ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ & ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) 2012 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΟΜΑ Α ΠΡΩΤΗ

Transcript

1 ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ & ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) 0 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΟΜΑ Α ΠΡΩΤΗ A. Για τις ηµιτελείς προτάσεις Α. και Α. να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της πρότασης και δίπλα σε κάθε αριθµό το γράµµα που αντιστοιχεί στο σωστό συµπλήρωµά της. A. Σε κύκλωµα εναλλασσόµενου ρεύµατος δίνεται η διανυσµατική παράσταση των διανυσµάτων τάσης V 0 και έντασης ρεύµατος I 0 που περιστρέφονται µε γωνιακή ταχύτητα ω. y ω I o Vo 0 x Το κύκλωµα περιλαµβάνει: α. µόνο ωµική αντίσταση β. µόνο ιδανικό πηνίο γ. µόνο ιδανικό πυκνωτή δ. ωµική αντίσταση και ιδανικό πηνίο. A. Αν σε τρανζίστορ nn οι µεταβές των εντάσεων των ρευµάτων είναι: Ι B = 0 µα, Ι C = mα, Ι E =,0 mα, τότε ο συντελεστής ενίσχυσης ρεύµατος β του τρανζίστορ είναι: α. 50 β. /5 γ. 5 δ. /50. A. Για τις ηµιτελείς προτάσεις Α. και Α. να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της πρότασης και δίπλα σε κάθε αριθµό το γράµµα που αντιστοιχεί στο σωστό συµπλήρωµά της. A. Για µία συνδεσµογία λογικών πυλών τριών συνικά εισόδων, µε αντίστοιχες µεταβλητές x, y, z, το πλήθος των δυνατών συνδυασµών των τιµών των µεταβλητών είναι: α. 4 β. 8 γ. 6 δ. 3 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone

2 A. Σε κρύσταλλο πυριτίου στον οποίο έχουν εισαχθεί άτοµα τρισθενούς στοιχείου α. ο αριθµός των οπών είναι µεγαλύτερος του αριθµού των ελευθέρων ηλεκτρονίων β. ο κρύσταλλος αποκτά θετικό φορτίο γ. ο αριθµός των οπών είναι µικρότερος του αριθµού των ελευθέρων ηλεκτρονίων δ. ο κρύσταλλος αποκτά αρνητικό φορτίο. A3. Για τις προτάσεις που ακουθούν, να γράψετε στο τετράδιό σας το γράµµα της κάθε µίας και δίπλα τη λέξη Σωστό, αν η πρόταση είναι σωστή, ή Λάθος, αν η πρόταση είναι λανθασµένη. α. Αν διπλασιαστεί η συχνότητα περιστροφής του πλαισίου που χρησιµοποιείται για την παραγωγή εναλλασσόµενης τάσης, διπλασιάζεται το πλάτος της τάσης που παράγεται. (µονάδες ) β. Στην παράλληλη σύνδεση πηγών πρέπει όλες οι πηγές να είναι απόλυτα όµοιες, για να µη δηµιουργούνται ρεύµατα κυκλοφορίας. (µονάδες ) γ Αν η άεργος ισχύς Q κυκλώµατος R, L, C, σε σειρά είναι αρνητική, το κύκλωµα παρουσιάζει επαγωγική συµπεριφορά. (µονάδες ) δ. Στην απλή ανόρθωση οι αρνητικές ηµιπερίοδοι µιας ηµιτονοειδώς εναλλασσό- µενης τάσης µετατρέπονται σε θετικές. (µονάδες ) ε. Ακουθιακά χαρακτηρίζονται τα ψηφιακά κυκλώµατα των οποίων η έξοδος εξαρτάται και από την προηγούµενη κατάστασή τους. (µονάδες ) A4. Μέσα στο κλειστό κουτί του σχήµατος που παριστάνεται ως δίπο µε άκρα Α και Β βρίσκονται δύο γραµµικοί αντιστάτες µε αντιστάσεις R και R, οι οποίοι συνδέονται µεταξύ τους. A B Η γραφική παράσταση της τάσης στα άκρα του διπόλου και της έντασης του ρεύµατος που το διαρρέει φαίνεται στο παρακάτω σχήµα: Τεχνική Επεξεργασία: Keystone

3 V AB(V) 0 00 I(mA) i. Αν η µία αντίσταση έχει τιµή R = 300 Ω, να επιλέξετε τη σωστή απάντηση για την τιµή της δεύτερης αντίστασης R. α. 300 Ω β. 00 Ω γ.400 Ω (µονάδες ) ii. Να δικαιογήσετε την απάντησή σας. Α5. Αν x, y, z είναι λογικές µεταβλητές, να αποδειχθεί η σχέση x y z = x+ y + z (µονάδες 8) µε χρήση θεωρηµάτων της Άλγεβρας Boole ή µε χρήση πίνακα αλήθειας. Να γράψετε τη µορφή που παίρνει η παραπάνω σχέση µε την εφαρµογή της αρχής του δυϊσµού. ΟΜΑ Α ΕΥΤΕΡΗ Β. Στην είσοδο του ενισχυτή ακουστικών συχνοτήτων του σχήµατος υπάρχει µικρόφωνο, ενώ στην έξοδο µεγάφωνο. Μικρόφωνο Μεγάφωνο Το µικρόφωνο δίνει στην είσοδο του ενισχυτή ενεργό τάση 0 mv. Ο ενισχυτής έχει αντίσταση εισόδου KΩ και απαβή τάσης 500. Το µεγάφωνο έχει αντίσταση 5 Ω. Να υπογιστούν: α. η ενεργός ένταση του ρεύµατος στην είσοδο του ενισχυτή. (µονάδες 4) β. η ενεργός τάση εξόδου και η ενεργός ένταση εξόδου του ενισχυτή. γ. η απαβή ισχύος σε db. Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 3

