ZADANIA Z TEORII OBWODÓW DLA TELEINFORMATYKI
ZESTAW 1 (06.10 – 13.10.2008) Obowiązujący zakres materiału: Podstawowe modele zjawisk w obwodzie. Rezystancja. Indukcyjność. Indukcyjność wzajemna. Pojemność. Idealne źródło napięcia. Łączenie elementów.
Zad. 1. Przez przekrój S = 5 mm2 przewodnika miedzianego przepływa n = 51019 elektronów w czasie 1 s.
Obliczyć natężenie prądu i jego gęstość. Ładunek elektronu qe = 1.610-19 C.
Zad. 2. Do rezystora o kształcie pokazanym na rys. przyłożono napięcie U = 1V. Jaki prąd popłynie przez ten rezystor, jeżeli rezystywność materiału rezystora ρ = 10-4 Ωm.
a = 1 cm
stożek
a
b b = 5 cm
l = 10 cm
l
U
ρ
Zad. 3. Na rys. pokazano budowę rezystora mikroelektronicznego. Wielkość R = nazywa się rezystancją na h
kwadrat (ρ - rezystywność materiału rezystancyjnego). Należy obliczyć wymiary l i d rezystora R = 5 kΩ, jeżeli R = 500 Ω, moc rezystora P = 10 mW, zaś dopuszczalna moc jaka może wydzielić się na 1 cm2 powierzchni rezystora wynosi Pd = 1 W/cm2. Czy R zależy od wymiarów kwadratu?
przewodnik
warstwa rezystancyjna
h
dielektryk
d
l
Zad. 4. Obliczyć rezystancję R elementu powstałego w wyniku połączenia oporów jak na rysunku.
50
50
50
50
50
R
Zad. 5. Oblicz rezystancję wypadkową układu jednakowych rezystorów o rezystancji równej 1Ω, połączonych w sposób pokazany na rysunku (liczba ogniw jest nieskończenie wielka).
1
1
R = ?
Zad. 6. Wyznaczyć indukcyjność zastępczą układów induktorów przedstawionych na rys.
L2
L1
M
*
*
*
M *
*
L1
L3
L1
L2
M *
L2
L3
L1
L2
a)
b)
c)
d)
Zad. 7. Między okładki kondensatora płaskiego włożono dielektryk. Kondensator jest podłączony do baterii o napięciu U = 100 V. Należy obliczyć ładunek na okładkach kondensatora, natężenie pola elektrycznego w dielektryku i w powietrzu oraz pojemność i energię zgromadzoną w kondensatorze.
dielektryk
a
a = 1 cm, b = 2 cm,
+
2
U
powietrze
b
S = 1 m ,
ε = 2 (dielektryk)
-
r
S
Zad. 8. Dwa identyczne akumulatory (o takich samych parametrach E i Rw) połączono z odbiornikiem R na dwa sposoby (rysunek a i b). W każdym z tych przypadków w rezystancji R wydzieliła się taka sama moc czynna równa 10W. Jak moc czynna wydzieli się w rezystancji R, gdy połączymy ją tylko do jednego akumulatora? (rys.c).
+
+
+
+
+
R
(E, Rw)
R
R
P = ?
(E, Rw)
(E, Rw)
(E, Rw)
(E, Rw)
a)
b)
c)