3D-kuva A B C D E Kuvanto edestä Kuvanto sivulta Kuvanto päältä. Nimi Sotun loppuosa - Monimuotokoulutuksen soveltavat tehtävät 20 p. Tehtävä 1 3p.

Transkriptio

1 Nimi Sotun loppuosa - Monimuotokoulutuksen soveltavat tehtävät 20 p. Tehtävä 1 3p. Viiden oheisen 3D-kappaleen kuvannot kolmesta suunnasta katsottuna on esitetty seuraavalla sivulla. Merkitse oheiseen taulukkoon, mitkä kuvannoista 1-15 on kunkin kappaleen A-E etu-, sivu- ja päälikuvanto Etukuvannon suunta A B C D E 3D-kuva A B C D E Kuvanto edestä Kuvanto sivulta Kuvanto päältä

2 Nimi

3 Nimi Tehtävä 2A ja 2B 2 p. Tehtävä 2A Hammaspyörä E pyörii nuolen osoittamaan suuntaan, mikä on moottorin pyörimissuunta X vai Y Vastaus Tehtävä 2B Moottorin kierrosnopeus on 500 r/min, onko hammaspyörä E kierrosnopeus suurempi vai pienempi kuin moottorin? Vastaus Tehtävä 3 5 p.

4 Nimi Tehtävä 4A ja 4B 4 p. (tehtävän minimipistemäärä 0 p.) Tehtävä 4A Oheisen kuvan esittämä virtapiiri koostuu tasajännitelähteestä sekä neljästä vastuksesta. Yksi vastuksista on vikaantunut, jolloin vastukseen on muodostunut sisäisesti joko oikosulku tai virtakatkos. Vianetsinnän yhteydessä jännitelähteen piirin tuottaman virran suuruus mitataan ja sen arvoksi saadaan 15 A. Määritä, mikä vastuksista R1 R4 on vikaantunut sekä vian tyyppi (oikosulku tai katkos). Tehtävä 4B Vastaa seuraaviin väittämiin kirjoittamalla taulukkoon joko Tosi tai Epätosi. (Huom: oikea vastaus = +0,5 p., väärä vastaus = -0,5 p., tyhjä vastaus = 0 p.):

5 Nimi Tehtävä 5A ja 5B 6 p. Tehtävä 5A Sinimuotoisen vaihtovirran huippuarvo on ȋ = 32 A ja jaksonaika T = 60 ms. Laske vaihtovirran tehollisarvo (I) sekä taajuus (f). Tehtävä 5B Oheisessa kytkennässä kondensaattorin C1 varaus on 60 µas. Laske kondensaattorin C3 varaus ja jännite. Kapasitanssien arvot ovat C1 = 2 µf, C2 = 3 µf ja C3 = 8 µf. Esitä ratkaisulaskelmasi sille varatussa tilassa. Ratkaisulaskelmat: Vastaus: Kondensaattorin C 3 varaus on μas ja jännite V.

6 Tampereen ammattikorkeakoulu Monimuotokoulutuksen pääsykoe, fysiikka Soveltavien sähkötekniikan tehtävien ratkaisut ja pisteytys Tehtävä 4A ja 4B Tehtävä 4A 4 p. (tehtävän minimipistemäärä 0 p.) (max. 2 p.) Oheisen kuvan esittämä virtapiiri koostuu tasajännitelähteestä sekä neljästä vastuksesta. Yksi vastuksista on vikaantunut, jolloin vastukseen on muodostunut sisäisesti joko oikosulku tai virtakatkos. Vianetsinnän yhteydessä jännitelähteen piirin tuottaman virran suuruus mitataan ja sen arvoksi saadaan 15 A. Määritä, mikä vastuksista R1 R4 on vikaantunut sekä vian tyyppi (oikosulku tai katkos). Vastaukset yllä, väärästä vastauksesta ei rankaista miinuspisteillä. Tehtävä 4B (max. 2 p.) Vastaa seuraaviin väittämiin kirjoittamalla taulukkoon joko Tosi tai Epätosi. (Huom: oikea vastaus = +0,5 p., väärä vastaus = -0,5 p., tyhjä vastaus = 0 p.): Vastaukset yllä, pisteytys mainittu jo tehtävänannossa. Jos menee miinuspisteille, vähennetään loput a-kohdan pisteistä, jos on mistä vähentää (minimipistemäärä koko tehtävästä 0 p.) Tehtävä 5A ja 5B 6 p. Tehtävä 5A (max. 2 p.) 1

7 Tampereen ammattikorkeakoulu Monimuotokoulutuksen pääsykoe, fysiikka Soveltavien sähkötekniikan tehtävien ratkaisut ja pisteytys Sinimuotoisen vaihtovirran huippuarvo on ȋ = 32 A ja jaksonaika T = 60 ms. Laske vaihtovirran tehollisarvo (I) sekä taajuus (f). Vastaukset yllä, pisteytys 1 p. / kohta = yht. 2 p. pyöristysvirheestä ei rankaista (esim. vastaukset I = 22 A tai I = 22,627 A ovat oikein). Tehtävä 5B (max. 4 p.) Oheisessa kytkennässä kondensaattorin C 1 varaus on 60 µas. Laske kondensaattorin C 3 varaus ja jännite. Kapasitanssien arvot ovat C 1 = 2 µf, C 2 = 3 µf ja C 3 = 8 µf. Esitä ratkaisulaskelmasi sille varatussa tilassa. Ratkaisu ja pisteytys: Tehtävän voi ratkaista joko 1) laskemalla sarjaankytkettyjen kondensaattorien C 1 ja C 2 kokonaiskapasitanssi ja päättelemällä, että myös sen varaus on 60 µas. Tästä voidaan laskea napojen yli vaikuttava jännite, joka on sama kuin C 3:n yli oleva jännite U 3. Tästä puolestaan ratkeaa C 3:n varaus Q 3 kaavan Q = C U avulla 2) tai päättelemällä, että tasapainotilassa myös C 2:n varauksen oltava 60 μas. Tällöin voidaan laskea kaavalla Q = C U konkkien C 1 ja C 2 yli olevat jännitteet U 1 ja U 2. C 3:n jännite on U 3 = U 1 + U 2, ja tästä voidaan ratkaista puolestaan Q 3. Tapa 1): Päättely, että C 1 voidaan korvata C 1:n ja C 2:n sarjaankytkennällä +1 p. Konkkien C 1 ja C 2 sarjakapasitanssin C 12 laskenta omana yhtälönään: 2

8 Tampereen ammattikorkeakoulu Monimuotokoulutuksen pääsykoe, fysiikka Soveltavien sähkötekniikan tehtävien ratkaisut ja pisteytys 1,2 μf +1 p. Tästä saadaan ratkaistua piirin napajännite joka on myös konkan C 3 jännite: Jännitteen avulla saadaan konkan C 3 varaus: 50 V +1 p., 8μ μas +1 p. Lopullinen vastaus siis: kondensaattorin C 3 varaus on 400 µas ja jännite = 50 V. Tapa 2): Ratkaistaan ensin konkan C 1 jännite: Vastaavasti konkan C 2 jännite: 30 V +1 p. 20 V +1 p. Tästä saadaan konkan C 3 jännite ja varaus: 30 V 20 V 50 V +1 p. 8 μ 50 V 400 μ +1 p. Lopullinen vastaus siis: kondensaattorin C 3 varaus on 400 µas ja jännite = 50 V. 3