4 Παρεµβάλλουµε τέσσερις ακόµη όµοιους ενισχυτές, συνδέοντάς τους σε σειρά µεταξύ µικροφώνου και αρχικού ενισχυτή. δ. Ποια είναι η ική απαβή ισχύος σε db του συστήµατος των πέντε ενισχυτών; Μονάδες 5 Β. Στα σηµεία Α και Β του κυκλώµατος που φαίνεται στο σχήµα συνδέεται πηνίο που παρουσιάζει ωµική αντίσταση R π. Το κύκλωµα διαρρέεται από ρεύµα του οποίου η ένταση δίνεται από τη σχέση: i = 5ηµ(00πt) (S.I.). Η πραγµατική ισχύς στο πηνίο είναι π = 75 W. Τα πλάτη των τάσεων στα άκρα της αντίστασης R, στα άκρα του πυκνωτή C και µεταξύ των σηµείων Α και Β, είναι V 0R = 0 V, V 0C = 0 V και V 0AB = 50 V αντίστοιχα. C R A B α. Να υπογίσετε την αντίσταση R, τη χωρητική αντίσταση X C του πυκνωτή και την ωµική αντίσταση R π του πηνίου. (µονάδες 6) β. Να υπογίσετε την επαγωγική αντίσταση X L του πηνίου. (µονάδες 6) γ. Να βρείτε την εξίσωση της στιγµιαίας τάσης της πηγής. δ. Να υπογίσετε την πραγµατική ισχύ, την άεργο ισχύ Q και τη φαινόµενη ισχύ S του κυκλώµατος. ίνονται: π 3 π 3 π 4 εφ =, ηµ =, συν = (µονάδες 6) Μονάδες 5 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 4

5 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Α. Α. γ Α. α ΟΜΑ Α ΠΡΩΤΗ Α. Α. β Α. α Α3. α Σ, β Σ, γ Λ, δ Λ, ε Σ Α4. (i) B V V (ii) R = άρα R = άρα R Ι 3 = 0 Ω A Επειδή R < R η σύνδεση είναι παράλληλη και ισχύει: = + = από την οποία προκύπτει R = 00 Ω. R R R R R R A5. Σύµφωνα µε το θεώρηµα De Morgan: x y z = x y+ z = x + y + z Εφαρµόζοντας την αρχή του δυϊσµού προκύπτει x+ y+ z = x+ y z = x y z ΟΜΑ Α ΕΥΤΕΡΗ Β. α. V rms = 0mV ενεργή τάση εισόδου r in = 0 3 Ω αντίστ εισόδου I 3 V 0 0 = = = = rms rmsεισ 3 rin A 0µΑ Vrmsεξ β. AU = Vrmsεξ U Vrmsεισ Vrmsεξ = 5Volt V rmsεισ V V = Ι = Ι = 0, Α. o(εξ) Ιrms εξοδ. ro (εξ) r Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 5

6 γ. A U = 500 Irms 0, AI = = = 0, 0 = 0 5 I 0 rms εισ. εξ A I AU = = 0 7 A (db) = 0 log A = 0 log0 = 70 db. δ. Για την σύνδεση των ενισχυτών σε σειρά, η έξοδος του ου είναι είσοδος για το ο κ.λ.π. A A A A εξ εξ εξ3 = 3 εσ εξ εξ εξ4 εξ5 4 5 εξ 3 εξ4 Θεωρούµε : 5 = () A =... = 0 Από την σχέση () µε διαδοχικές αντικαταστάσεις προκύπτει: εξ 5 5 εξ5 A= A = 4 A εισ. εισ. 7 Όµως για την συνδεσµογία: εξ5 5 A. = άρα A. εισ ηλαδή A. = (0 ) = 0 A 35 (db) = 0log0 = 0 35log0 = 350 db. V0R V0C V0 Β. α. R= XC = Zπ = I I I Όµως από την εξίσωση i = 5ηµ(00 π t) προκύπτει: Ι 0 = 5 Α και ω = 00π rad/s Άρα οι προηγούµενες σχέσεις δίνουν: R = Ω, Χ C = Ω και Ζ π = 0 Ω. ΑΒ Ι0 και Ρ π =ΙενRπ ή Ρ π = Rπ Ρπ άρα Rπ = δηλ. R 6 π = Ω Ι 0 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 6

7 β. Z = Χ + R X = Z R προκύπτει Χ L = 8 Ω. π L π L π π γ. Επειδή Χ L > Χ C το κύκλωµα παρουσιάζει επαγωγική συµπεριφορά X L -XC Ζ 0 φ R R = R + R π άρα R = 8 Ω. Χ L Χ C = 6 Ω L C 6 3 Άρα εφ ϕ = Χ Χ = = δηλ. φ = π/5. R 8 4 ( ) V = I Z = I X X + R L C V = 50 Volt. Άρα V = V 0 = ηµ(ω t + φ) π V = 50ηµ 00π t+ (στο SI) 5 π Ρ= συν 5 = 00 Watt π Q= V0I0ηµ 5 Q = 75 Vr S = V0I0 S = 5 VA δ. VI 0 0 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 7