ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΟΜΑ Α Α. Στα ερωτήµατα Α.1 έως Α.5 να απαντήσετε χωρίς να αιτιολογήσετε τις απαντήσεις σας. Α.1. Σε ένα τµήµα ηµιαγωγού πρόσµιξης τύπου n:

Transcript

1 Επαναληπτικά Θέµατα ΟΕΦΕ 008 Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΟΜΑ Α Α Στα ερωτήµατα Α. έως Α.5 να απαντήσετε χωρίς να αιτιολογήσετε τις απαντήσεις σας. Α.. Σε ένα τµήµα ηµιαγωγού πρόσµιξης τύπου n: α) τα ελεύθερα ηλεκτρόνια είναι οι φορείς πλειονότητας και ο ηµιαγωγός είναι αρνητικά φορτισµένος. β) οι θετικές οπές είναι οι φορείς µειονότητας και ο ηµιαγωγός είναι ουδέτερος (δε φέρει φορτίο). γ) οι θετικές οπές είναι οι φορείς πλειονότητας και ο ηµιαγωγός είναι θετικά φορτισµένος. δ) τα ελεύθερα ηλεκτρόνια είναι οι φορείς µειονότητας και ο ηµιαγωγός είναι θετικά φορτισµένος. Α.. Να χαρακτηρίσετε τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στις οπτικοηλεκτρονικές διατάξεις µε το γράµµα Σ, αν είναι σωστές και µε το Λ αν είναι λανθασµένες: α) Η φωτοδίοδος µετατρέπει το ηλεκτρικό ρεύµα σε οπτική ακτινοβολία. β) Η δίοδος Laser είναι δίοδος φωτοεκποµπής. γ) Στη δίοδο φωτοεκποµπής προσφέρεται ενέργεια µε αποτέλεσµα να σπάνε οµοιοπολικοί δεσµοί και να αυξάνονται οι φορείς του ηλεκτρικού ρεύµατος. δ) Η οπτική ίνα αντικαθιστά το ηλεκτρικό ρεύµα. ε) Η δίοδος φωτοεκποµπής πολώνεται ανάστροφα. Α.. Ποια είναι η βάση x του συστήµατος αρίθµησης, έτσι ώστε να ισχύει η παρακάτω εξίσωση; α) 8, β) 0, γ) 6, δ). (0) x (57) 8 (D) 6 = x (79) 0 ÈÅÌÁÔÁ 008

2 Επαναληπτικά Θέµατα ΟΕΦΕ 008 Α.. ύο αντιστάτες R και R µε αντιστάσεις R =R =Ω, συνδέονται σε σειρά και τροφοδοτούνται από πηγή συνεχούς τάσης V=60V όπως φαίνεται στο διπλανό σχήµα. Ι. Η τάση στα άκρα του αντιστάτη R είναι: α) 0V, β) 0V, γ) 0V, δ) 60V. ÈÅÌÁÔÁ 008 ΙΙ. Παράλληλα µε τον αντιστάτη R συνδέεται συσκευή µε ενδείξεις κανονικής λειτουργίας 0V/50W. Τότε: i) Η συσκευή θα: α) λειτουργεί κανονικά, β) υπερλειτουργεί, γ) υπολειτουργεί. ii) Η συσκευή θα καταναλώνει: α) 50W, β) 6W, γ) 96W, δ) W. Α.5. Να βρεθούν οι τιµές των παρακάτω παραστάσεων αν οι µεταβλητές x, ψ, z, πάρουν τις τιµές: x=, ψ=0, z=. α) x x ψ z =; β) x ψ z x =; Α.6. Να σχεδιάσετε το κύκλωµα πλήρους ανόρθωσης εξηγώντας τη λειτουργία του και να σχεδιάσετε τις γραφικές παραστάσεις της τάσης εισόδου και εξόδου σε συνάρτηση µε το χρόνο. Μονάδες 8 A.7. Με τη χρήση των θεωρηµάτων της άλγεβρας Boole, να αποδείξετε τις παρακάτω σχέσεις: α) (x ψ) z =x ψ z, β) x (ψ x) x = x. Αιτιολογήστε την απάντησή σας, αναφέροντας τα θεωρήµατα της άλγεβρας Boole που χρησιµοποιείτε. R V R Μονάδες 0

3 Επαναληπτικά Θέµατα ΟΕΦΕ 008 ΟΜΑ Α Β r Β.. Για το κύκλωµα του διπλανού σχήµατος ο B ρυθµός παραγωγής θερµότητας στην αντίσταση R =7Ω, είναι 8J/s. Οι ηλεκτρεγερτικές δυνάµεις των πηγών R είναι Ε =9V, E =V, η εσωτερική E αντίσταση της πηγής Ε είναι r =Ω, ενώ E E οι πηγές Ε και Ε είναι ιδανικές I (r =r =0). Οι αντιστάτες R και R έχουν αντιστάσεις R =6Ω και R =5Ω. Η φορά της έντασης του ρεύµατος Ι που διαρρέει την πηγή Ε φαίνεται στο σχήµα. Να προσδιοριστούν: R A R α) οι εντάσεις των ρευµάτων που διαρρέουν τους κλάδους του κυκλώµατος, β) η πολικότητα και η ηλεκτρεγερτική δύναµη της πηγής Ε, γ) η διαφορά δυναµικού V ΑΒ, µεταξύ των σηµείων Α και Β, δ) η πολική τάση της πηγής Ε. Μονάδες 0 Β.. Ένα µη ιδανικό πηνίο καταναλώνει ισχύ P=W όταν τροφοδοτηθεί µε συνεχή τάση V=0V. Όταν το ίδιο πηνίο τροφοδοτηθεί µε πηγή εναλλασσόµενης τάσης v=00 ηµ000t (S.I.) καταναλώνει ισχύ P =00W α. Να υπολογιστεί η ωµική αντίσταση του πηνίου Μονάδες β. Να υπολογιστεί η επαγωγική του αντίσταση στο εναλλασσόµενο. γ. Να γραφεί η εξίσωση του εναλλασσόµενου ρεύµατος που διαρρέει το πηνίο Μονάδες δ. Να υπολογιστεί η φαινόµενη και η άεργος ισχύς. Να κατασκευαστεί το τρίγωνο ισχύος του κυκλώµατος Συνδέουµε σε σειρά στο πηνίο πηνίο, πυκνωτή κατάλληλης χωρητικότητας ώστε να µεγιστοποιηθεί το ρεύµα ÈÅÌÁÔÁ 008 ε. Να γραφεί η εξίσωση του ρεύµατος στ. Να υπολογιστεί ο συντελεστής ποιότητας του πηνίου. Μονάδες

