ХХ V Республиканская техническая олимпиада «Шаг в будущее»

Заочный этап

2019-2020 учебный год

Задания по направлению  «Электроника»

1. Схема электрической цепи представлена на рисунке.

Требуется:

а) определить величину напряжения U             и мощности (P 1, P 2, P 3) , рассеиваемые на каждом резисторе для 2-х крайних положений движка реостата (переменного резистора) R 2;

б) определить – при каком сопротивлении реостата R 2 сумма мощностей P 2+ P 3 будет максимальна и какое при этом будет напряжение U.

2. Схема электрической цепи представлена на рисунке.

Требуется: рассчитать все напряжения и токи для 2-х вариантов полярности питающего напряжения U п. Падение напряжения на открытых диодах VD 1, VD 2 считать равным 0,8 В, токами утечки закрытых диодов пренебречь.

3. Робот на колесном ходу массой 1 кг питается от аккумулятора                          с электрической емкостью 1,0 Амперчас и напряжением 3,6 В. Расход энергии:

- габаритные огни потребляют ток 100 мА;

- система управления потребляет ток 400 мА;

- двигатель при движении по горизонтальной поверхности развивает механическую мощность 2 Вт, к.п.д. двигателя – 0,75.

Сколько времени будет работать робот на одной зарядке аккумулятора         при следующих условиях:

 Вариант 1- робот постоянно движется по горизонтальной поверхности;

 Вариант 2 -траектория движения робота включает в себя участок подъема   на 30 м.

4. Схемы включения 3-х светодиодов представлены на рисунке. Типы светодиодов: красный (VD1, VD4) с рабочим напряжением Ur =1,8 В; зеленый (VD2, VD5) – Ug =3,0 В и синий (VD3, VD6) – Ub =3,6 В.

Требуется: рассчитать сопротивления резисторов R 1, R 2, R 3, R 4, задающих ток каждого светодиода Ivd = 20 мА, а так же – мощности, рассеиваемые на этих резисторах.

5. Рассчитать напряжения в точках A , B , C , D , E , F схемы, представленной на рисунке.

Параметры элементов:

R 1= R 2= R 3=100 Ом,

R 4= R 5=200 Ом;

С1=С3=1мкФ, С2=С4=2мкФ;                                                             

                                          Источник постоянного напряжения U =7 B .

6. Имеется первый отрезок проволоки диаметром 1 мм и длиной 10 метров. Какую длину второго отрезка проволоки диаметром 0,5 мм надо взять, чтобы получить электрическое сопротивление, равное сопротивлению первого отрезка проволоки? Оба отрезка изготовлены из одинакового материала.

7. Доказать, что общая индуктивность трёх катушек индуктивности, соединённых параллельно, равна L₁ L₂ L₃ /(L₁ L₂+L₁ L₃+L₂ L₃), где L₁, L₂, L₃-индуктивности катушек.

8. Шкала амперметра содержит 100 одинаковых делений и рассчитана на максимальную силу тока 10 ампер. Как можно увеличить величину максимально измеряемого тока до 100 ампер? На каком делении шкалы установится стрелка этого прибора при измеряемом токе 25 ампер? Ответ пояснить схемой и расчётами.

9. Три аккумулятора и 3 одинаковых резистора включены последовательно. Произвести расчёт напряжений во всех точках для двух вариантов:

   1)заземлена одна точка между резисторами.

2) заземлена одна точка между аккумуляторами.

Точка заземления - это условный ноль напряжения, относительно этой точки измеряются другие напряжения.

10. Нарисовать схему усилителя. Предложить методы измерения входного и выходного сопротивления этого усилителя. Ответ пояснить схемами включения измерительных устройств.

                  Составители:                                           

                                          Мукаев Р.Ю. ,к.т.н., доцент

                                                                кафедры информационно-измерительной

                                         техники ФГБОУ ВО УГАТУ;

Яшин Е.В., ст.преподаватель кафедры

электроники и биомедицинских технологий

                                                                   ФГБОУ ВО УГАТУ