ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ÉRETTSÉGI VIZSGA ● 2010. október 18.

Elektronikai alapismeretek

emelt szint Javítási-értékelési útmutató 0812

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI VIZSGA

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

NEMZETI ERŐFORRÁS MINISZTÉRIUM

Elektronikai alapismeretek — emelt szint

Javítási-értékelési útmutató

Egyszerű, rövid feladatok

Maximális pontszám: 40

1.) Határozza meg egy l = 50 m hosszúságú, d = 0,4 mm átmérőjű, ρ = 1,75 10-8 Ω·m fajlagos ellenállású huzalból készült tekercs egyenáramú ellenállását!

R = ρ⋅

4 ⋅ 50 m l 4⋅l = ρ⋅ 2 = 1,75 ⋅ 10 −8 Ω ⋅ m ⋅ = 6,96 Ω 2 A d ⋅π 0,4 ⋅ 10 −3 m ⋅ π

(

4 pont

)

2.) Határozza meg az eredő kapacitást három sorosan kapcsolt kondenzátor esetén! Adatok: C1 = 120 nF, C2 = 200 nF, C3 = 300 nF.

C = C1 × C 2 × C 3 = 120 nF × 200 nF × 300 nF = 60 nF

3 pont

3.) Egészítse ki a táblázatot! A táblázatban az önindukciós tekercs menetszáma és induktivitása közötti kapcsolatot kell kifejeznie. A tekercs egyéb paraméterei állandónak tekinthetők. N

50

100

200

400

800

L (mH)

1

4

16

64

256

4 pont

4.) Határozza meg egy Ueff = 2 V, f = 1 kHz szinuszos váltakozó feszültség pillanatnyi értékét a pozitív félperiódus kezdetétől számított t = 100 μs időpontban!

1 u = 2 ⋅ U eff ⋅ sin 2 ⋅ π ⋅ f ⋅ t = 2 ⋅ 2 V ⋅ sin 360 0 ⋅ 10 3 ⋅ 10 − 4 s = 1,66 V s

3 pont

5.) Egészítse ki a táblázatot! A táblázatban egy kapacitás áramának frekvenciafüggését kell kifejeznie. A feszültség effektív értéke nem változik. f (Hz)

50

100

200

400

800

I (mA)

2

4

8

16

32

4 pont

6.) Határozza meg az egyfázisú fogyasztón fellépő hatásos teljesítményt a tápfeszültség, a tápáram és a fázisszög ismeretében! Adatok: U = 230 V, I = 4 A, φ = 35°. P = U ⋅ I ⋅ cos ϕ = 230 V ⋅ 4 A ⋅ cos 35˙° = 753,6 W

írásbeli vizsga 0812

2/8

3 pont

2010. október 18.



7.) Határozza meg egy bipoláris tranzisztor h22E paraméterét a következő mért értékek alapján: UCE1 = 5 V esetén IC1 = 3 mA; UCE2 = 10 V esetén IC2 = 3,2 mA! Mérés közben a bázisáram állandó. h 22 E =

I C 2 − I C1 3,2 mA − 3 mA = 40 μS = U CE 2 − U CE1 10 V − 5 V

3 pont

8.) Számítsa ki az Au = -100 feszültségerősítésű, Rbe = 3 kΩ bemeneti ellenállású, Rt = 2 kΩ ellenállással terhelt erősítő áramerősítését! Ai = Au ⋅

R be 3 kΩ = − 150 = −100 ⋅ 2 kΩ Rt

3 pont

9.) Rajzoljon kivonó áramkört 1 db műveleti erősítő és 4 db ellenállást felhasználásával! Az áramkör kimenetére rajzoljon terhelő ellenállást! Ube2

R1

R2 IC

Ube1

R3

Uki

4 pont

Rt

R4

10.) Határozza meg egy Pki = 80 W kimeneti teljesítményű erősítő kimeneti áramát! Az erősítő kimenetére Rt = 4 Ω terhelés csatlakozik.

I ki =

P = R

80 W = 4,47 A 4Ω

3 pont

11.) Írja fel az alábbi logikai függvény szabályos (kanonikus) algebrai alakját! A legnagyobb helyiértékű változót „A”-val jelölje! A függvényt nem kell egyszerűsítenie. F 4 = Σ 4 (1, 4, 5, 12) F4 = A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D

3 pont

12.) Rajzoljon a kétváltozós NOR függvényt két bemenetű NAND kapukkal megvalósító hálózatot! A változók csak ponált alakban állnak rendelkezésre. A

& &

B

&


&

F2 = A + B

3 pont

3/8

2010. október 18.



