DC Circuite Bridge

H Bridge DC motor. - bi directional - very simple. (Iunie 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

DC Circuite Bridge

DC Circuite electrice


Intrebarea 1

Nu stați acolo! Construiți ceva!

Învățarea de a analiza matematic circuitele necesită mult studiu și practică. În mod obișnuit, elevii practică prin lucrul prin numeroase probleme de probă și verificând răspunsurile lor față de cele oferite de manual sau instructor. În timp ce acest lucru este bun, există o cale mult mai bună.

Veți învăța mult mai mult prin construirea și analizarea circuitelor reale, permițând echipamentul de testare să furnizeze "răspunsurile" în loc de o carte sau de o altă persoană. Pentru exerciții de construire a circuitelor de succes, urmați acești pași:

  1. Cu atenție măsurați și înregistrați toate valorile componentelor înainte de construcția circuitului.
  2. Desenați diagrama schematică pentru circuitul care urmează să fie analizat.
  3. Construiți cu atenție acest circuit pe un panou sau alt mediu convenabil.
  4. Verificați precizia construcției circuitului, urmărind fiecare cablu la fiecare punct de conectare și verificând elementele unu-câte unul pe diagramă.
  5. Analiza matematică a circuitului, rezolvarea tuturor valorilor tensiunii, curentului etc.
  6. Măriți cu atenție aceste cantități, pentru a verifica corectitudinea analizei.
  7. Dacă există erori substanțiale (mai mari de câteva procente), verificați cu atenție construcția circuitului în funcție de diagramă, apoi calculați cu atenție valorile și re-măsurați cu atenție.

Evitați valorile rezistorului foarte mari și foarte scăzute, pentru a evita erorile de măsurare cauzate de încărcarea contorului. Vă recomandăm rezistențe între 1 kΩ și 100 kΩ, cu excepția cazului în care, desigur, scopul circuitului este de a ilustra efectele încărcării contoarelor!

O modalitate prin care puteți economisi timp și reduce posibilitatea de eroare este să începeți cu un circuit foarte simplu și să adăugați incremental componente pentru a crește complexitatea acestuia după fiecare analiză, mai degrabă decât să construiți un circuit complet nou pentru fiecare problemă de practică. O altă tehnică de economisire a timpului este de a reutiliza aceleași componente într-o varietate de configurații diferite de circuite. În acest fel, nu va trebui să măsurați valoarea unei componente mai mult decât o dată.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Lăsați electronii înșiși să vă dea răspunsul la propriile "probleme practice"!

Note:

Experiența mea a fost că studenții au nevoie de multă practică cu analiza circuitului pentru a deveni competenți. În acest scop, instructorii oferă de obicei studenților lor o mulțime de probleme de practică prin care să lucreze și oferă răspunsuri elevilor să-și controleze munca. În timp ce această abordare îi face pe studenți să se familiarizeze cu teoria circuitelor, nu reușește să le educe pe deplin.

Elevii nu au nevoie doar de practică matematică. Aceștia au nevoie, de asemenea, de circuite de construcție practice practice și de echipamente de testare. Deci, sugerez următoarea abordare alternativă: elevii ar trebui să- și construiască propriile "probleme de practică" cu componente reale și să încerce să prezică matematic diferitele valori de tensiune și curent. În acest fel, teoria matematică "vine în viață", iar studenții dobândesc o experiență practică pe care nu ar câștiga doar prin rezolvarea ecuațiilor.

Un alt motiv pentru a urma această metodă de practică este de a preda studenților metodă științifică : procesul de testare a unei ipoteze (în acest caz, predicții matematice) prin efectuarea unui experiment real. Elevii vor dezvolta, de asemenea, abilități reale de depanare, deoarece uneori fac erori de construcție a circuitelor.

