S55.3 SÄHKÖTKNIIKK..999 Kimmo Silvonen Tentti: tehtävät,3,4,8,. välikoe: tehtävät,,3,4,5. välikoe: tehtävät,7,8,9, Oletko muistanut vastata palautekyselyyn Voit täyttää lomakkeen nyt.. aske virta I. =Ω, =5Ω, J =, =V, =5V. Ī J. Konensaattori on varattu jännitteeseen U = V. Kytkin suljetaan hetkellä t =. Piirissä alkaa kulkea virta i = e t=fi sin!t. Konensaattorin jännite on muotoa u = ( cos!t F sin!t)e t=fi, kun t. =, = 4 μf, = 5 H, = Ω,! =, fi = s. s aske kerroin F. u r r Φ Φ U t = i I ΞΠ 3. aske virta I. =5 ffi V, = ffi V, =Ω, =:5 F, =:5 H,! =8. s 4. Katulamppuna käytetty elohopeahöyrylamppu ottaa verkosta tehon P =5Wtehokertoimella cos ffi =:5. Tehokerroin johtuu lähinnä lampun kanssa sarjaan kytkettävästä kuristimesta (kela ), jonka tehtävänä on rajoittaa sytytysvirtapulssia (lamppu itsessään on resistiivinen). Paljonko lamppu ottaa virtaa =3 ffi V, f =5Hz. U 5. Kuvassa on Scheringin silta. aske vastus 4 ja kapasitanssi 4, kun silta on tasapainossa seuraavilla lukuarvoilla: =Ω, =Ω, =: F, 3 =: F Käännä 3 4 4
. ioin jännite U =:5 V, kun vastus =8Ω. aske virta I, kun = 33 Ω. nu T =37:5 mv. ähejännite =5V (tasajännite). 7. aske tasajännite U. =V, U =:7 V, = =4kΩ, J =m (.c.), fi =. 8. aske virta i jännitteien u ja u funktiona. Oleta yksinkertaisuuen vuoksi, että =Ω. =:7 kω. χfi ffifl J 9:3 V b bb I U b U b bb " "" u u " "" 9. iku, Toni ja Niko (nimet keksittyjä) oottivat kuumeisesti jouluaattoa. Pukki oli luvannut tuoa poikien toivoman äksönmäntransformaattorirobottiukon, jos vähintään kaksi heistä oli ollut kilttinä. Jos vain yksi pojista oli ollut kiltti, tuli ratkaisijaksi äiti; tällöin robottiukko päätettiin hankkia vain, jos äiillä ei ole joulunaluskiireitä. Toimintaa kuvaa oheinen logiikkapiiri. Pukki mokoma ei muista, onko äiti,, vai. uta pukkia ja perustele vastauksesi esimerkiksi totuustaulukon avulla. Määrittelyt: Kiltti (), tuhma () On kiireitä (), ei kiireitä () Ukko hankitaan (Q =), ei hankita (Q =). Kuvan /muuntimen referenssijännite U ref = 5: V tuoaan summaimelle miinusmerkkisenä, jos toinen summattava jännite on positiivinen. Jos taas toinen summattavista on negatiivinen, summataan U ref positiivisena. Mikä on lähön igitaalikooi, jos muunnin on bittinen ja U in = V ohko z voiaan korvata tehtävässä joholla. z U in = U U U 8 z U ref 8 i Q i U i U ref U i i Kokeet pyritään korjaamaan jo ti.. tai ke.. Hauskaa Joulua.
S55.3 SÄHKÖTKNIIKK..999 Kimmo Silvonen Tentti: tehtävät,3,4,8,. välikoe: tehtävät,,3,4,5. välikoe: tehtävät,7,8,9, Oletko muistanut vastata palautekyselyyn Voit täyttää lomakkeen nyt.. aske virta I. =Ω, =5Ω, J =, =V, =5V. ff Ī J :5 ff ff 5 4:5 J :5 I =) I = =:5 () J = I I ) I = J I = :5 =:5 () I = (3). Konensaattori on varattu jännitteeseen U = V. Kytkin suljetaan hetkellä t =. Piirissä alkaa kulkea virta i = e t=fi sin!t. Konensaattorin jännite on muotoa u = ( cos!t F sin!t)e t=fi, kun t. =, = 4 μf, = 5 H, = Ω,! =, fi = s. s aske kerroin F. askuharjoitustehtävä: F =5V. Φ Φ u r r U t = i I ΞΠ 3. aske virta I. =5 ffi V, = ffi V, =Ω, =:5 F, =:5 H,! =8. s ff I j! I (I I )=) I = j! I I = 5 (j )I (I I ) j!i =) ( j!)i I = (5) ψ! 5 (j )I (j) I = () (j)(5 (j )I )I = (7) 5 5j (j)(j )I I = (8) I = 5 5j j j 55j j5 5 = = 5j = 5 j j = (5 5j)( j) (4) (9) = 5j =:8 :57 ffi () (I = 5 j ) () 3
