ג. נוסחאון בתורת החשמל לכיתה י"ג ד. נוסחאון באלקטרוניקה א' לכיתה י"ג חשמל ואלקטרוניקה ט' מגמת הנדסת חשמל, בקרה ואנרגיה )כיתה י"ג( הוראות לנבחן

Transcript

1 גמר לבתי ספר לטכנאים ולהנדסאים סוג הבחינה: מדינת ישראל אביב תשס"ט, 009 מועד הבחינה: משרד החינוך סמל השאלון: א. משך הבחינה: ארבע שעות. נספחים: א. נספח לשאלה 9 ב. נספח לשאלה 10 ג. נוסחאון בתורת החשמל לכיתה י"ג ד. נוסחאון באלקטרוניקה א' לכיתה י"ג חשמל ואלקטרוניקה ט' מגמת הנדסת חשמל, בקרה ואנרגיה )כיתה י"ג( הוראות לנבחן ב. מבנה השאלון ומפתח ההערכה: בשאלון זה עשר שאלות. יש להשיב על חמש שאלות בלבד. לכל שאלה 0 נקודות. סך הכול 100 נקודות. שים לב: 1. חובה לענות על שתי שאלות לפחות מהפרק הראשון ושאלה אחת לפחות מהפרק השני.. חובה לענות על שאלה אחת מהפרק השלישי. ג. חומר עזר מותר לשימוש: מחשבון. ד. הוראות מיוחדות: ענה על מספר השאלות הנדרש בשאלון. המעריך יקרא ויעריך את מספר השאלות 1. הנדרש בלבד, לפי סדר כתיבתן במחברתך, ולא יתייחס לתשובות נוספות. התחל כל תשובה לשאלה חדשה בעמוד חדש.. רשום את כל תשובותיך אך ורק בעט. 3. הקפד לנסח את תשובותיך כהלכה ולסרטט את תרשימיך בבהירות כתוב את תשובותיך בכתב יד ברור, כדי לאפשר הערכה נאותה של תשובותיך. 6. אם לדעתך חסרים נתונים הדרושים לפתרון שאלה, אתה רשאי להוסיף אותם, בתנאי שתנמק מדוע הוספת אותם. 7. בכתיבת פתרונות חישוביים, קבלת מ רב הנקודות מותנית בהשלמת כל המהלכים שלהלן, בסדר שבו הם רשומים: רישום הנוסחה המתאימה. * הצבה של כל הערכים ביחידות המתאימות. * חישוב )אפשר באמצעות מחשבון(. * רישום התוצאה המתקבלת, ביחד עם יחידות המידה המתאימות. * ליווי הפתרון החישובי בהסבר קצר. * ההנחיות בשאלון זה מנוסחות בלשון זכר, אך מכוונות לנבחנות ולנבחנים כאחד. בהצלחה! בשאלון זה 1 עמודים ו 19 עמודי נספחים.

2 חשמל ואלקטרוניקה ט', אביב תשס"ט סמל השאלות ענה על חמש מבין השאלות עליך לענות על שתי שאלות לפחות מן הפרק הראשון, על שאלה אחת לפחות מן הפרק השני, ועל שאלה אחת מן הפרק השלישי. פרק ראשון: תורת החשמל ענה על שתי שאלות לפחות מבין השאלות 1 4 )לכל שאלה 0 נקודות(. שאלה 1 באיור לשאלה 1 נתון מעגל זרם ישר. 0 Ω 6 5 Ω I 1 I 1 15 Ω 4 30 Ω 3 60 Ω 5 I 3 E Ω 10 V איור לשאלה 1 רשום את המשוואות של זרמי החוגים במעגל. א. חשב את הזרם בנגד. 4 ב. חשב את ההספק הנצרך על ידי הנגד. 5 ג. המשך בעמוד 3

3 חשמל ואלקטרוניקה ט', אביב תשס"ט סמל שאלה באיור לשאלה נתון מעגל זרם חילופין. 1 L 1 C 1 15 Ω 0.06 H 50 μf L C I 10 Ω 0.04 H 100 μf L C e 100 sin 314 t V איור לשאלה חשב את הזרם I ואת המתחים V L, V ו, V C ורשום כל אחד מהם בביטוי פאזורי. א. סרטט את הדיאגרמה הפאזורית של המתחים והזרם במעגל הזה. ב. חשב את ההספק היעיל )הפעיל וההיגבי( המסופק למעגל על ידי מקור המתח. ג. סרטט את משולש ההספקים של המעגל. ד. המשך בעמוד 4