Petreceți câteva momente de timp cu clasa dvs. pentru a revizui unele dintre "regulile" de construire a circuitelor înainte de a începe. Discutați aceste probleme cu elevii dvs. în aceeași manieră Socratică, în mod normal, ați discuta cu întrebările din foaia de lucru, în loc să le spuneți pur și simplu ce ar trebui și nu ar trebui să facă. Nu mă mai opresc niciodată să fiu uimită de modul în care elevii slab înțeleg instrucțiunile atunci când sunt prezentați într-un format tipic de prelegere (instructor monolog)!

O notă adresată acelor instructori care se pot plânge de timpul "irosit" trebuie să-i facă pe elevi să construiască circuite reale în loc să analizeze doar matematic circuitele teoretice:

Care este scopul studenților care vă ia cursul "panoul de lucru" panoul panoului de lucru implicit?

intrebarea 2

Calculați tensiunile de ieșire ale acestor două circuite de separare de tensiune (V A și V B ):

Acum, calculați tensiunea dintre punctele A (plumb roșu) și B (plumb negru) (V AB ).

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

V A = + 65, 28 V

V B = + 23, 26 V

V AB = + 42, 02 V (punctul A fiind pozitiv față de punctul B )

Întrebare cu privire la întrebare: ce s-ar schimba dacă firul care leagă cele două circuite de separare a tensiunii împreună a fost eliminat "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/01725x02.png">

Note:

În această întrebare, vreau ca elevii să vadă cum tensiunea dintre bornele de ieșire ale celor două divizoare este diferența dintre tensiunile lor individuale de ieșire. De asemenea, vreau elevii să vadă notația folosită pentru a desemna tensiunile (utilizarea de indicatori, cu un punct de referință aplicat la sol). Deși tensiunea este întotdeauna și pentru totdeauna o cantitate între două puncte, este adecvat să se vorbească despre tensiunea fiind "un singur punct într-un circuit dacă există un punct de referință implicit (sol).

Este posibil să se rezolve pentru V AB fără a se adresa în mod oficial Legea Voltajului lui Kirchhoff. O modalitate pe care am găsit-o pentru studenți este aceea de a imagina cele două tensiuni (V A și V B ) ca înălțimi ale obiectelor, punând întrebarea: "Câtă diferență de înălțime există între cele două obiecte?"

Înălțimea fiecărui obiect este analogă cu tensiunea scăzută pe fiecare dintre rezistențele inferioare din circuitele de separare a tensiunii. Ca și tensiunea, înălțimea este o cantitate măsurată între două puncte (partea superioară a obiectului și nivelul solului). De asemenea, la fel ca și tensiunea V AB, diferența de înălțime dintre cele două obiecte este o măsurătoare între două puncte și se găsește și prin scădere.

Întrebarea 3

Calculați tensiunile de ieșire ale acestor două circuite de separare de tensiune (de la punctul A la masă și de la punctul B la masă:

Acum, calculați tensiunea dintre punctele A (plumb roșu) și B (plumb negru).

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

V A = + 65, 28 V

V B = + 75, 0 V

V AB = - 9, 72 V

Note:

În această întrebare, vreau ca elevii să vadă cum tensiunea dintre bornele de ieșire ale celor două divizoare este diferența dintre tensiunile lor individuale de ieșire. De asemenea, vreau elevii să vadă notația folosită pentru a desemna tensiunile (utilizarea de indicatori, cu un punct de referință aplicat la sol). Deși tensiunea este întotdeauna și pentru totdeauna o cantitate între două puncte, este adecvat să se vorbească despre tensiunea fiind "un singur punct într-un circuit dacă există un punct de referință implicit (sol).

Întrebarea 4

Cât de mult trebuie să fie scăzut tensiunea pe rezistența R 1 pentru a face tensiunea V AB egală cu zero "/ / www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00543x01.png">

Cât rezistență trebuie să aibă R 1 pentru a scădea acea cantitate de tensiune?