Összetett feladatok 1. feladat a)

I1 max =

Maximális pontszám: 60 Maximális pontszám: 15

Pmax 2W = = 0,2 A R1 50 Ω

2 pont

U 1 max = I1 max ⋅ R 1 = 0,2 A ⋅ 50 Ω = 10V I 2 max =

b)

Pmax = R2

2 pont

2W = 0,1 A 200 Ω

2 pont

U 2 max = I 2 max ⋅ R 2 = 0,1A ⋅ 200Ω = 20V

2 pont

U S max = I 2 max ⋅ (R 1 + R 2 ) = 0,1 A ⋅ (50 Ω + 200 Ω ) = 25V

2 pont

PS max = I 22 max ⋅ (R 1 + R 2 ) = (0,1 A ) ⋅ (50 Ω + 200 Ω ) = 2,5 W

2 pont

U P max = U 1 max = 10V

1 pont

2

c)

PP max =

U 12max U 12max (10 V )2 (10 V )2 + = + = 2,5W R1 R2 50 Ω 200 Ω

2. feladat a)


Z = R 2 + (X C − X L ) = 2

I=

2 pont

(2,4 kΩ )2 + (4,8 kΩ − 3 kΩ )2

= 3 kΩ

U be 3V = = 1 mA Z 3 kΩ

b)

3 pont 1 pont

ω R

φ1

XL

Z

φ2

XC-XL

XC

c)

U ki = I ⋅ X L = 1 mA ⋅ 3 kΩ = 3 V

d)

ϕ = ϕ1 + ϕ 2 = 90° + arc cos

e)

C=

1 pont

2,4 kΩ R = 90° + arc cos = 126,9° Z 3 kΩ

1 1 = = 33,2 nF 3 2 ⋅ π ⋅ f ⋅ X C 2 ⋅ π ⋅ 10 Hz ⋅ 4,8 ⋅ 10 3 Ω

XL 3 ⋅ 10 3 Ω = = 477 mH L= 2 ⋅ π ⋅ f 2 ⋅ π ⋅ 10 3 Hz


3 pont

3 pont 2 pont 2 pont

4/8

2010. október 18.



3. feladat


1 1 = 10 kΩ × = 8 kΩ y 22 25 μS

a)

R ki = R D ×

b)

A u = − y 21 ⋅ (R ki × R t ) = −5 mS ⋅ (8 kΩ × 20 kΩ) = −28,6

3 pont

a u = 20 ⋅ lg A u = 20 ⋅ lg 28,6 = 29,1 dB

2 pont

c)

2 pont

R be 2 100 kΩ = 4090 = (− 28,6 ) ⋅ 20 kΩ Rt

A p = A 2u ⋅

3 pont

a p = 10 ⋅ lg A p = 10 ⋅ lg 4090 = 36,1dB d)

C2 =

2 pont

1 1 = = 568 nF 2 ⋅ π ⋅ f 0 ⋅ (Rki + Rt ) 2 ⋅ π ⋅ 10 Hz ⋅ 2,8 ⋅ 10 4 Ω

(

)

4. feladat


a)

C A

115

14

12

13

111

10

8

19

B

(

17

6

D

(

4

5

)

B

4 pont

D

)(

)(

F 4 = A + B ⋅ B + D ⋅ (C + D )

13 12 10 11

b)

3 pont

)

(

)(

)

F 4 = A + B ⋅ B + D ⋅ (C + D ) = A + B ⋅ B + D ⋅ (C + D ) = A + B + B + D + C + D

A

1

1

B

1

1

C

F4

1

1 4 pont

D C

c)

A

0

11 13 12

4

15 17

12 8

13

15

6

B

F 4 = Σ 4 (1, 2, 3, 5, 7, 9, 10, 11)

2 pont

F4 = A ⋅ D + B ⋅ C + B ⋅ D

2 pont

14

1 9 111 110 D


5/8

2010. október 18.


d)


F4 = A ⋅ D + B ⋅ C + B ⋅ D = A ⋅ D + B ⋅ C + B ⋅ D = A ⋅ D ⋅ B ⋅ C ⋅ B ⋅ D A

&

&

B

&

&

C

&

F4

&

D

3 pont

A fentieknél nem bonyolultabb – szakmai szempontból helyes – logikai hálózatokat teljes pontszámmal kell elfogadni.

Az írásbeli vizsga értékelésének szabályai

Az egyszerű, rövid feladatok és az összetett feladatok megoldásának értékelésénél kötelező a központilag összeállított javítási útmutatónak való megfelelés. A tényleges pontszámokat – a számolást (méretezést) is igénylő megoldások értékelésénél – az alábbi táblázat alapján kell kialakítani: Mennyiségi szempontok Elemei

•

a megoldottság szintje

Minőségi szempontok

Aránya

70%

Elemei • • • •

A feladat megoldásának dokumentálása

Aránya

a megoldás logikája kreativitás pontosság a mértékegységek használata

Elemei • • •

20%

•

Aránya

rendezettség áttekinthetőség szabványos jelölések alkalmazása műszaki, formai és esztétikai elvárásoknak megfelelés

10%

A maximális pontszám tehát csak akkor adható meg, ha a megoldás a mennyiségi szempontok mellett a minőségi szempontokat és a feladat megoldásának dokumentálására vonatkozó elvárásokat maradéktalanul kielégíti. Az egyszerű, rövid feladatok pontozása 1. kérdés (4 pont) Képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 2. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 3. kérdés (4 pont) A pontszám azonos a helyes válaszok számával. 4. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont.