4 חשמל ואלקטרוניקה ט', אביב תשס"ט סמל שאלה 3 באיור א' לשאלה 3 מתואר גרעין של שנאי, העשוי מפלדה יצוקה. על הענף af של הגרעין מלופף סליל בעל 50 כריכות. באיור נתונות מידות של גרעין הפלדה ומידות המסלול המגנטי. a b c I Φ T Φ 1 Φ N 50 I f e d l bcde l efab 0.15 m l be 0.05 m 3 cm cm איור א' לשאלה 3 א. סרטט את המעגל החשמלי שווה הערך ואת המעגל המגנטי שווה הערך של גרעין הפלדה הנתון באיור א'. ב. באיור ב' לשאלה נתון גרף המתאר את השתנות השדה המגנטי )B( כפונקציה של עוצמת השדה המגנטי )H(. ידוע כי השטף המגנטי בין הנקודות c ו d הוא 4 Wb חשב את עוצמת השדה המגנטי בין הנקודות c ו d )היעזר בגרף שבאיור ב'(.. חשב את השדה המגנטי בענף. be 3. חשב את השדה המגנטי בענף. af 4. חשב את הזרם I בסליל. המשך בעמוד 5

5 חשמל ואלקטרוניקה ט', אביב תשס"ט סמל B (Wb/m ) H (AT/m) איור ב' לשאלה 3 המשך בעמוד 6

6 חשמל ואלקטרוניקה ט', אביב תשס"ט סמל שאלה 4 באיור לשאלה 4 מתואר מעגל חשמלי, הכולל מחולל תלת מופעי, שסליליו מחוברים בחיבור כוכב. המחולל מספק אנרגיה באמצעות קו הזנה תלת מופעי לעומס תלת מופעי סימטרי,. U 115 sin) ω t( המחובר בחיבור כוכב. המתח המופעי של המחולל הוא : ph להלן ערכי העכבות במעגל: Ω Z j08. ph Z 10 + j 4 Ω ph Z j 03. Ω ph העכבה למופע של המחולל היא העכבה למופע של העומס היא העכבה למופע של קו ההזנה היא Z 3 Z 1 Z U ph מחולל Z Z Z 1 Z 1 Z 3 עומס Z 3 איור לשאלה 4 חשב את הזרם המופעי במעגל )רשום את תשובתך בצורה מרוכבת(. א. חשב את המתח בין הדקי העומס. ב. חשב את ההספק הממשי התלת מופעי הנמסר לעומס. ג. המשך בעמוד 7

7 חשמל ואלקטרוניקה ט', אביב תשס"ט סמל פרק שני: אלקטרוניקה א' ענה על שאלה אחת לפחות מבין השאלות 5 8 )לכל שאלה 0 נקודות(. שאלה 5 המעגל החשמלי, המתואר באיור לשאלה 5, משמש כמתג להפעלת דיודה פולטת אור )LED(. נתוני המעגל: b 100 ; V BE 0.7 V ; V CE,SAT 0. V ; V LED 1.8 V V CC + 10 V LED C 1 kω V i I B B 50 kω T I C איור לשאלה 5 א. חשב את זרם הקולט, I C כאשר הטרנזיסטור T נמצא ברוויה. ב. חשב את זרם הבסיס המזערי, I B הנדרש כדי להבטיח שהטרנזיסטור T יימצא ברוויה. ג. חשב את המתח המזערי V i שצריך לספק למבוא המעגל, כדי להבטיח שהטרנזיסטור T יימצא ברוויה. המשך בעמוד 8

8 חשמל ואלקטרוניקה ט', אביב תשס"ט סמל שאלה 6 המעגל החשמלי, המתואר באיור לשאלה 6, כולל מגבר שרת אידיאלי. נתון:. V 1 3 V ; V 5 V 4 4 kω V kω V 1 kω X + V o 3 4 kω איור לשאלה 6 א. חשב את המתח בנקודה X )המתח בכניסת ה + של מגבר השרת(. ב. חשב את הזרם בנגד. 1 ג. חשב את מתח המוצא. V o המשך בעמוד 9