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

V R1 = 9 V

R 1 = 20 kΩ

Următoarele întrebări: ce observi despre valorile celor patru rezistoare în această condiție în care V AB = 0? Asociați aceste patru rezistențe în două seturi de două perechi și calculați rapoartele acelor perechi. Ce observi despre aceste rapoarte?

Note:

Următoarea întrebare privind rapoartele este o introducere bună a principiului fundamental al circuitelor echilibrate ale podurilor. Faptul că elevii lucrează prin calcule împreună este o modalitate bună pentru ei să vadă principiul pentru ei înșiși.

De asemenea, este important să notați în acest circuit care rapoarte nu sunt în acord între ele. Nu puteți împărți aceste patru rezistențe în niciun set de două perechi și vă așteptați ca raporturile să se egaleze reciproc! Este foarte important ca elevii să vadă și acest lucru.

Întrebarea 5

Un termistor este un rezistor special care schimbă dramatic rezistența cu schimbări de temperatură. Luați în considerare circuitul prezentat mai jos, cu două termistoare identice:

Eticheta "+ t o " din fiecare arată că ambii au coeficienți α pozitivi.

Cât de tensiune ați aștepta ca voltmetrul să se înregistreze când cele două termistoare sunt la aceeași temperatură "# 5"> Răspuns dezvăluiți Ascunde răspunsul

Dacă cele două termistoare sunt la o temperatură egală, voltmetrul trebuie să înregistreze 0 volți. Pentru ca voltmetrul să se înregistreze negativ, termistorul stâng ar trebui să fie mai cald decât termistorul din dreapta.

Note:

Acest circuit poate fi privit din perspectiva a două divizoare de tensiune sau din perspectiva unui divizor de curent. În orice caz, este un bun exercițiu pentru dvs. și elevii dvs. pentru a explora modul în care funcționează.

Întrebarea 6

În termeni generali, descrieți ce trebuie făcut pentru a echilibra acest circuit de pod. Ce înseamnă exact "echilibrul" în acest context?

De asemenea, scrieți o ecuație care conține doar cele patru valori ale rezistenței (R 1, R 2, R 3 și R 4 ) care indică relația dintre ele în condiții echilibrate.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Pentru ca un circuit de punte să fie "echilibrat" înseamnă că există o tensiune zero între cele două colțuri opuse ale circuitului (unde bateria nu se află ) conectată. Atingerea unei condiții de "echilibru" într-un circuit de punte necesită ca rapoartele de rezistență ale celor patru "brațe" ale circuitului să fie proporționale:

R 1


R 3

= R2


R 4

Următoarele întrebări: ecuația punții-echilibru prezentată mai sus poate fi scrisă și într-o formă puțin diferită:

R 1


R2

= R 3


R 4

Arătați algebric modul în care prima ecuație poate fi manipulată pentru a lua forma celei de a doua ecuații, demonstrând astfel echivalența acestor două ecuații.

Note:

Provocați elevilor să scrie o "ecuație de echilibru" care descrie modul în care rapoartele trebuie să se raporteze reciproc pentru a obține un echilibru.

Întrebarea 7

Identificați cea mai importantă calificare pentru contorul "nul" folosit pentru a echilibra un circuit de pod. Cu alte cuvinte, descrieți ce tip de contor am fi căutat dacă am selecta unul pentru a fi utilizat ca un "metru nul". Descrieți de ce această calitate deosebită este importantă.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Mai presus de toate, un contor nul trebuie să fie sensibil .

Note:

Discutați cu elevii dvs. cu privire la definiția "sensibilității" în ceea ce privește mișcările contorului și de ce contoarele nulice trebuie să fie sensibile pentru ca circuitul podului să fie echilibrat cu exactitate. Dacă elevii dvs. au studiat proiectarea mișcării contoarelor, ați putea dori să le provocați cu o întrebare cu privire la modul în care ar putea fi construită o mișcare de măsurare nulă (adică ce ar trebui făcut pentru a maximiza sensibilitatea "panou de lucru panou panou panou implicit"

Întrebarea 8

Ce se va întâmpla cu tensiunea dintre punctele A și B dacă crește tensiunea sursei de alimentare?

