Sistema Elektronikoen Eztabaida Galderen Adibidea
Sistema elektronikoek funtsezko zeregina dute bizitza modernoko hainbat sektoretan, komunikazioetatik eta industriatik hasi eta medikuntzaraino. Sistema elektronikoen oinarrizko kontzeptuak eta aplikazioak sakonki ulertzea ezinbestekoa da arlo honetan adituak izan nahi duten ikasle eta profesionalentzat. Artikulu honek sistema elektronikoei buruzko hainbat arazo eta eztabaida aurkeztuko ditu adibide gisa, eta espero dugu ikaskuntza prozesuan ikuspegi orokorra emango dutela eta lagungarria izango dela.
1. Arazoaren adibidea: RC Behe-Pase Iragazki Zirkuitua
Galdera:
RC iragazki-zirkuitu bat ematen zaizu, non erresistentzia (R) 1kΩ eta kapazitantzia (C) 100nF den. Kalkulatu iragazkiaren ebakitze-maiztasuna.
Eztabaida:
RC behe-paseko iragazki baten ebakitze-maiztasuna (f_c) formula hau erabiliz kalkula daiteke:
\[ f_c = \frac{1}{2 \pi RC} \]
NanoFarad-etik Farad-era kapazitantzia-balioa bihurtuz:
C = 100nF = 100 × 10-9 F
Orain, R eta C balioak formula honetan ordezkatzen ditugu:
\[ f_c = \frac{1}{2 \pi (1 \times 10^3)(100 \times 10^{-9})} \]
\[ f_c = \frac{1}{2 \pi \times 10^{-4}} \]
\[ f_c \gutxi gorabehera \frac{1}{6.28 \times 10^{-4}} \]
\[ f_c \gutxi gorabehera 1591.55 Hz \]
Beraz, iragazki honen ebakitze-maiztasuna 1591.55 Hz ingurukoa da.
2. Galdera adibidea: Irabazia anplifikadore operazionaletan (Op-Amp)
Galdera:
R1 = 1kΩ eta R2 = 10kΩ balioekin alderantzikatzen ez den anplifikadore operazional bat erabiltzean, kalkulatu zirkuituaren irabazia.
Eztabaida:
Alderantzikatzen ez den anplifikadore operazional baten irabazia formula honen bidez kalkulatzen da:
\[ Irabazia(A) = 1 + \frac{R2}{R1} \]
R1 eta R2 balio hauekin:
A = 1 + \frac{10k\Omega}{1k\Omega} \]
\[ A = 1 + 10 \]
\[ A = 11 \]
Goiko emaitzetatik, alderantzikatzen ez den anplifikadore operazional honen irabazia 11 aldiz handiagoa da.
3. Galdera adibidea: Seinaleen loteria duen sistema digitala
Galdera:
Bost hankako seinale digital batek 01101 kode bitarreko eredua sortzen du. Kalkulatu kode bitarreko ereduaren dagokion balio hamartarra.
Eztabaida:
Kode bitarra hamartar bihurtzeko, biren berreturen bidezko biderketa metodoa erabil dezakegu. Digitu bitar bakoitza 2z biderkatzen da, eskuinetik ezkerrera duen posizioari dagokion bertura igoz, 0ren berretura hasita.
01101 eredu bitarra honela kalkula daiteke:
\[ 0 × 2^4 + 1 × 2^3 + 1 × 2^2 + 0 × 2^1 + 1 × 2^0 \]
Bihurtu:
[0 × 16 + 1 × 8 + 1 × 4 + 0 × 2 + 1 × 1]
\[ = 0 + 8 + 4 + 0 + 1 \]
\[ = 13 \]
Beraz, 01101 eredu bitarraren balio hamartarra 13 da.
4. Galdera adibidea: Uhin osoko zuzentzaile zirkuitua
Galdera:
240V AC-tik 24V AC-ra tentsioa murrizten duen transformadore bat erabiliz, uhin osoko zuzentzaile batera konektatuta, kalkulatu emaitza den tentsio zuzena diodoa ideala bada (tentsio-jausirik gabe).
Eztabaida:
Uhin osoko zuzentzaile batek korronte alternoa korronte zuzen bihurtzen du korronte alternoko ziklo osoa zuzenduz. Uhin osoko zuzentzaile batek sortutako tentsio zuzena zehaztu daiteke zuzendutako uhin-formaren batez besteko tentsioa kalkulatuz.
Diodo ideal bat eta sarrerako (irteerako transformadorearen) RMS tentsio bat lortzeko, uhin osoko zuzentzaile polarizatuaren irteerako tentsio zuzena hau da:
\[ V_{DC} \gutxi gorabehera \frac{2V_{RMS}}{\pi} \]
Hemen, RMS tentsioa 24V da.
\[ V_{DC} \gutxi gorabehera \frac{2 \times 24}{3.14} \]
\[ V_{DC} \gutxi gorabehera \frac{48}{3.14} \]
\[ V_{DC} \gutxi gorabehera 15.29V \]
Beraz, ondoriozko tentsio zuzena 15.29 V ingurukoa da.
5. Galdera adibidea: LC erresonantzia zirkuituaren konbinazio paraleloa
Galdera:
Zehaztu L = 10mH induktore batez eta C = 10µF kondentsadore batez osatutako LC zirkuitu erresonante baten erresonantzia-maiztasuna (f_r).
Eztabaida:
LC zirkuitu paralelo baten erresonantzia-maiztasuna (\(f_r\)) formula honen bidez kalkulatzen da:
\[ f_r = \frac{1}{2 \pi \sqrt{LC}} \]
L eta C balioak Henry eta Farad unitateetara bihurtuz:
L = 10 mH = 10 × 10^{-3}H]
\[ C = 10µF = 10 × 10^{-6}F \]
Ordezkatu L eta C formula honetan:
\[ f_r = \frac{1}{2 π \sqrt{(10 × 10^{-3})(10 × 10^{-6})}} \]
\[ f_r = \frac{1}{2 \pi \sqrt{10 \times 10^{-9}}} \]
\[ f_r = \frac{1}{2 \pi \sqrt{10^{-8}}} \]
\[ f_r = \frac{1}{2 \pi \times 10^{-4}} \]
\[ f_r = \frac{10^4}{2 \pi} \]
\[ f_r \gutxi gorabehera \frac{10^4}{6.28} \]
\[ f_r \gutxi gorabehera 1591.55 Hz \]
Beraz, LC zirkuitu honen erresonantzia-maiztasuna 1591.55 Hz ingurukoa da.
Ondorioa
Goiko adibide-arazoen eztabaidatik, ikusi dugu nola oinarrizko elektronika-printzipioak aplikatzeak arloan aurkitzen diren arazo ohikoenak ulertzen eta konpontzen lagun diezagukeen. Kontzeptuak ulertzea eta etengabeko praktikatzea ezinbestekoak dira sistema elektronikoak menperatzeko. Artikulu honek irakurleei sistema elektronikoen osagaiak eta oinarrizko propietateak nola kalkulatu hobeto ulertzen lagunduko diela espero da, eta horrela ikasketetan eta lantokian aplikatu ahal izango dituztela.