9 חשמל ואלקטרוניקה ט', אביב תשס"ט סמל שאלה 7 המעגל החשמלי, המתואר באיור א' לשאלה 7, כולל מגבר שרת אידיאלי. המתח ההתחלתי על הקבל הוא: 0 C. V I C C 1 kω 1 μf V i + V o איור א' לשאלה 7 באיור ב' לשאלה מתואר מתח המבוא V i כפונקציה של הזמן. V i [V] t [msec] איור ב' לשאלה 7 א. העתק למחברתך את איור ב', וסרטט מתחתיו, בהתאמה, את אות המוצא V o כפונקציה של הזמן. ב. חשב את זרם הטעינה של הקבל ( C I(. ג. חשב את מתח המוצא,, V o כאשר, t msec וציין את ערכו על גבי סרטוטך בסעיף א'. המשך בעמוד 10

10 חשמל ואלקטרוניקה ט', אביב תשס"ט סמל שאלה 8 באיור א' לשאלה 8 מתואר מעגל חשמלי לבקרת ההספק בעומס. L הבקרה מבוצעת באמצעות, TIAC שזווית ההצתה שלו היא 45 α. המתח על ה TIAC במצב הולכה הוא. 0 V A L 100 Ω G TIAC V in (t) CONTOL V C (t) B איור א' לשאלה 8 באיור ב' לשאלה מתוארות צורות הגלים של המתחים (t) V in ו ( t ), V C כפונקציה של הזמן. V in (t) [V] t [msec] V C (t) [V] t [msec] איור ב' לשאלה 8 המשך בעמוד 11

11 חשמל ואלקטרוניקה ט', אביב תשס"ט סמל א. העתק למחברתך את צורות הגלים שבאיור ב', וסרטט מתחתיהן, בהתאמה, את צורות הגלים של המתחים שלהלן, כפונקציה של הזמן:. 1 (t) V AB המתח בין הנקודות A ו B במעגל.. L המתח על העומס V L (t). ב. 1. חשב את המתח היעיל )MS( על העומס L לאחר הצתת ה TIAC.. חשב את ההספק על העומס. L המשך בעמוד 1

12 חשמל ואלקטרוניקה ט', אביב תשס"ט סמל פרק שלישי: אנגלית טכנית ענה על שאלה אחת מבין השאלות 9 10 )לכל שאלה 0 נקודות(. שאלה 9 בנספח לשאלה 9 מובא קטע של מאמר בשפה האנגלית, ששורותיו ממוספרות. כתוב את תשובותיך לסעיפים א-ד בעברית, רק על פי הכתוב במאמר. ציין את מספרי השורות בקטע, שעליהן התבססת בתשובתך לכל סעיף. א. מהם היתרונות של חיישנים מודרניים למדידת זרם או מתח חשמלי? ב. הסבר את עקרון הפעולה של חיישן זרם רוגובסקי. ג. מהם היתרונות של מחלק מתח התנגדותי כחיישן למדידת מתח חשמלי? ד. אילו מאפיינים של חיישנים מודרניים אינם ניתנים להשגה באמצעות הטכנולוגיה הקונבנציונלית הנוכחית? שאלה 10 בנספח לשאלה 10 מובא תרשים זרימה בשפה האנגלית. התרשים מתאר את שלבי התכנון של קווי הזנה לעומסים שונים. כתוב את תשובותיך לסעיפים א ג בעברית, רק על פי הכתוב בנספח. א. מהן הפעולות שיש לבצע בשלב ניתוח העומס )שלב 1(? ב. רשום את כותרות השלבים 3 6 שבתרשים הזרימה. ג. מהם הקריטריונים לבחירת מבטח מתאים לקו הזנה, המצוינים בשלב? 6 בהצלחה! זכות היוצרים שמורה למדינת ישראל. אין להעתיק או לפרסם אלא ברשות משרד החינוך.

13 נספח לשאלה ) 9 עמודים( לשאלון , אביב תשס"ט מקום למדבקת נבחן Modern sensors The sensors discussed in this paper are the ogowski coil for current measurement and the resistive divider for voltage measurement. Their main benefits are: Small size helps to optimize the use of space in the switchgear. Large dynamic range permits minimization of the number of sensor types needed. 5 High reliability and safety. Low cost. These novel sensors also utilize the advantages of modern secondary equipment better than the instrument transformers. Current measurement 10 The ogowski sensor comprises a toroidal winding, and the current-carrying conductor is arranged to pass through the center of the toroid. The sensor output voltage is proportional to the derivative of the current. As the coil has no iron core, no saturation phenomena can occur. This results in a large dynamic range and high linearity. U i 1 e k di dt U U 1 + Fig. 1. The ogowski coil Fig.. The resistive voltage divider Voltage measurement 15 The voltage sensor is a resistive voltage divider giving a signal proportional to the primary phase-to-earth voltage. This measurement principle leads to inherently good characteristics in terms of large dynamic range and high linearity. המשך בעמוד