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

V AB va rămâne aceeași ca și alimentarea cu V crește.

Note:

Această întrebare evidențiază un alt concept important al circuitelor de pod, și anume că echilibrul este indiferent de tensiunea de alimentare.

Întrebarea 9

Explicați modul în care acest circuit de pod este capabil să fie "echilibrat" pentru orice valoare a lui R 1 și R 2 :

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Potențiometrul funcționează ca o pereche complementară de rezistoare: deplasarea ștergătorului într-o direcție mărește valoarea uneia în timp ce scade valoarea celeilalte. Astfel, el formează un divizor de tensiune cu un raport de divizare reglabil infinit de 0% la 100%, inclusiv.

Note:

Această întrebare demonstrează încă o utilizare a potențiometrului: ca separator de tensiune utilizat în mod specific pentru a echilibra un circuit de punte pentru orice valori arbitrare ale rezistențelor fixe. Dacă elevii au dificultăți în a vedea cum este posibil acest lucru, poate doriți să încercați să reprezentați oala ca o pereche de rezistențe fixe (R 3 și R 4 ), poziția ștergătorului determinând echilibrul celor două valori ale rezistenței (R pot = R 1 + R2).

Întrebarea 10

Completați conexiunile de sârmă necesare pentru a face acest circuit un pod, unde ((R 1 ) / (R 2 )) = ((R 3 ) / (R 4 )) în echilibru:

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Aceasta, desigur, nu este singura modalitate de a conecta componentele pentru a face un circuit de pod!

Note:

Provocați elevilor să conecteze rezistențele într-o manieră diferită de diagrama prezentată în răspuns, pentru a realiza un circuit de legătură. O modalitate buna de a face acest lucru este de a proiecta o imagine a componentelor originale (fără interconexiuni desenate) pe o tablă albă cu un proiector video, iar apoi elevii să utilizeze markeri de ștergere pentru a desena firele de conectare la locul lor. Dacă apar erori, ele pot fi șterse foarte ușor fără a șterge elementele componente.

Întrebarea 11

În primele zile ale metrologiei electrice, cea mai bună modalitate de a măsura valoarea unei rezistențe necunoscute a fost utilizarea unui circuit de legătură . Explicați modul în care un pod de patru rezistențe (o punte "Wheatstone") ar putea fi folosit pentru a măsura cu exactitate o rezistență necunoscută. Ce componente ar trebui construit din acest circuit de punte de la "# 11"> Răspuns dezvălui Ascunde răspunsul

Un astfel de circuit al podului trebuia construit cu trei rezistoare "standard", având rezistențe cunoscute. Cel puțin una dintre aceste rezistențe trebuie să fie ajustabilă, cu o scală de precizie atașată la aceasta pentru a indica rezistența sa la orice poziție dată. Sursa sursei ("excitație") nu trebuie să fie precisă, iar contorul nu trebuie decât să fie sensibil și precis la zero volți.

Note:

În trecut, am discutat despre podurile Wheatstone numai pentru a găsi un număr destul de mare de elevi care să înțeleagă complet conceptul. Faptul că un circuit de punte echilibrează când rezistențele celor patru arme sunt proporționale este partea ușoară. Ceea ce acești studenți nu au înțeles este modul în care un astfel de pod ar putea fi utilizat pentru măsurarea efectivă a unei rezistențe necunoscute sau de ce nu a fost posibil ca ei să construiască un circuit de laborator Wheatstone cu rezistențele ieftine găsite în kiturile lor de piese.