6/8

2010. október 18.



5. kérdés (4 pont) A pontszám azonos a helyes válaszok számával. 6. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 7. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 8. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 9. kérdés (4 pont) Szakmai szempontból hibátlan kapcsolás 2 pont, szabványos rajzjelek 2 pont. 10. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 11. kérdés (3 pont) Hibátlan algebrai alak 3 pont. Egy hibás term esetén 2 pont, több hiba esetén 0 pont. 12. kérdés (3 pont) Hibátlan logikai hálózat 3 pont. Hibánként 1 pont levonással a pontszám nulláig csökkenthető. A feladatok mennyiségi értékelésének általános szabályai

A megoldási útmutatótól eltérő, de szakmailag jó megoldásokat is el kell fogadni a feltüntetett pontszámokkal. A feladatra (részfeladatra) adható maximális pontszámot csak akkor kaphatja meg a vizsgázó, ha a képletbe az adatokat szakszerűen behelyettesíti, és így számítja ki a végeredményt. Az adatok normál alakban való használatát indokolt esetben kell megkövetelni. A végeredmény csak akkor fogadható el teljes pontszámmal, ha az eredmény számértéke és mértékegysége is kifogástalan. A részkérdésekre adható legkisebb pontszám 1 pont, tört pontszám nem adható. Összefüggő részkérdések esetén, ha hibás valamelyik részfeladat eredménye, akkor a hibás eredmény következő részfeladatban (részfeladatokban) való felhasználása esetén a kifogástalan megoldásokra a feltüntetett pontokat kell adni. Mindazonáltal értelemszerűen pontlevonást eredményez, ha: - a továbbvitt részeredmény szakmailag egyértelműen lehetetlen illetve extrém, - a felhasznált részeredmény csökkenti az utána következő részfeladat(ok) megoldásának bonyolultságát. Az összetett feladatok pontozása 1. feladat


a) I1max meghatározásánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. U1max meghatározásánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. I2max meghatározásánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. U2max meghatározásánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 8 pont. b) USmax meghatározásánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. PSmax meghatározásánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 4 pont. c) UPmax meghatározása 1 pont. PPmax meghatározásánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 3 pont.


7/8

2010. október 18.



2. feladat


a) Z meghatározásánál képlet 1 pont, behelyettesítés1 pont, eredmény 1 pont. I meghatározása 1 pont. Maximum 4 pont. b) Hibátlan vektorábra 3 pont. Hibánként 1 pont levonással a pontszám nulláig csökkenthető. Maximum 3 pont. c) Uki meghatározása 1 pont. Maximum 1 pont. d) A fázisszög meghatározásánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Maximum 3 pont. e) C meghatározásánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 2 pont. f) L meghatározásánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 2 pont. 3. feladat


a) Rki számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 2 pont. b) Au számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. au számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 5 pont. c) Ap számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. ap számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 5 pont. d) C2 számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Maximum 3 pont. 4. feladat


a) A megoldásra maximum 4 pont adható. Veitch-tábla 2 pont, egyszerűsített függvény 2 pont. Logikailag helyes, de nem a legegyszerűbb alak megadása esetén 1 pont levonás. b) A megoldásra maximum 4 pont adható. A függvény átírásának elhagyása nem jár pontvesztéssel, ha a megvalósítás helyes. Logikailag helyes, de a szükségesnél több kaput tartalmazó megoldás esetén maximálisan 2 pont adható. c) A megoldásra maximum 4 pont adható. Konjunktív sorszámos alak meghatározása 2 pont, függvény egyszerűsítése 2 pont. d) A megoldásra maximum 3 pont adható. A függvény átírásának elhagyása nem jár pontvesztéssel, ha a megvalósítás helyes. A logikailag helyes, de a szükségesnél több kaput tartalmazó megoldásra maximálisan 2 pont adható. A fenti pontszámok a mennyiségi szempontokat veszik figyelembe. Az így kapott pontszámok a táblázat által megadott mértékben csökkenthetők, ha a minőségi szempontok nem érvényesülnek, vagy a feladat megoldásának dokumentálása kifogásolható. A javítási-értékelési útmutatóban feltüntetett válaszokra kizárólag a megadott pontszámok adhatók. A megadott pontszámok további bontása csak ott lehetséges, ahol erre külön utalás van. Az így kialakult pontszámok csak egész pontok lehetnek.


8/8

2010. október 18.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Recommend Documents