14 נספח לשאלה 9 סמל, אביב תשס"ט - - The above-described sensors possess the ideal characteristics: Direct compatibility with electronics. 0 No matching transformers needed. Improved accuracy. The nonlinearity of magnetic cores in instrument transformers sets physical limitations to the measurement range and accuracy. Therefore, the novel sensors give benefits that are not achievable with conventional technology, including: 5 Large measuring range and high accuracy combined. Integration of protection and measurement functions using the same sensors for both.

15 נספח לשאלה 10 לשאלון , אביב תשס"ט מקום למדבקת נבחן Protection of feeders Installation dimensioning The flow chart below suggests the procedure to follow for the correct dimensioning of a feeder. 1 Load analysis: definition of the power absorbed by the loads and relevant position; definition of the position of the switchboards; definition of the paths and calculation of the length of the connection elements; definition of the total power absorbed, taking into account the demand factors negative outcome Dimensioning of transformers and generators Dimensioning of conductors: evaluation of the current (I b ) in the single connection elements; definition of the conductor type (conductors and insulation materials, configuration,...); definition of the cross section and of the current carrying capacity; calculation of the voltage drop at the load current under specific reference conditions (motor starting,...). Verification of the voltage drop limits at the final loads Short-circuit current calculation maximum values at the busbars (beginning of line) and minimum values at the end of line. Selection of protective circuit-breakers with: breaking capacity higher than the maximum prospective short-circuit current; rated current I n not lower than the load curren I b ; characteristics compatible with the type of protected load (motors, capacitors...). Verification of the protection of conductors: verification of the protection against overload: the rated current or the set current of the circuit-breaker shall be higher than the load current, but lower than the current carrying capacity of the conductor: I b I n I z verification of the protection against short-circuit: the specific let-through energy by the circuit breaker under short-circuit conditions shall be lower than the specific let-through energy which can be withstood by the cable: I t k S Verification of the coordination with other equipments (discrimination and backup, verification of the coordination with switch disconnectors...). negative outcome negative outcome 9 Switchboard design

16 סוג הבחינה: גמר לבתי ספר לטכנאים ולהנדסאים מדינת ישראל אביב תשס"ט, 009 מועד הבחינה: משרד החינוך סמל השאלון: אין להעביר את הנוסחאון לנבחן אחר מקום למדבקת נבחן נוסחאון בתורת החשמל לכיתה י"ג )8 עמודים( )הגדלים בנוסחאון מופיעים ביחידות )SI. 1 זרם ישר התנגדות ומוליכות התנגדות Ω[ ] התנגדות סגולית ρ Ω mm m אורך המוליך l ]m[ שטח החתך של המוליך A ] [mm מוליכות G [S] זרם I [A] מטען Q [C] זמן t [sec] צפיפות הזרם J ] [A / mm שטח החתך A ] [mm ρl A G 1 זרם חשמלי I Q t J I A אנרגיה בזרם ישר J] או W [W sec אנרגיה [sec] t זמן W P t [W] P הספק המשך בעמוד

17 נוסחאון בתורת החשמל לכיתה י"ג נספח לשאלון , אביב תשס"ט - - כא"מ של מקור מתח [V] E הכא"מ E U+ I r מתח ההדקים U [V] התנגדות פנימית r [Ω] זרם I [A] E + I r U + מקור זרם זרם המקור I s [A] מוליכות פנימית של מקור זרם G [S] Is I + G U I + I s G U. פתרון מעגלים באמצעות משפטי רשת המרה מנורטון לתבנין ומתבנין לנורטון Th N E Th I N N I N E T h T h N Th המשך בעמוד 3