De exemplu, când a fost întrebat cum ar putea fi folosit un astfel de circuit de pod, nu a fost neobișnuit să auziți un student răspunzând că ar face ca una din brațele podului să fie reglabilă, apoi măsurați brațul podului cu ohmmetrul digital după ce ați atins echilibru pentru a calcula rezistența necunoscută prin raport. Deși ar putea părea plin de umor pentru un instructor că cineva nu-și dă seama că existența absolută a unui ohmmetru ar face ca circuitul podului să fie depășit, totuși mi-a dezvăluit cât de străin conceptul de pod Wheatstone ca circuit de măsurare a rezistenței este pentru studenții care lucrează cu echipamente de testare moderne. Un astfel de "decalaj de generație" tehnologic nu trebuie subestimat!

Pentru ca studenții să înțeleagă caracterul practic al unui pod Wheatstone, trebuie să înțeleagă că singurele artefacte de calibrare accesibile ale timpului erau rezistoarele standard și celulele standard (bateriile cu mercur).

Întrebarea 12

Un dispozitiv de măsurare a tensiunii este un dispozitiv utilizat pentru măsurarea tensiunii (compresie sau dilatare) a unui obiect solid prin producerea unei modificări de rezistență proporțională cu cantitatea de tensiune. Deoarece ecartamentul este tensionat, rezistența sa electrică se modifică ușor datorită modificărilor în secțiunea transversală a firului și în lungime.

Următorul indicator al tensiunii este afișat conectat într-un circuit "de patru-punte" (ceea ce înseamnă că numai un sfert din punte simte activ tulpina, în timp ce celelalte trei sferturi ale podului sunt fixate în rezistență):

Explicați ce s-ar întâmpla cu tensiunea măsurată pe acest circuit de punte (V AB ) dacă indicatorul de tensiune ar trebui să fie comprimat, presupunând că podul începe într-o stare echilibrată, fără nici o presiune asupra ecartamentului.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Circuitul de punte va deveni mai dezechilibrat, cu mai multă tensiune pe care o întâmpină senzorul de tensiune. Nu vă voi spune ce polaritate a voltmetrului va fi totuși!

Note:

Asigurați-vă că elevii dvs. explică modul în care au ajuns la răspunsurile lor pentru polaritate pe terminalele voltmetrului. Aceasta este cea mai importantă parte a întrebării!

Întrebarea 13

Un dispozitiv de măsurare a tensiunii este un dispozitiv utilizat pentru măsurarea tensiunii (compresie sau dilatare) a unui obiect solid prin producerea unei modificări de rezistență proporțională cu cantitatea de tensiune:

Circuitul podului ar trebui să răspundă la schimbări ale tensiunii specimenului, dar să explice ce se va întâmpla cu tensiunea măsurată pe acest circuit de punte (V AB ) dacă temperatura specimenului crește (fără aplicarea tensiunii), presupunând că podul începe într-un echilibru fără nici o presiune asupra ecartamentului, la temperatura camerei. Să presupunem o valoare a pozitivă pentru conductorii ecartamentului de tensiune.

Ce înseamnă acest lucru despre eficiența acestui dispozitiv ca instrument de măsurare a tensiunii "# 13"> Răspuns dezvăluiți Ascunde răspunsul

Dacă specimenul se încălzește, se va dezvolta o tensiune între punctele A și B, cu A pozitiv și B cu negativ.

Note:

Asigurați-vă că elevii dvs. explică modul în care au ajuns la răspunsurile lor pentru polaritate pe terminalele voltmetrului.

Întrebați-vă elevii dacă sau nu faptul că sensibilitatea circuitului la temperatură invalidează folosirea sa ca sistem de măsurare a tensiunii. Este imposibil să se obțină o măsurare fiabilă a tensiunii, dacă știm că și temperatura afectează tensiunea de ieșire a circuitului? Cum am putea compensa efectele temperaturii asupra sistemului?