4 Επαναληπτικά Θέµατα ΟΕΦΕ 008 Β.. Ζητείται να κατασκευαστεί ένας συναγερµός για ένα κατάστηµα. Ο συναγερµός θα έχει ως εισόδους την έξοδο από τέσσερις αισθητήρες α) τον αισθητήρα θερµότητας Α β) τον αισθητήρα θερµότητας Β γ) τον αισθητήρα καπνού C δ) τον αισθητήρα κίνησης D Ο συναγερµός θα πρέπει να ενεργοποιείται όταν ανιχνευτεί κίνηση (κλέφτες) ή όταν υπάρχει ένδειξη καπνού και θερµοκρασίας από τουλάχιστον ένα αισθητήρα θερµότητας. α. Να γραφεί η λογική εξίσωση που περιγράφει το παραπάνω κύκλωµα β. Να σχεδιαστεί το κύκλωµα µε λογικές πύλές ÈÅÌÁÔÁ 008

5 Επαναληπτικά Θέµατα ΟΕΦΕ 008 Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ Α.. β Α.. α) Λ β) Σ γ) Λ δ) Λ ε) Λ Α.. β Α.. Ι. γ ΙΙ. A.5. α) β) i. γ ii. γ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΟΜΑ Α Α Α.6. Θεωρία σχολικού βιβλίου, σελ Α.7. α) (x ψ) z = θεώρηµα προσεταιρισµού x ( ψ z) = θεώρηµα De Morgan x ψ z β) x (ψx) x = θεώρηµα επιµερισµού x ψ x x x = θεώρηµα συµπληρώµατος x ψ x = θεώρηµα αντιµετάθεσης x x ψ = θεώρηµα απορρόφησης x ÈÅÌÁÔÁ 008

6 Επαναληπτικά Θέµατα ΟΕΦΕ 008 ΟΜΑ Α Β B.. α) Ο ρυθµός παραγωγής θερµότητας B Ζ (θερµική ισχύς) στον αντιστάτη R είναι: r R Ρ =I R 8=I 7 I =A. E E E Έστω ότι οι φορές των εντάσεων I I I των ρευµάτων στους κλάδους ΑΓ Β και ΒΖΗΑ είναι αυτές που φαίνονται στο διπλανό κύκλωµα. Γ R A R Η Εφαρµόζοντας το νόµο τάσεων του Kirchhoff στο βρόχο ΒΑΓ Β, προκύπτει: Ι R Ε Ι R Ε Ι r = 0 6I 9 I = 0 8I = 8 I = A. Εφαρµόζοντας το νόµο ρευµάτων του Kirchhoff στον κόµβο Α, προκύπτει: Ι Ι = Ι Ι = Ι = A. β) Έστω ότι η πολικότητα της πηγής Ε είναι αυτή που φαίνεται στο σχήµα. Εφαρµόζοντας το νόµο τάσεων του Kirchhoff στο βρόχο ΒΑΗΖΒ, προκύπτει: Ι R Ε Ι R Ε = 0 5 Ε = 0 Ε = V. Εφόσον η τιµή της ΗΕ της Ε είναι θετική, η πολικότητά της είναι αυτή που φαίνεται στο σχήµα. γ) Η διαφορά δυναµικού µεταξύ των σηµείων Α και Β είναι: V AB = Ι R Ε = V AB = 7V. δ) Η πολική τάση της πηγής Ε είναι: V π = Ε Ι r = 9 V π = V. B.. α. Σε συνεχή τάση ÈÅÌÁÔÁ 008 V V P= R = R =50Ω R P β. Σε εναλλασσόµενη τάση: P' = I R I Α V EN EN = V0 00 V = = 00V και Z= EN = 50 Ω I EN = Όµως: Ζ = R X L X L = 50Ω EN

7 Επαναληπτικά Θέµατα ΟΕΦΕ 008 γ. Είναι εφφ= Χ π L = φ = και επειδή έχω επαγωγική συµπεριφορά το R π ρεύµα θα υστερεί της τάσης. Άρα : i = ηµ (000t ) δ. Φαινόµενη ισχύς : S=V EN I EN =00 VA Άεργος ισχύς : Q = V EN I EN ηµ π =00 Vr ε. Αφού το ρεύµα µεγιστοποιείται, συντονισµός. ιαφορά φάσης τάσης V0 00 έντασης µηδέν και Ζ = R = 50Ω. Άρα I0 = = = A και Z 50 i= ηµ 000t X στ. Q Π = L = R Β. α. F = D C ( A B ) β. Α Β C D ÈÅÌÁÔÁ 008 S P Q ΣΥΝΑΓΕΡΜΟΣ