18 נוסחאון בתורת החשמל לכיתה י"ג נספח לשאלון , אביב תשס"ט העברת הספק מקסימלי לעומס אומי PL PL max max Eth 4 th IN N 4 עבור מעגל תבנין עבור מעגל נורטון נוסחת מילמן לרשת בעלת שני צמתים בלבד ו b a המתח בין הצמתים V ab התנגדויות ענפים מקביליים מקורות זרם בענפים I s מקורות מתח בענפים V s Vs + Is V ab 1 מגנטיות ואלקטרומגנטיות. 3 כוח מגנטו מניע כוח מגנטו מניע F m [AT] F m N I Hl מספר כריכות N זרם I [A] חוק אמפר עוצמת השדה המגנטי H [AT/m] במעגל מגנטי ΣNI ΣHl [m] l אורך המסלול המגנטי עוצמת השדה המגנטי H m] [A / במרחק r ממוליך [m] r מרחק מהמוליך שדה מגנטי )השראה מגנטית( B של מוליך נושא זרם I במרחק r מהמוליך Wb m H I πr B µh המשך בעמוד 4

19 נוסחאון בתורת החשמל לכיתה י"ג נספח לשאלון , אביב תשס"ט μ חדירות )חלחלות( H m חדירות )חלחלות( יחסית μ r H μ חדירות )חלחלות( האוויר o m אורך המסלול המגנטי l [m] שטף מגנטי Φ Wb] או [V sec µ µ o µ r µ o 4 π 10 7 m l µ l A AT מיאון מגנטי )התנגדות מגנטית( m Wb Wb B שדה מגנטי )השראה מגנטית( m במרכז סליל ארוך שאורכו l ] A [m שטח חתך B Φ A Φ NI m כוח המופעל על מוליך נושא זרם/מטען נע sec] v [m / מהירות קווית [C] q מטען [A] I זרם העובר במוליך F B q v sin α F B I l sin α [m] l אורך המוליך כוח הפועל בין שני מוליכים נושאי זרם הזווית בין כיוון תנועת המטען/ α rad] ], כיוון הזרם לבין קווי השדה [m] d המרחק בין המוליכים [N] F כוח F µl πd I 1 I המשך בעמוד 5

20 נוסחאון בתורת החשמל לכיתה י"ג נספח לשאלון , אביב תשס"ט כא"מ מושרה E [V] מספר כריכות הסליל N השראות עצמית של הסליל L [H] השראות הדדית M* [H] מקדם הצימוד k האנרגיה האגורה בסליל W J] או [W sec E N dφ dt L N dφ di E L di dt L N m M* k L 1 L W 1 LI m] M [N מומנט הפועל על הכריכה ] A [m שטח פני הכריכה הזווית בין הניצב למישור θ rad] [, הכריכה לבין קווי השדה sec] ω [rad / מהירות זוויתית sec] v [m / מהירות קווית [m] רדיוס הכריכה [rpm] n מהירות סיבוב M B A I sin θ M Φ I sin θ Emax B A ω ω ω θ ω t v πn 60 המשך בעמוד 6

21 נוסחאון בתורת החשמל לכיתה י"ג נספח לשאלון , אביב תשס"ט זרם חילופין [A] i(t) ערך רגעי של הזרם ערך מרבי של הזרם [A] I max תנופת הזרם [rad] α זווית מופע [sec] t זמן [V] u(t) ערך רגעי של המתח ערך מרבי של המתח [V] U max תנופת המתח [A] I eff ערך יעיל של הזרם [V] U eff ערך יעיל של המתח [sec] T זמן המחזור sec] ω [rad / תדירות זוויתית sec] f [Hz, cycles / תדירות [Ω] X L היגב השראותי [Ω] X C היגב קיבולי () ( + α) i t Imax sin ωt () ( + α) u t Umax sin ωt Ieff Ueff l Imax l Umax l ω πf T f j XL jωl XC ωc הספק פעיל P [W] הספק מדומה S [VA] הספק היגבי Q [VAr] זווית מופע ϕ rad] [, הספקים. 5 Q tgϕ P P Scos ϕ S P± jq Q Ssin ϕ [F] C קיבול rad] ϕ [, זווית מופע אחרי השיפור rad] ϕ 1 [, זווית מופע לפני השיפור שיפור מקדם ההספק P C tgϕ tg ωu ϕ 1 ( ) המשך בעמוד 7

22 נוסחאון בתורת החשמל לכיתה י"ג נספח לשאלון , אביב תשס"ט רשתות תלת מופעיות כוכב סימטרי זרם קווי I L [A] זרם מופעי I ph [A] מתח שלוב )קווי( U L [V] מתח מופעי U ph [V] UL IL Iph 3 Uph משולש סימטרי UL Uph IL 3 Iph הספק תלת מופעי [VA] S הספק מדומה תלת מופעי [W] P הספק פעיל תלת מופעי [VAr] Q הספק היגבי תלת מופעי S 3 UL IL P 3 UL IL cos ϕ Q 3 UL IL sin ϕ ייצוג מתחים מופעיים במישור המרוכב של רשת תלת מופעית סימטרית U U 0 US U 10 UT U + 10 U T U U S המשך בעמוד 8