Întrebarea 14

Prezintă modul în care funcționarea acestui circuit al punții termistor va fi afectată ca urmare a următoarelor defecțiuni. Luați în considerare fiecare defecțiune independent (adică unul câte unul, fără multiple defecte):

Termistor R 1 nu funcționează deschis:
Termistor R 3 nu funcționează deschis:
Parte de lipit (scurt) pe termistor R 3 :
Rezistor R 2 nu funcționează deschis:
Rezistorul R 4 nu se deschide:

Pentru fiecare dintre aceste condiții, explicați de ce se vor produce efectele rezultate.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Termistor R 1 nu se deschide: Voltmetru "cârlige" în direcția negativă.
Termistor R 3 nu funcționează deschis: Voltmetru "înșurubați" în direcția pozitivă.
Poziție de lipire (scurt) pe termistor R 3 : Voltmetru "înșurubați" în direcția negativă.
Rezistorul R 2 nu funcționează deschis: Voltmetru "cuiburi" în direcția pozitivă.
Rezistor R 4 nu se deschide: Voltmetru "cuiul" în direcția negativă.

Note:

Scopul acestei întrebări este abordarea domeniului de depanare a circuitelor dintr-o perspectivă de a ști ce este vina, mai degrabă decât să știm doar ce sunt simptomele. Deși aceasta nu este neapărat o perspectivă realistă, aceasta îi ajută pe elevi să construiască cunoștințele fundamentale necesare pentru a diagnostica un circuit defect din datele empirice. Întrebări precum acest lucru ar trebui să fie urmate (în cele din urmă) de alte întrebări care îi cer elevilor să identifice greșelile posibile pe baza măsurătorilor.

Întrebarea 15

Preziceți modul în care polaritatea de tensiune dintre punctele de testare A și B va fi afectată ca urmare a următoarelor defecțiuni. Luați în considerare fiecare defecțiune independent (adică unul câte unul, fără multiple defecte):

Photoresistor R 4 nu funcționează deschis:
Fotorezistorul R 3 nu funcționează deschis:
Podul de lipire (scurt) pe fotorezistorul R 4 :
Rezistor R 2 nu funcționează deschis:
Rezistorul R 1 nu este deschis:

Pentru fiecare dintre aceste condiții, explicați de ce se vor produce efectele rezultate.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Fotorezistorul R 4 nu funcționează deschis: Punctul de test B va fi pozitiv în ceea ce privește punctul de test A (negativ).
Fotorezistorul R 3 nu este deschis: Punctul de testare A va fi pozitiv în ceea ce privește punctul de test B (negativ).
Portul de lipire (scurt) pe rezistența fotorezistorului R 4 : Punctul de testare A va fi pozitiv în ceea ce privește punctul de test B (negativ).
Rezistor R 2 nu este deschis: Punctul de testare A va fi pozitiv cu privire la punctul de test B (negativ).
Rezistor R 1 nu este deschis: Punctul de test B va fi pozitiv în ceea ce privește punctul de test A (negativ).

Note:

Scopul acestei întrebări este abordarea domeniului de depanare a circuitelor dintr-o perspectivă de a ști ce este vina, mai degrabă decât să știm doar ce sunt simptomele. Deși aceasta nu este neapărat o perspectivă realistă, aceasta îi ajută pe elevi să construiască cunoștințele fundamentale necesare pentru a diagnostica un circuit defect din datele empirice. Întrebări precum acest lucru ar trebui să fie urmate (în cele din urmă) de alte întrebări care îi cer elevilor să identifice greșelile posibile pe baza măsurătorilor.

Întrebarea 16

Acest circuit de punte se presupune că generează o tensiune de ieșire proporțională cu diferența dintre expunerea la lumină a celor două fotocelule:

Cu toate acestea, ceva a eșuat în acest circuit, deoarece voltmetrul este "fixat" pe deplin negativ și nu se va schimba cu expuneri diferite de lumină asupra celor două celule. Identificați cel puțin două erori posibile care ar putea determina depășirea voltmetrului în direcția negativă.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Iată două erori, deși nu sunt singurele posibilități:

R 1 ar fi putut să nu fi fost scurtat.
Photocell R 3 s-ar putea să fi eșuat.

