EKSAMEN. Emne: Fysikk og datateknikk

Transkript

1 EKSAMEN Emnekode: ITD11006 Emne: Fysikk og datateknikk Dato: 05. Mai 010 Eksamenstid: k 9:00 ti k 13:00 Hjepemider: 4 sider (A4) ( ark) med egne notater. Kakuator. Gruppebesvarese, som bir det ut på eksamensdagen ti de som har fått den godkjent Fagærer: Ering Strand Eksamensoppgaven: Oppgavesettet består av 4 sider med oppgaver og 1 side vedegg, totat 5 sider. Kontroer at oppgaven er kompett før du begynner å besvare spørsmåene. Oppgavesettet består av 3 oppgaver. Ae oppgavene ska besvares. Ae oppgavene teer ikt ti eksamen. Sensurdato: 3. Juni 010 Karakterene er tigjengeige for studenter på studentweb senest dagen etter oppgitt sensurfrist. Føg instruksjoner gitt på: Ae utregninger må tas med i besvaresen! Oppgave 1 a) Gitt føgende krets: Spenningen U 1 = 5,0 V, motstandene R 1 =1500 Ω (= 1K5), R =4800 Ω (=4K8) og R 3 =1000 Ω (= 1KΩ ). 1) Hvor stor er totastrømmen som går gjennom R 1? ) Hvor stor er spenningen U? Eksamen i ITD11006 Fysikk og datateknikk, 05/ Side 1 av 5

2 b) Nå utvides kretsen i oppgave 1a, med motstanden R 4 : Den nye motstanden R 4 =4K7. 1) Hvor stor er totastrømmen som går gjennom motstanden R 1 nå? ) Hvor stor er spenningen U nå? c) Gitt føgende krets: Spenningen U 1 = 10,0 V, motstandene R 1 =1000 Ω (= 1K), R =800 Ω (=8K), R 3 =1000 Ω (= 1KΩ ), R 4 =3300 Ω (= 3K3 ) og R 5 =500 Ω. Lag en Thevenin ekvivaent av denne krets, sik som i figuren under. Regn ut spenningen U T og motstanden R T. d) Gitt føgende krets: R =10K og C 1 =33 nf 1) Hva kaes denne kretsen? ) Hva er grensefrekvensen? 3) eregn, og tegn opp overføringsfunksjonen U /U 1 på det utdete havogaritmiske arket. ruk benevnesen d på y-aksen. Husk å skrive på ditt kandidatnummer på arket. Eksamen i ITD11006 Fysikk og datateknikk, 05/ Side av 5

3 Oppgave Litt info i vedegg a) eskriv hvordan en Haeffekt sensor virker. b) Anta at den magnetiske fukstettheten = Tesa. Anta videre at en kabe beveger seg med en fart v = m/s i dette -fetet. Fartsretningen er normat på fetinjene. Hvor stor spenning bir indusert i kabeen, når engden av kabeen i -fetet = 0,5 m? c) Hvor stor er induktansen L, i denne spoen? Radien r = 1,0 cm, anta vikinger N = 500 og engden = 3,0 cm. Kjerne i spoen er uft, med en permeabiiteten μ = 4 π 10-7 [H/m] Hva vi skje med L, hvis det brukes en jernkjerne. ir L større eer mindre? Forkar. d) Impedansen i en spoe er gitt av Z = jπfl Hva står bokstavene j, f og L for? e) Gitt føgende krets: L 1 = 10 mh, R = 5600 Ω a) Hva sags fiter er dette? b) Hva bir grensefrekvensen? f) Lag en kretstegning av en spenningsføger. Forkar hva den gjør, og hvor det er aktuet å bruke en sik krets. Eksamen i ITD11006 Fysikk og datateknikk, 05/ Side 3 av 5

4 Oppgave 3 a) eskriv virkemåten ti en PN overgang. b) Gitt føgende krets: AC-spenningen U 1 går fra +3,0 ti -3,0 V. Atså den har en U PP på 6,0 V. Lag en tegning av spenningen U 1 og U R. Ta med en he periode på tidsskaaen. c) Lag en kretstegning av et måesystem som bruker en motstandssensor i en Wheatstones måebru. Sensoren passeres sik at spenningen ut av brua øker når motstanden øker i sensoren. Signaet fra måebrua bir forsterket i en den baanserte forsterkeren AMP0. Deretter ska det være et LP fiter, og tisutt en sikkerhetskrets. d) eregn komponentene i din krets. Det ska brukes en temperatursensor Pt1000, i temperaturområdet fra 0,0 ºC ti 30,0 ºC. Ved 0,0 ºC er motstanden i Pt1000 på 1000 Ω. Ved 30,0 ºC er motstanden i Pt1000 på 1117 Ω. Spenningen over Wheatstones måebru er +3,0 V og 3,0 V. Du trenger ikke å ta hensyn ti varmetap i Pt1000 sensoren. Data for AMP0 finnes i vedegg. Sikerhetskretsen må være sik at spenningen inn på ADC igger i området fra -0,7 V ti + 5,6 V. Eksamen i ITD11006 Fysikk og datateknikk, 05/ Side 4 av 5

5 Eksamen i ITD11006 Fysikk og datateknikk, 05/ Side 5 av 5 VEDLEGG Former i magnetisme: v q F Trajectory of a partice with charge q, under the infuence of a magnetic fied (directed perpendicuary out of the screen), for different vaues of q. H A v U ind r N A N L Figur av en den baanserte forsterkeren AMP0, med forme for beregning av forsterkningen G