23 נוסחאון בתורת החשמל לכיתה י"ג נספח לשאלון , אביב תשס"ט Z1 Z31 Z1 Z1 Z3 Z Z1 Z Z Z3 Z3 Z1 Z1 Z3. 7 המרה כוכב משולש Z1 Z3 Z Z1 Z3 Z31 Z1 Z Z Z3 Z3 Z1 Z3 Z1 Z3 Z31 Z3 Z1 Z3 Z31 Z1 Z Z Z3 Z3 Z1 Z31 Z Z 1 1 Z 3 Z 3 Z 31 Z 1 Z 3. 8 תופעות מעבר [V] v C (t) מתח המוצא על הקבל )t מתח סופי )עבור V C [V] t vc() t VC ( VC VC0 ) e τ [V] V C0 מתח התחלתי על הקבל [sec] t זמן τc [sec] τ קבוע הזמן [A] i L (t) זרם מוצא בסליל )t זרם סופי )עבור I L [A] t il () t IL ( IL IL0 ) e τ [A] I L0 זרם התחלתי בסליל τ L בהצלחה!

24 גמר לבתי ספר לטכנאים ולהנדסאים סוג הבחינה: מדינת ישראל אביב תשס"ט, 009 מועד הבחינה: משרד החינוך נספח לשאלון: אין להעביר את הנוסחאון לנבחן אחר מקום למדבקת נבחן נוסחאון באלקטרוניקה א' לכיתה י"ג )8 עמודים( דיודת צומת סימול: I D V D א. דיודה אידיאלית ממתח קדמי 0 D V )ק צ ר( ממתח אחורני 0 D I )נ ת ק( ב. קירוב באמצעות V γ ממתח קדמי γ V D V ממתח אחורני 0 D (V D < V γ ), I ג. קירוב באמצעות V γ ו f ממתח קדמי γ (V D > V γ ) V D I D f + V ממתח אחורני 0 D (V D < V γ ), I המשך בעמוד

25 נוסחאון באלקטרוניקה א' לכיתה י"ג נספח לשאלון , אביב תשס"ט - - חישובי הגבר הגבר מתח A V מתח מוצא V o [V] מתח מבוא V i [V] הגבר מתח בדציבלים A V [db] AV V AV o Vi V 0 log o Vi הגבר זרם A I זרם מוצא I o [A] זרם מבוא I i [A] הגבר זרם בדציבלים A I [db] AI I AI o Ii I 0 log o Ii הגבר הספק A P הספק מוצא P o [W] הספק מבוא P i [W] נגד עומס L [Ω] התנגדות מבוא i [Ω] הגבר הספק A P [db] P A A A A P o V I L I A i V Pi i L P A o P 10 log Pi הגבר כולל של N דרגות A VT המחוברות בשרשרת )קסקדה( P A o P 10 log Pi ( ) ( )+ ( )+ ( )+ + ( ) AVT db AV1 db AV db AV3 db... AVN db הגבר כולל של N דרגות, [db] A VT בדציבלים המשך בעמוד 3

26 נוסחאון באלקטרוניקה א' לכיתה י"ג נספח לשאלון , אביב תשס"ט מאזן הספקים [W] P I הספק מבוא [W] P CC הספק נצרך מהספקים PI + PCC PL + Pdiss [W] P L הספק העומס [W] P diss הספק מבוזבז טרנזיסטור דו נושאי )בתחום הפעיל( [A] I C זרם קולט ( ) + IC βib, IE β+ 1 IB, IE IC IB [A] I E זרם פולט [A] I B זרם בסיס IC β α α, β IE β α תרשים תמורה מקורב מסוג h של טרנזיסטור דו נושאי B i b i c C h ie h fe i b E נוסחאות עבור טרנזיסטור בחיבור פולט משותף )CE( A I i A V o L ללא נגד E h fe h ie h fe L hie L עם נגד E h fe h ie + (1 + h fe ) E h fe L i L המשך בעמוד 4