Note:

Asigurați-vă că îi cereți elevilor să descrie alte eșecuri decât cele două menționate în răspuns. Și, pentru toate răspunsurile date, asigurați-vă că le-ați întrebat pe elevi cum au determinat aceste greșeli ar determina observația "negativă" a voltmetrului. Ca de obicei, metoda de soluționare este mult mai importantă decât răspunsul real din această întrebare.

Întrebarea 17

Explicați modul în care circuitul de măsurare a tensiunii exploatează o proprietate a circuitelor de punte pentru a oferi o compensare automată a temperaturii (astfel încât modificările temperaturii specimenelor să nu compromită acuratețea măsurării tensiunii):

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Ecartamentul "manechinului" este atașat specimenului astfel încât să nu fie supus tulpinii ca "manometrul" de lucru. Este doar expus la aceeași temperatură specimen. Acțiunea acestui circuit este mai ușor de înțeles într-un scenariu în care nu există nici un efort aplicat specimenului, dar schimbările sale de temperatură.

Următoarea întrebare: să presupunem că manometrul "manechinului" dezvoltă un defect deschis, astfel că nu poate trece prin el curent. Identificați polaritatea căderii de tensiune care se va dezvolta prin voltmetru ca urmare a acestei defecțiuni.

Note:

Deoarece circuitele de punte sunt în mod inerent circuite diferențiale, este posibil să se efectueze "trucuri" cum ar fi cele în care se anulează efectele influenței (temperaturii) nedorite. De altfel, principiul anulării prin măsurarea diferențială este unul care este foarte comun în sistemele electronice, în special sistemele de instrumente.

Întrebarea 18

Următorul circuit de punte utilizează două senzori de tensiune (una pentru a măsura tensiunea, cealaltă pentru a compensa schimbările de temperatură), cantitatea de tensiune indicată de voltmetru în centrul punții. Din păcate, însă, are o problemă. În loc să înregistreze o tensiune foarte mică așa cum o face în mod normal, voltmetrul prezintă o diferență mare de tensiune, cu punctul A pozitiv și punctul B negativ:

Ceva este în neregulă în circuitul podului, deoarece această tensiune este prezentă chiar și atunci când nu există stres fizic asupra specimenului. Identificați care dintre următoarele defecțiuni ar putea determina apariția tensiunii excesive în voltmetru și care nu ar putea. Luați în considerare numai unul dintre aceste defecțiuni la un moment dat (fără multiple defecte simultane):

Rezistorul R 1 a eșuat
Rezistorul R 1 nu a fost scurtat
Rezistor R 2 a eșuat
Rezistor R 2 nu a fost scurtat
Aparatul de măsură a tensiunii (măsurarea) a eșuat
Aparatul de măsurare a tensiunii nu a fost scurtat
Ecartamentul "Dummy" (compensarea temperaturii) a eșuat
Ecartamentul "Dummy" (compensarea temperaturii) nu a fost scurtat
Sursa de tensiune este moartă (nici o tensiune de ieșire la toate)
Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Rezistor R 1 a eșuat deschis Nu este posibil
Rezistorul R 1 nu a fost scurtat posibil
Rezistorul R 2 nu a putut fi deschis
Rezistor R 2 nu a fost scurtat Nu este posibil
Aparatul nu a fost deschis ( posibil)
Aparatul de măsurare a tensiunii nu a fost scurtat Nu este posibil
Ecartamentul "Dummy" (compensarea temperaturii) a eșuat deschis Nu este posibil
Ecartamentul "Dummy" (compensarea temperaturii) nu a fost scurtat posibil
Sursa de tensiune este moartă (nici o tensiune de ieșire la toate) Nu este posibil

Următoarea întrebare: identificați posibilele defecțiuni ale firelor sau conexiunilor în acest circuit care ar putea determina manifestarea aceluiași simptom.

