Елементна база електронних апаратів

Знайдіть коефіцієнт трансформації трансформатора живлення , якщо відомо, що індуктивність вторинної обмотки дорівнює 0,25 Гн, а індуктивність первинної обмотки 1 Гн

Розв’язок завдання №1.

Коефіцієнт трансформації визначається відношенням кількості витків вторинної обмотки до кількості витків вторинної обмотки . Індуктивність обмоток відповідно до формули Ногаока пропорційна квадрату кількості витків обмоток . Тому простіше всього скласти відношення . Звідси коефіцієнт трансформації _.

Визначте внутрішнє падіння напруги на обмотці трансформатора живлення при робочій температурі +100ºС, якщо в обмотці протікає струм 1 А, а опір обмотки складає 8 Ом при температурі + 20º С. (Температурний коефіцієнт міді 4,1Е-3 1/град)

Розв’язок завдання №2.

Необхідно визначити опір обмотки при температурі 100°C. Запишемо вираз для температурного коефіцієнта дроту . Визначаємо на скільки збільшиться опір при зростанні температури на =80°C. Маємо . Визначаємо значення опору обмотки при температурі +100°C

Користуючись законом Ома отримуємо

Яка потужність виділяється в конденсаторі ємністю 1 мкФ у вигляді тепла на частоті 50 Гц, якщо напруга на конденсаторі 220 В, а його добротність 1000 ?

Розв’язок завдання №4

Потрібно визначити опір втрат в паралельній еквівалентній схемі конденсатора знаючи його добротність, яка визначається за формулою . Звідси Ом. Знаходимо потужність Вт.

Найдіть діаметр дроту обмотки трансформатора живлення, якщо в обмотці протікає струм 3,14 А, а при розрахунку розмірів магнітопроводу була прийнята густина струму 4 А/мм²

Розв’язок завдання №5

По густині струму визначаємо переріз круглого провідника

(мм²). Звідси мм.

Визначте добротність котушки індуктивності на частоті 20 МГц, якщо індуктив­ність складає 5 мкГн, а опір втрат в котушці на цій частоті 6,28 Ом.

Розв’язок завдання №6

Добротність котушки визначається за формулою

.

Яка повинна бути довжина звукопроводу лінії затримки на поверхневих акустичних хвилях модуля кольору телевізора, якщо час затримки 64 мкс, а лінія побудована на силікаті вісмута ( швидкість ПАХ 1,7 км/с.)

Розв’язок завдання №7

Довжина лінії визначається як мм.

Котушка індуктивності мкГн має опір втрат Ом. Чому дорівнює добротність котушки на частоті 100 МГц.

Розв’язок завдання №8

Добротність котушки визначається за формулою

Яка потужність виділяється в резисторі з номінальним значенням опору 100 Ом, якщо постійна напруга на одному виводі резистора відносно корпуса складає 80 В, а на іншому виводі відносно корпуса 90В.

Розв’язок завдання №9

Потужність визначається за формулою Вт.

В котушку з добротністю 100 ввели магнітне осердя з діючою магнітною проникністю 5 та опором втрат в осерді, що складає 30% від опору втрат котушки. Яка добротність котушки з осердям?

Розв’язок завдання №10

Добротність котушки визначається . При введені осердя індуктивність збільшується в разів відповідно збільшується опір втрат. Таким чином, маємо

.

Коливальний контур підсилювача високої частоти магнітоли працює в діапазоні 100…50 МГц і перестроюється конденсатором змінної ємності. Який повинен бути коефіцієнт перекриття по ємності конденсатора?

Розв’язок завдання № 11.

Коефіцієнт перекриття по частоті дорівнює k_f = f_макс./ f_мін. Визначимо максимальну і мінімальну частоту, користуючись формулою Томсона. Отримаємо:

____ _____ ___ ____

k_f = 2π √ LC_мін / 2π √ LC_макс = √ C_мін / √ C_макс , але k_c= 1 / k = C_{мак с}/ C_мін= (100 / 50)² = 4.

Чому дорівнює завал частотної характеристики сигнального трансформатора відносно середніх частот, якщо на частоті 40 Гц коефіцієнт частотних спотворень дорівнює 3 дБ. (1,41)

Розв’язок завдання №12

Коефіцієнт частотних спотворень визначається в децібелах ,

де  – коефіцієнт частотних спотворень у відносних одиницях, який потрібно визначити. .

Завал частотної характеристики це величина зворотна до коефіцієнта частотних спотворень, тобто .

До якої максимальної частоти може працювати котушка індуктивності 1 мкГ, якщо власна ємність складає 1 пФ.

Розв’язок завдання №13

Котушка індуктивності може працювати тільки в діапазоні частот від нульової частоти до частоти власного резонансу, який потрібно визначити за формулою Томсона

МГц

Через резистор 100 Ом протікає імпульсний струм у вигляді послідовності прямокутних імпульсів амплітудою 0,1 А, тривалістю імпульсу 5 мкс та частота 100 кГц. Знайдіть середнє значення потужність, що виділяється на резисторі.