27 נוסחאון באלקטרוניקה א' לכיתה י"ג נספח לשאלון , אביב תשס"ט מגברי הפרש [V] V 1 מתח מבוא [V] V מתח מבוא Vo A1 V1+ A V Vo A1 V1 V 0 Vo A V V1 0 A d הגבר הפרשי A c הגבר האות המשותף A A Ad 1 Ac A1+ A CM יחס דחיית האות המשותף CM Ad Ac Vo Ad Vd + Ac Vc [V] V d הפרש מתחי המבוא ממוצע הסכום של V c [V] מתחי המבוא Vo Ad Vd Vd V1 V V V Vc 1+ Vo Vc 0 Vi Vo Ac Vc Vo Vd 0 Vi המשך בעמוד 5

28 נוסחאון באלקטרוניקה א' לכיתה י"ג נספח לשאלון , אביב תשס"ט v(t) מתחים וזרמים בגל סינוס עם זווית הולכה א. בקרת חצי גל בעומס אומי V m α ω π ω π ω t זווית הצתה α [rad] מתח הגל בתלות בזמן v(t) [V] הערך הממוצע של המתח V [V] AV הערך היעיל של המתח V [V] MS הערך המרבי של המתח V m [V] rad ω מהירות זוויתית sec )תדר זוויתי( זמן t [sec] התנגדות העומס [Ω] הספק על העומס P [W] הערך הממוצע של הזרם I AV [A] הערך היעיל של הזרם [A] I MS () 0 α π v t Vm sin ωt V V m AV 1+ cos α π [ ] V 1 V m MS π π α sin α + VMS P VAV IAV VMS IMS המשך בעמוד 6

29 נוסחאון באלקטרוניקה א' לכיתה י"ג נספח לשאלון , אביב תשס"ט ב. בקרת גל שלם בעומס אומי v(t) V m α ω π ω π+ α ω π ω t זווית הצתה α [rad] מתח הגל בתלות בזמן v(t) [V] הערך הממוצע של המתח [V] V AV הערך היעיל של המתח [V] V MS הערך המרבי של המתח V m [V] rad ω מהירות זוויתית sec )תדר זוויתי( זמן t [sec] התנגדות העומס [Ω] הספק על העומס P [W] הערך הממוצע של הזרם I AV [A] הערך היעיל של הזרם [A] I MS () 0 α π v t Vm sin ωt VAV 0 V 1 + π π α α V m sin MS VMS P VAV IAV VMS IMS המשך בעמוד 7

30 נוסחאון באלקטרוניקה א' לכיתה י"ג נספח לשאלון , אביב תשס"ט מיישרים א. יישור חד מופעי חצי גל בעומס אומי הערך המרבי של המתח V m [V] הערך הממוצע של המתח [V] V AV הערך היעיל של המתח [V] V MS הערך הממוצע של הזרם I AV [A] הערך היעיל של הזרם [A] I MS התנגדות העומס [Ω] הספק על העומס P [W] V VAV m π V VMS m VAV IAV VMS IMS VMS P ב. יישור חד מופעי גל שלם בעומס אומי הערך המרבי של המתח V m [V] הערך הממוצע של המתח [V] V AV הערך היעיל של המתח [V] V MS הערך הממוצע של הזרם I AV [A] הערך היעיל של הזרם [A] I MS התנגדות העומס [Ω] הספק על העומס P [W] V VAV m π V VMS m VAV IAV VMS IMS VMS P המשך בעמוד 8

31 נוסחאון באלקטרוניקה א' לכיתה י"ג נספח לשאלון , אביב תשס"ט מתח אדווה במיישר חצי גל [V] ΔV מתח גליות )אדווה( [V] V omax מתח מרבי במוצא V V omax C f [Hz] f תדר מתח הכניסה מתח אדווה במיישר גל שלם Vo max V C f משוואת הדפקים היסודית מתח המוצא [V] v(t) (t מתח סופי (עבור V [V] מתח התחלתי [V] V 0+ זמן t [sec] קבוע הזמן τ [sec] t v() t V ( V V0 + ) e τ τ C τ L טעינה לינארית טעינת קבל בזרם קבוע: מתח הקבל v C (t) [V] זרם הקבל I C [A] קיבול C [F] זמן t [sec] זרם הסליל i L (t) [A] מתח הסליל V L [V] השראות L [H] IC vc)( t C t + V C) 0( IC VC t C טעינת סליל במתח קבוע: V i t L L () L t + I L ( 0) V I L L t L בהצלחה!