7. U1 är en växelströmssignal på 12V med frekvensen 1000 Hz. R1

1. Hur definierar man elektrisk ström? Om du använder en formel, förklara den.
2.
Kondensator nedan har har en yta av 30 cm2 och ett avstånd mellan plattorna på d =1,5cm.
-2000V
-1000V
d
a) Hur stor spänning ligger över kondensatorn?
b) Hur stor är kondensatorns kapacitans?
c) Beräkna kondensatorns laddning.
d) Vad händer om man kortsluter kondensatorn ?
3. I de flesta apparater sitter en säkring. I lägenheten finns säkringar i ”proppskåpet”.
a) Beskriv funktionen hos en säkring?
b) Vissa apparater måste jordas. Vad har jordkabeln för funktion.
4. Spänningen över batteriet är 12V. Lampan två 10W-lampor är anslutna i parallellkoppling.
A
B
a) Hur stor ström går igenom varje lampa.
b)Hur stor ström går igenom lampa A om lampa B går sönder?
c) Hur stor ström går igenom A om B kortsluts?
5. I kopplingsschemat nedan är spänningen 20V. R1 är 2kΩ, R2 är 5kΩ och R3 är 10kΩ.
R1
R3
R2
a) Beräkna spänningen över R3.
b) Vilken ström går igenom R1?
20V
6.
R1
R2
G
R3
Rx
Koppling ovan kallas bryggkoppling och används ofta med sensorer.
R1= 400Ω, R2= 500Ω och R3=600Ω.
a) Vad skall RX vara för att det inte skall gå någon ström genom G.
b) Om Rx är en termistor (temperaturkänsligt motstånd) kan bryggkopplingen ovan användas
som termometer. Förklara!
7. U1 är en växelströmssignal på 12V med frekvensen 1000 Hz.
R1 är 4 koch R2 är 2 k
a) Rita in U1 och U2 i diagramet nedan. Använd ”inställningarna” angivna vid
diagrammet.
b) Beräkna U1eff. (effektivvärdet)
c) Hur kommer kurvan för U2 att ändras om man byter ut R2 mot en kondensator med
reaktansen 2 k
tid
Volt/div =5V
Time/div = 0,5ms
8. a) Beräkna resonansfrekvensen i kretsen nedan och
strömmen vid resonansen om U(p-p) = 5V.
b) Definiera också spänningar (p-p) över alla 3 komponenterna.
L = 5mH
R=5Ω
U
C = 0,1F
c) Om man tar ut signalen över kondensatorn får man ett fliter. Vilken typ av filter är
det? Rita också in i diagrammet nedan hur signalen skulle kunna se ut om
gränsfrekvensen är samma som resonansfrekvensen ovan.
Förstärkning
1
10
100
1000
10 4
Hz
9. Förklara kort principen för en mass-spektrometer med hjälp av nedanstående figur.
E betecknar elektriskfältstyrka och B betecknar magnetfältets styrka. Vad händer i det
elektriska fältet rep. magnetfältet med partikeln? Stöd ditt resonemang med lämpliga
formler.
detektor
10.
Transformatorn bygger på induktion.
a) Vad använder man transformatorn till?
b) Förklara hur induktion utnyttjas i transformatorn.
13. Nedanstående koppling visar en förstärkarekoppling.
a) Vad kallas komponenten markerad med A, vad har den för egenskaper? (1p)
b) Vad kallas komponenten markerad med B, vilka egenskaper har den?
c) Både A och B är gjorda av samma typ av material. Vilka elektriska egenskaper har det
materialet. Ange också varför det är ett lämpligt material för dessa koponenter.
d) Om man håller i de båda lösa ändarna markerade med C går det ström i kretsen.
Förklara vad som händer.
A
B
C
11.
Lampa
a
A
C
B
Ovan visas en logisk krets.
a) Ange en formel som beskriver samma sak som ”kopplingsschemat”.
b) Gör en sanningstabell och visa då lampan lyser.
12.
a) Skriv det binära talet 11101010 som decimaltal.
b) Skriv det decimala talet 596 som binärt tal
14.
Man vill konstruera en spektrofotometer som kan mäta från 0 till 3 absorbansenheter
med 3 decimalers noggrannhet.
a) Hur många bitar bör A/D-omvandlaren minst ha för att få den upplösningen?
b) På det digitala instrumentet sitter en display. Hur presenteras oftast en analog signal?
c) Ett annat problem med digitala signaler är samplings frekvensen, d.v.s. hur ofta man
mäter den analoga signalen för att få ett ”digitalt” värde.
Vad händer om samplingsfrekvensen är mycket lägre än den analoga signalens frekvens?
15 .
R2
FG
R1
Uin
2 _
3 +
Oscilloskop
7
OP
741
4
CH1 CH2
Uut
a) Beräkna spänning på utgången av förstärkaren Uut (p-p) om R1 = 5k, R2= 75k och Uin
= 0,5V(p-p). Matningsspänningen E = +/- 10V.
b) Vad kallas den här typen av förstärkare?
c) Vad händer om man ökar Uin till 1V? Hur ser det ut på oscilloskopet?
16. Den här kursen handlar om sensorer och mätsystem.
Förklara hu man kan överföra en rörelse från t.ex ett membran till en elektrisk signal med hjälp
av en sensor.
Rita gärna figur!
17. Beskriv hur ett helt mätsystem skulle kunna vara uppbyggt i exemplet ovan eller välj en annan
medicinteknisk tillämpning.