Розв’язок завдання №14

Потрібно визначити потужність в імпульсі Вт. Середня потужність визначається як , де  – тривалість імпульсу;  – період імпульсів. Визначаємо середню потужність Вт.

В коливальному контурі з температурним коефіцієнтом індуктивності Е-6 1/град ввімкнений конденсатор з температурним коефіцієнтом ємності - 10Е-6 1/град. Чому дорівнює температурний коефіцієнт частоти коливального контуру?

Розв’язок завдання №15

По визначенню температурний коефіцієнт частоти коливального контуру визначається за формулою , де  – температурний коефіцієнт індуктивності;  –температурний коефіцієнт ємності. Таким чином, температурний коефіцієнт частоти (1/град).

На кільці К60х40х10 (мм)із фериту 500НМ з відносною магнітною проникністю 500 намотана обмотка, яка має 100 витків дроту. Знайдіть індуктивність котушки, якщо площа перерізу магнітопроводу 1 см², а довжина середньої магнітної силової лінії складає 15,7 см. .( магнітна проникність фериту , )

Розв’язок завдання №16

Індуктивність обмотки визначається за формулою Ногаока , де  – відносна магнітна проникність; Гн/м – магнітна стала;  – площа перерізу магнітопровіду;  – довжина середньої магнітної силової лінії. Визначаємо індуктивність обмотки, Гн мГн.

В штучній лінії затримки на елементах температурний коефіцієнт індуктивності становить +710^-6 1/град, а температурний коефіцієнт ємності - 4710^-6 1/град. Знайдіть температурний коефіцієнт часу затримки

Розв’язок завдання №17

Час затримки лінії визначається за формулою , де  – кількість ланок лінії. Провівши за цим виразом, обчислення температурного коефіцієнта отримаємо

(1/град).

При температурі +20ºС коливальний контур має резонансну частоту 10 МГц. Відомо, що температурний коефіцієнт індуктивності становить -7010^-6 1/град, а температурний коефіцієнт ємності 47010^-6 1/град. Чому дорівнює резонансна частота при температурі +80ºС?

Розв’язок завдання №18

1 .Спочатку вирахуємо температурний коефіцієнт коливального контуру α_f = Δf / f Δt = - 0,5 ( - 70 · 10^-6 + 470 · 10^-6 ) = - 200 · 10^-6 (1/град).

2. За виразом температурного коефіцієнта визначаємо резонансну частоту при температурі як

f₈₀ = f₂₀ (1+ α Δt ) = 10 ·10⁶ ( 1 - .200 · 10^-6 · 60 ) = 9,88 МГц

Конденсатор змінної ємності має 20 пФ… пФ. Послідовно з ним ввімкнений конденсатор постійної ємності з номінальним значенням 20 пФ. Знайдіть коефіцієнт перекриття по ємності при послідовному ввімкнені конденсаторів.

Розв’язок завдання №19

Коефіцієнт перекриття по ємності це . Визначаємо максимальне і мінімальне значення ємності при послідовному сполученні конденсаторів постійної і змінної ємності: пФ; пФ.

Тоді .

Чому дорівнює завал частотної характеристики сигнального трансформатора на частоті 10 кГц, якщо коефіцієнт частотних спотворень на цій частоті М_в =3 дБ (1,41)

Розв’язок завдання №20

Коефіцієнт частотних спотворень визначений в децібелах

, де  – коефіцієнт частотних спотворень у відносних величинах, який потрібно визначити. Завал частотної характеристики  – це величина зворотна до коефіцієнта частотних спотворень .

Лінія затримки рециркулятора працює з імпульсами прямокутної форми тривалістю 1 мкс. В якій смузі частот працює лінія?

Розв’язок завдання №21

Смуга частот лінії для роботи з прямокутними імпульсами визначається за формулою Гц.

Через резистор з номінальним значенням 100 Ом в колі колектора біполярного транзистора відео підсилювача протікає струм, який має постійну та гармонічну складову. Постійна складова становить 0,2А, а змінна – 0,1А. Найдіть потужність, яка виділяється на резисторі у вигляді тепла.

Розв’язок завдання №22

Потужність, що виділяється у вигляді тепла на резисторі, дорівнює сумі потужностей за рахунок постійного та змінного струму. Таким чином

Вт

Яка повинна бути відстань між зустрічно направленими штирями електроакустичного перетворювача лінії затримки на поверхневих акустичних хвилях, якщо лінія працює на частоті 100 МГц, а звукопровід лінії виготовлений ніобата літія. ( Швидкість поверхневих акустичних хвиль 4000м/с)

Розв’язок завдання №23

Відстань між штирями зустрічно - штирового перетворювача дорівнює, за визначенням, половині довжини акустичної хвилі. Визначаємо довжину хвилі м. Тому відстань між штирями складає 20 мкм.

