזרמים מקבילים וזרמים.

שאלה 9

נניח שני קבלים 33 μF מחוברים בסדרה אחד עם השני. מה תהיה הקיבול המשולב שלהם, בפארדים? תסביר את התשובה שלך.

לחשוף תשובה הסתר תשובה

16.5 μF

הערות:

קבלים לעתים קרובות לבלבל סטודנטים חדשים של אלקטרוניקה כי הערכים שלהם לא מסתכמים כמו נגדים. חשוב לענות על שאלה זו, כי התלמידים שלך מבינים למה הקיבולות סדרה לשלב כפי שהם עושים. יש יותר מדרך אחת להסביר את התופעה הזאת - להסביר במונחים של ממדים קבלים, או במונחים של ירידה מתח אחסון האחסון.

שאלה 10

חישוב הקיבול הכולל באוסף זה של קבלים, כפי שנמדד בין שני החוטים:

לחשוף תשובה הסתר תשובה

132.998 pF

שאלת המשך: נניח שאחד מהברגים המחזיקים את המסוף ישתחרר על אחד הפניות לקבל האמצעי, ויגרום לחיבור רע (פתוח). מה תהיה ההשפעה על הקיבול הכולל "הערות מוסתרות"> הערות:

זה מועיל ביותר לצייר תרשים סכמטי עבור רשת קבלים זו לפני שתנסה לבצע כל חישובי קיבול, על מנת להבין הבנה ברורה של הסדרה / חיבורים מקבילים.

שאלה 11

זהה את ערכי הקבלים והסגנונות הבאים:

לחשוף תשובה הסתר תשובה

הערות:

שאל את התלמידים שלך איך הם יכולים לדעת אם ערך של קבלים ניתנת פרדס מיקרו או pico farads. יש דרך, גם אם הקידומת המטרית אינה מודפסת על הקבל!

שאלה 12

כאשר מסומנת עם ohmmeter, איך צריך לפעול כראוי קבלים להגיב "# 12"> לחשוף תשובה הסתר תשובה

קבלים "בריאים" צריכים להירשם כמעגל פתוח בין המסופים, לאחר תקופת הטעינה הראשונית.

שאלת מעקב: מה לדעתך הוא הכישלון הסביר ביותר של "מצב" של קבלים, פתוח או קצר? תסביר את התשובה שלך.

הערות:

האם התלמידים שלך למעשה לבדוק כמה קבלים עם ohmmeters שלהם בכיתה. עבור ערכי קבלים גדולים, זמן הטעינה עשוי להיות משמעותי! התלמידים צריכים להיות מודעים לכך, ואת ההשפעה שיש לה על אינדיקטור ohmmeter.

למרות בדיקת ohmmeter של קבלים אינו ניתוח מקיף, זה בהחלט יותר טוב מכלום, וכן יאתר את הפגמים נפוץ יותר.

שאלה 13

מצא אחד או שניים קבלים אמיתיים ולהביא אותם איתך לשיעור לדיון. זהה כמה שיותר מידע על הקבלים שלך לפני הדיון:

קיבוליות (אידיאלי)
קיבוליות (בפועל)
דירוג מתח
סוג (נציץ, מיילר, אלקטרוליטי וכו ')
לחשוף תשובה הסתר תשובה

אם ניתן, מצא גיליון נתונים של היצרן עבור הרכיבים שלך (או לפחות גיליון נתונים עבור רכיב דומה) כדי לדון עם חברי הכיתה שלך.

להיות מוכן להוכיח את הקיבול בפועל של הקבלים שלך בכיתה, באמצעות multimeter (בהנחה multimeter שלך הוא מסוגל למדוד קיבול)!

הערות:

מטרתה של שאלה זו היא לגרום לסטודנטים לקיים אינטראקציה קינסטטית עם הנושא. זה אולי נראה טיפשי יש תלמידים לעסוק "להראות ולספר" תרגיל, אבל מצאתי כי פעילויות כגון זה מאוד לעזור לתלמידים מסוימים. עבור אלה הלומדים כי הם בקינסתיות בטבע, זה עוזר גדול באמת לגעת רכיבים אמיתיים בזמן שהם לומדים על הפונקציה שלהם. כמובן, שאלה זו מספקת גם הזדמנות מצוינת עבורם לתרגל סימני רכיב לפרש, להשתמש בגליונות נתונים מרובים, גישה, וכו '.

שאלה 14

פרמטר חשוב בביצועים קבלים הוא ESR . הגדר ESR, ולהסביר מה גורם לכך.

לחשוף תשובה הסתר תשובה

"ESR" מייצג את התנגדות סדרה שווה, בדרך כלל להיות תוצאה של חומר דיאלקטרי של קבל.

הערות:

דון עם התלמידים שלך מדוע ESR ענייני, במיוחד ביישומים decoupling שבו הקבלים צפויים להתמודד עם (dv / dt) גדול.

שאלה 15

קבלים לעתים קרובות יש קודי אות בעקבות שלוש ספרות מספר קודים. לדוגמה, הנה כמה קודי קבלים טיפוסיים, עם אותיות:

473K
102 י
224M
331F

לקבוע את משמעות האותיות בשימוש על תוויות קבלים, מה הערכים המספריים בהתאמה הם עבור כל האותיות הזמינות, ולאחר מכן סוף סוף מה אלה ארבע ספרות ספציפיות / קודים מכתב מתכוון (המוצג לעיל).

לחשוף תשובה הסתר תשובה

קודי אות משמשים לייעוד סובלנות, בדיוק כמו הלהקה הצבע האחרון על רוב נגדים. אני אתן לך לחקור את קוד האותיות משלך בעצמך! אותו הדבר לגבי הערכים הספציפיים של ארבע תוויות הקבלים המוצגות.

הערות:

קבלים סובלנות קבלים קל מספיק עבור התלמידים למחקר שלהם. עבור ההפניה שלך, אם כי:

D = 0.5%
F = ± 1%
G = ± 2%
H = 3%
J = 5%
K = ± 10%
M = ± 20%
P = + 100%, -0%
Z = 80%, 20%

אותו הדבר לגבי ארבע תוויות הקבלים שניתנו בשאלה:

473K = 47 nF ± 10%
102J = 1 nF ± 5%
224M = 0.22 μF ± 20%
331F = 330 pF ± 1%

  • ← גליונות עבודה קודמים

  • אינדקס גליונות עבודה

  • גיליון העבודה הבא ←