4. Katulamppuna käytetty elohopeahöyrylamppu ottaa verkosta tehon P =5Wtehokertoimella cos ffi =:5. Tehokerroin johtuu lähinnä lampun kanssa sarjaan kytkettävästä kuristimesta (kela ), jonka tehtävänä on rajoittaa sytytysvirtapulssia (lamppu itsessään on resistiivinen). Paljonko lamppu ottaa virtaa = 3 cosffi =:5 ) tan ffi = I = a jb ffi V, f =5Hz. U p 3 () (3) S = P jq = I Λ =3(a jb) (4) P =3a ) a = P 3 Q P = tan ffi ) Q = P tan ffi = p ) b = I = p 3P 3 P 3 j (5) 3P = 3b () (7) p 3P 3 = 5 4 ( j p 3) = :543 j:94 = :9 ffi (8) Helpompi tapa suoraan kaavalla: P = jjjij cos ffi ) jij = 5 3 :5 lampun jännitettä U ei kysytty:. Kelan inuktanssia tai I = Z ) Z = I =: ffi (9) Z = j! =5:8 j83:5 ) =:5833 H () U = j!i = 3 j83:5 5 4 ( p j 3) = 57:5 j99:59 = 5 ffi V (P = jujjij cos ffi ) () 5. Kuvassa on Scheringin silta. aske vastus 4 ja kapasitanssi 4, kun silta on tasapainossa seuraavilla lukuarvoilla: =Ω, =Ω, =: F, 3 =: F 3 4 4 Z Z 4 = Z Z 3 () Z 4 = Z Z 3 Z = 4 jj 4 (3) Y 4 = Z 4 = Z Z Z 3 = j! j!3 (4) = j! 3 3 j!: : = = j! 4 4 (5) 4 =Ω () 4 =: F (7) 4
. ioin jännite U =:5 V, kun vastus =8Ω. aske virta I, kun =33Ω. nu T =37:5 mv. ähejännite =5V (tasajännite). I U I U =) I S (e ) I S = U (e U nu T ) = U nu T ) = U (8) 5 :5 =:5 n (9) 8(e 7:333 ) I U =) U =5 33 :5 9 (e U :375 ) (3) ) U ß : V (kokeilemalla) (3) I = U = 4:4 =3:33 m (3) 33 Jännitteitä.7 V ja.5 V vastaavat virrat 3. m ja 3. m olisivat melko hyviä likiarvoja. 7. aske tasajännite U. =V, U =:7 V, = =4kΩ, J =m (.c.), fi =. χfi ffifl J I ff 9:3 V I = J =m (33) I = I fi 8. aske virta i jännitteien u ja u funktiona. Oleta yksinkertaisuuen vuoksi, että =Ω. =:7 kω. ff I =9:9 μ (34) I = fii =:99 m (35) I = U = I I = U I (3) U U = I = U 3:9 ) U =3: V (37) b bb " "" b U u u b bb " "" u u i i = I = I = u u = u u Ω (38) Tehtävän taulukko: i U i U ref U i i U = 45 3 5 3 4 5 5 5 3 i U i U ref U i i 5 7 5 3 8 5 9 5 3 5 5
9. iku, Toni ja Niko (nimet keksittyjä) oottivat kuumeisesti jouluaattoa. Pukki oli luvannut tuoa poikien toivoman äksönmäntransformaattorirobottiukon, jos vähintään kaksi heistä oli ollut kilttinä. Jos vain yksi pojista oli ollut kiltti, tuli ratkaisijaksi äiti; tällöin robottiukko päätettiin hankkia vain, jos äiillä ei ole joulunaluskiireitä. Toimintaa kuvaa oheinen logiikkapiiri. Pukki mokoma ei muista, onko äiti,, vai. uta pukkia ja perustele vastauksesi esimerkiksi totuustaulukon avulla. Määrittelyt: Kiltti (), tuhma () On kiireitä (), ei kiireitä () Ukko hankitaan (Q =), ei hankita (Q =) Q Q =( ) ( ) ( ) ( ) (39) = (4) = (4) Totuustaulukon tekeminen olisi järkevää, mutta muoostan tässä Karnaugh n kartan, jossa jokainen lausekkeen termi vastaa yhtä aluetta: Seuraavat igitaalikooit tuottavat siis ykkösen:,,,,,,,,,, Ja seuraavat nollan: Jos olisi kiltti poika, tämän kooin pitäisi tuottaa ykkönen!,, Äiti on siis, mutta pojat eivät taia enää olla robottiukkoiässä.. Kuvan /muuntimen referenssijännite U ref = 5: V tuoaan summaimelle miinusmerkkisenä, jos toinen summattava jännite on positiivinen. Jos taas toinen summattavista on negatiivinen, summataan U ref positiivisena. Mikä on lähön igitaalikooi, jos muunnin on bittinen ja U in = V ohko z voiaan korvata tehtävässä joholla. z U in = U U U 8 z U ref 8 askuharjoitustehtävä: ( = 37 ) U in ßU ref 37 U ref (U ref ) n