Note:

Această întrebare îi ajută pe elevi să-și construiască abilitatea de a elimina posibilele posibilități de vină, permițându-le să se concentreze în schimb asupra a ceea ce este mai probabil. O abilitate importantă în depanarea sistemului este capacitatea de a formula probabilități pentru diferite scenarii de avarie. Fără această abilitate, veți pierde mult timp în căutarea unor greșeli puțin probabile, pierzând astfel timpul.

Pentru fiecare scenariu de eroare este important să întrebați elevii de ce credeți că este posibil sau nu. S-ar putea ca unii elevi să obțină răspunsul (răspunsurile) corect (i) din motive greșite, deci este bine să explorați raționamentul fiecărui răspuns.

Întrebarea 19

Următorul circuit de punte utilizează două senzori de tensiune (una pentru a măsura tensiunea, cealaltă pentru a compensa schimbările de temperatură), cantitatea de tensiune indicată de voltmetru în centrul punții. Din păcate, însă, are o problemă. În loc să înregistreze o tensiune foarte mică așa cum o face în mod normal, voltmetrul prezintă o diferență mare de tensiune, cu punctul pozitiv B și punctul A negativ:

Ceva este în neregulă în circuitul podului, deoarece această tensiune este prezentă chiar și atunci când nu există stres fizic asupra specimenului. Identificați care dintre următoarele defecțiuni ar putea determina apariția tensiunii excesive în voltmetru și care nu ar putea. Luați în considerare numai unul dintre aceste defecțiuni la un moment dat (fără multiple defecte simultane):

Rezistorul R 1 a eșuat
Rezistorul R 1 nu a fost scurtat
Rezistor R 2 a eșuat
Rezistor R 2 nu a fost scurtat
Aparatul de măsură a tensiunii (măsurarea) a eșuat
Aparatul de măsurare a tensiunii nu a fost scurtat
Ecartamentul "Dummy" (compensarea temperaturii) a eșuat
Ecartamentul "Dummy" (compensarea temperaturii) nu a fost scurtat
Sursa de tensiune este moartă (nici o tensiune de ieșire la toate)
Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Rezistorul R 1 nu a putut fi deschis
Rezistor R 1 nu a fost scurtat Nu este posibil
Rezistor R 2 a eșuat deschis Nu este posibil
Rezistor R 2 nu a fost scurtat Posibil
Aparatul de măsurare a defecțiunii nu a fost deschis
Aparatul de măsurare nu a fost scurtcircuitat posibil
Ecartamentul "Dummy" (compensarea temperaturii) a eșuat deschis Posibil
Ecartamentul "dummy" (compensarea temperaturii) nu a reușit să fie scurtat Nu este posibil
Sursa de tensiune este moartă (nici o tensiune de ieșire la toate) Nu este posibil

Următoarea întrebare: identificați posibilele defecțiuni ale firelor sau conexiunilor în acest circuit care ar putea determina manifestarea aceluiași simptom.

Note:

Această întrebare îi ajută pe elevi să-și construiască abilitatea de a elimina posibilele posibilități de vină, permițându-le să se concentreze în schimb asupra a ceea ce este mai probabil. O abilitate importantă în depanarea sistemului este capacitatea de a formula probabilități pentru diferite scenarii de avarie. Fără această abilitate, veți pierde mult timp în căutarea unor greșeli puțin probabile, pierzând astfel timpul.

Pentru fiecare scenariu de eroare este important să întrebați elevii de ce credeți că este posibil sau nu. S-ar putea ca unii elevi să obțină răspunsul (răspunsurile) corect (i) din motive greșite, deci este bine să explorați raționamentul fiecărui răspuns.

  • ← Foaia de lucru anterioară

  • Fișa foilor de lucru

  • Foaia de lucru următoare →