Первинна обмотка сигнального трансформатора має 1000 витків. Магнітопровід Ш16х16 з фериту 600НН має середню довжину магнітної силової лінії 13,7 см. Знайдіть індуктивність обмотки. (Магнітна проникність фериту , ).

Розв’язок завдання №24

Індуктивність первинної обмотки знаходиться за формулою Ногаока , де  – відносна магнітна проникність; Гн/м – магнітна стала;  – площа перерізу магнітопровіду;  – довжина середньої магнітної силової лінії. Визначаємо індуктивність обмотки Гн.

На опорі навантаження ехолота на середній частоті 100 кГц є напруга 100 В. Найдіть напругу на опорі навантаження на частоті 50 кГц, якщо відомо, що коефіцієнт частотних спотворень на цій частоті дорівнює 3 дБ (1,41).

Розв’язок завдання №25

Визначаємо коефіцієнт частотних спотворень у відносних величинах. . Тоді відносний завал частотної характеристики дорівнює . Таким чином, якщо на частоті 100 кГц напруга складає 100 В, то на частоті 50 кГц напруга становить 70,7 В.

На опорі навантаження ехолота на середній частоті 100 кГц є напруга 1000 В. Найдіть напругу на опорі навантаження на частоті 250 кГц, якщо відомо, що коефіцієнт частотних спотворень на цій частоті дорівнює 3 дБ (1,41).

Розв’язок завдання №26

Визначаємо коефіцієнт частотних спотворень у відносних величинах. . Тоді відносний завал частотної характеристики дорівнює . Таким чином, якщо на частоті 250 кГц напруга складає 100 В, то на частоті 100 кГц напруга становить 707 В.

Первинна обмотка сигнального трансформатора має 500 витків. Магнітопровід Ш16х16 з фериту 600НН має середню довжину магнітної силової лінії 13,7 см. Знайдіть індуктивність обмотки. (Магнітна проникність фериту , ).

Розв’язок завдання №27

Індуктивність первинної обмотки знаходиться за формулою Ногаока , де  – відносна магнітна проникність; Гн/м – магнітна стала;  – площа перерізу магнітопровіду;  – довжина середньої магнітної силової лінії. Визначаємо індуктивність обмотки

Гн.

Найдіть діаметр дроту обмотки трансформатора живлення, якщо в обмотці протікає струм 3,14 А, а при розрахунку розмірів магнітопроводу була прийнята густина струму 2 А/мм².

Розв’язок завдання №28

По густині струму визначаємо переріз круглого провідника (мм²). Звідси мм.

Найдіть діаметр дроту обмотки трансформатора живлення, якщо в обмотці протікає струм 6,28 А, а при розрахунку розмірів магнітопроводу була прийнята густина струму 2 А/мм².

Розв’язок завдання №29

По густині струму визначаємо переріз круглого провідника

(мм²).

Звідси мм.

Найдіть активну складову струму холостого ходу трансформатора живлення, якщо втрати в сталі магнітопроводу складають 2,2 Вт, а напруга живлення на первинній обмотці дорівнює 220 В.

Розв’язок завдання №30

Оскільки активна складова струму холостого ходу визначається втратами в магніто проводі, то активна складова струму холостого ходу .

Найдіть для термокомпенсації частоти коливального контуру температурний коефіцієнт ємності конденсатора, якщо температурний коефіцієнт індуктивності складає +410^-5 1/град.

Розв’язок завдання №31

Температурний коефіцієнт частоти коливального контуру визначається за формулою . Умова термокомпенсації полягає в тому, що . І тому для термокомпенсації потрібно застосувати конденсатор з ТКЄ протилежним ТКІ, тобто (1/град).

Найдіть діаметр дроту обмотки сигнального трансформатора, якщо обмотка має 1000 витків дроту, середню довжину витка 0,0628м, і опір обмотки складає 1,7 Ом. (Питомий опір міді 0,017 Оммм²/м)

Розв’язок завдання №32

Опір провідника визначається за формулою , де – питомий опір міді; – довжина провідника; – переріз провідника; – діаметр провідника. Визначаємо довжину провідника, як добуток середньоїдовжини витка обмотки на кількість витків  м м. З формули для опору знаходимо діаметр провідника

Найдіть діаметр дроту обмотки сигнального трансформатора, якщо обмотка має 1000 витків дроту, середню довжину витка 0,0628м, а опір обмотки складає 3,4 Ом. (Питомий опір міді 0,017 Оммм²/м)

Розв’язок завдання №33

Опір провідника визначається за формулою , де – питомий опір міді; – довжина провідника; – переріз провідника; – діаметр провідника. Визначаємо довжину провідника, як добуток середньоїдовжини витка обмотки на кількість витків  м м.

З формули для опору знаходимо діаметр провідника