Perustehtävät (611–624)

611. Kondensaattorin varautumisen kuvaaja

Kondensaattori kytkettiin 2,8 V:n jännitelähteeseen ja se varautui. Virtapiirin sähkövirtaa mitattiin, ja ohessa on kuvaaja siitä.

  1. Piirrä kytkentäkaavio kondensaattorin varaamisesta.
  2. Kuinka suuri on kondensaattorin varaus, kun se on täysin ladattu?
  3. Kuinka suuri on kondensaattorin kapasitanssi?

612. Kondensaattorin sähkövirran mittaus

Kondensaattori kytkettiin 2,0 voltin jännitteeseen. Kondensaattoriin kulkevaa sähkövirtaa mitattiin ajan suhteen, jolloin saatiin oheisen taulukon mukaiset tulokset.

Aineisto:
Taulukko: Kondensaattorin_sahkovirran_mittaus.ods (LibreCalc)
Taulukko: Kondensaattorin_sahkovirran_mittaus.cmbl (Logger Pro)
Taulukko: Kondensaattorin_sahkovirran_mittaus.cap (Capstone)

  1. Esitä tulokset aika–sähkövirta-koordinaatistossa.
  2. Määritä kuvaajan perusteella kondensaattoriin siirtynyt varaus ja sen kapasitanssi.

613. Kondensaattorin jännitteen määritys

Kondensaattori, jonka kapasitanssi on 230 nF, ladattiin kytkemällä se paristoon. Ohessa ovat virran mittaustulokset latautumisen ajalta. Kuinka suuri oli kondensaattorin jännite latauksen päätteeksi?

Aineisto:
Taulukko: Kondensaattorin_jannitteen_maaritys.ods (LibreCalc)
Taulukko: Kondensaattorin_jannitteen_maaritys.cmbl (Logger Pro)
Taulukko: Kondensaattorin_jannitteen_maaritys.cap (Capstone)

614. Kondensaattorilaskuja

  1. Kondensaattorin kapasitanssi on 2,2 nF. Se kytketään 1,5 V jännitelähteeseen. Kuinka suuri varaus kondensaattoriin siirtyy?
  2. Superkondensaattorin suuruus on 10 F. Siihen saadaan 27 C varaus. Kuinka suuri on kondensaattorin jännite?

615. Kondensaattorin varaus

Kondensaattorin kapasitanssi on 250 µF. Se kytketään 9,0 voltin jännitteeseen.

  1. Kuinka suuren sähkövarauksen kondensaattori saa?
  2. Edellisen kohdan kondensaattorin varaus purkautuu osittain, kunnes sen jännite on laskenut 5,5 volttiin. Purkautumiskytkennässä on automatiikka, joka säätää purkautumisvirran vakioksi suuruudeltaan 85 µA. Kuinka kauan purkautuminen kestää?

616. Kondensaattorin energia

Erään kondensaattorin kapasitanssi on 1000 µF.

  1. Kondensaattori ladataan 6,0 V maksimijännitteeseensä. Paljonko varausta kondensaattoriin siirtyy ja paljonko energiaa siihen varastoituu?
  2. Kondensaattori halutaan ladata siten, että siirtyvän varauksen määrä on puolet a-kohdasta. Millainen latausjännitteen tulee olla ja kuinka paljon energiaa kondensaattoriin tällöin varastoituu?

617. Läpilyöntikestävyys ja maksimienergia

Erään levykondensaattorin kapasitanssi on 220 nF. Levyjen välissä on muovikerros, jonka paksuus on 0,12 mm ja läpilyöntikestävyys 23 kV/mm. Kuinka suuri energiamäärä kondensaattoriin voidaan varastoida?

618. Diodin pn-rajapinta

Kaavio esittää p- ja n-tyyppisten puolijohteiden rajapintaa kytkettynä jännitelähteeseen.

  1.  Vastaa perustellen, onko diodi kytketty päästö- vai estosuuntaan?
  2. Mitä vaaditaan, että diodin läpi kulkee sähkövirta?

 

619. Diodin ominaiskäyrä

Diodi oli kytketty sarjaan säädettävän jännitelähteen kanssa. Jännitelähteen napajännitettä sekä virtapiirissä kulkevaa sähkövirtaa mitattiin, ja niistä muodostettiin diodin ominaiskäyrä.


  1. Perustele ominaiskäyrän muoto.
  2. Kuinka suuri on diodin kynnysjännite?

620. Kaksi diodia

Virtapiirissä on kaksi samanlaista diodia, joiden kynnysjännite on 0,9 V. Vastaa perustellen, havaitaanko diodin A ja B haarassa havaitaan sähkövirta, kun jännitelähteen napajännite on
  1. 0,5 V.
  2. 1,5 V. 

620. Kaksi diodia

  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

621. Kondensaattorin lataus ja etuvastus

Kondensaattori varataan jännitelähteellä, jonka napajännite on [[$U$]]. Latauskytkennässä käytetään etuvastusta, jonka resistanssi on [[$R$]]. Ohessa on kuvaaja latausvirrasta.

  1. Miten sähkövirran kuvaaja muuttuisi, jos lataamiseen käytettäisiin jännitelähdettä, jonka napajännite olisi suurempi kuin [[$U$]]?
  2. Miten sähkövirran kuvaaja muuttuisi, jos käytettäisiin etuvastusta, jolla on suurempi resistanssi kuin [[$R$]]?

622. Kondensaattorin sähkövirta ja jännite

Kondensaattori ladattiin jännitelähteellä niin, että kondensaattorin kanssa oli kytkettynä sarjaan vastus. Kondensaattorin jännitettä ja virtapiirissä kulkevaa sähkövirtaa mitattiin ja saatiin oheiset kuvaajat.

  1. Kuinka suuri oli jännitelähteen napajännite?
  2. Kuinka suuri oli käytetyn etuvastuksen resistanssi?

623. Punainen ledi

Punaisen ledin kynnysjännite on 1,9 V, ja sen läpi kulkevan sähkövirran pitää olla 20 mA. Jännitelähteen napajännite on 3,0 V.

  1. Kuinka suuri on ledin jännite, jotta se loistaa?
  2. Kuinka suuri vastus on kytkettävä ledin kanssa sarjaan?

623. Punainen ledi

  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

624. Sininen ledi

Sinisen ledin kynnysjännite on 3,4 V.

  1. Kuinka suuri sähkövirta virtapiirissä kulkee, kun ledin kanssa sarjaan kytketään 120 Ω:n vastus ja ne yhdistetään 4,5 V:n paristoon?
  2. Kuinka suuri on etuvastuksen resistanssin vähintään oltava, jotta ledin läpi kulkeva sähkövirta ei ylitä 25 mA?

624. Sininen ledi

  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.