3. Mekkora feszültségre kell feltölteni egy defibrillátor 20 μf kapacitású kondenzátorát, hogy a defibrilláló impulzus energiája 160 J legyen?

Átírás

1 Impulzusgeneráorok. a) Mekkora kapaciású kondenzáor alko egy 0 MΩ- os ellenállással s- os időállandójú RC- kör? b) Ezen RC- kör kisüésekor az eredei feszülségnek hány %- a van még meg s múlva?. Egy RC- kör időállandója 0,6 másodperc. a) Mekkora feszülségre ölődik s ala a kondenzáor, ha a ölőfeszülség 00 V? b) Mennyi idő ala sül ki a kondenzáor a számío feszülségről a felére? 3. Mekkora feszülségre kell felöleni egy defibrilláor 0 μf kapaciású kondenzáorá, hogy a defibrilláló impulzus energiája 60 J legyen? 4. Mekkora az 5 ms- os időállandójú monosabil mulivibráor impulzusideje, ha az rigger kapcsoló feszülségszin 0/? 5. Hányszorosára válozik a kondenzáorban árol energia, ha dupla feszülségre öljük? 6. Hányszoros feszülségre kell öleni egy kondenzáor ahhoz, hogy a benne árol energia megduplázódjon? 7. Egy kisebb és egy nagyobb kondenzáor azonos feszülségre ölünk. nagyobb kondenzáor kapaciása a kisebb készerese. Hányszor nagyobb a benne árol energia? 8. Szívrimusszabályozó (pészméker) ms időaramú négyszögimpulzusainak feszülségampliúdója 4 V. Mekkora egy impulzus energiája, ha az ingerel erülenek az elekródok közöi ellenállása 800 Ω? 9. képen láhaó oszcilloszkóp vízszines beoszása 500 ms/div, függőleges beoszása mv/div. négyszögimpulzussal ingerel erüle ellenállása kω. Mekkora a) az akív és b) a passzív állapo időarama, c) a periódusidő, d) a kiölési ényező, e) a frekvencia, f) az impulzusampliúdó, és g) egy impulzus energiája? h) Mekkorák a kapcsolóáramkörök időállandói, ha a kapcsolófeszülség 0/0?

2 0. képen láhaó oszcilloszkóp vízszines beoszása 0 ms/div, függőleges beoszása 0,5 V/DIV. négyszögimpulzussal ingerel erüle ellenállása 0,8 kω. Mekkora a) az akív és b) a passzív állapo időarama, c) a periódusidő, d) a kiölési ényező, e) a frekvencia, f) az impulzusampliúdó, és g) egy impulzus energiája? h) Mekkorák a kapcsolóáramkörök időállandói, ha a kapcsolófeszülség 0/5?. Egy asabil mulivibráor akív állapoának kapcsolóáramköre kω- os ellenállásból és μf- os kondenzáorból, míg passzív állapoának kapcsolóáramköre 0 kω- os ellenállásból és 00 μf- os kondenzáorból áll. kapcsolófeszülség mindké eseben 0/4; az impuzusampliúdó V; az ingerel erüle ellenállása,5 kω. Kiszámolandó a) az akív állapo időarama, b) a passzív állapo időarama, c) a periódusidő, d) a frekvencia, e) a kiölési ényező, és f) egy impulzus energiája.. Mennyi ideig működik a pacemaker, ha egy impulzusa 4 μc ölés szállí, akkumuláora 500 mh- ás és 40%- os haásfokú? szívfrekvenciá vegyük 7/perc- nek. 3. Hány milliamperórás akkumuláorra van szükség egy pészméker 0 éven kereszül való működeéséhez, ha a,5 ms időaramú impulzusok arama ala álagosan,6 m áram folyik? z akkumuláor haásfoka 50%, a pulzusszámo vegyük percenkén 75- nek. 4. Egy asabil mulivibráor akív állapoának időarama ms, passzív állapoáé 8 ms. a) Mekkora a kiölési ényezője? b) Mekkora a frekvenciája? 5. Egy asabil mulivibráor periódusideje 0 ms, kiölési ényezője 5%. Mekkora a passzív állapo időarama? 6. Egy asabil mulivibráor frekvenciája 0 Hz, kiölési ényezője 0%. Mekkora az akív állapo időarama? 7. Meddig lehe számlálni egy nyolc bisabil mulivibráorból álló számlálólánccal? 8. Legalább hány bisabil mulivibráorból állísuk össze a számlálólánco, ha egyszerre maximum ezer impulzus kívánunk megszámlálni?

3 9. kövekező grafikon egy monosabil mulivibráor bemenő feszülségé muaja az idő függvényében. mulivibráor küszöbfeszülsége V és a bemenő feszülségjelnek csak a lefuó élére érzékeny. mulivibráor impulzusideje 0,6 s, akív állapoának feszülsége,5 V, passzív állapoának feszülsége 0 V. Ábrázoljuk a kimenő feszülsége az idő függvényében! 0. kövekező grafikon egy bisabil mulivibráor bemenő feszülségé muaja az idő függvényében. mulivibráor küszöbfeszülsége V és a bemenő feszülségjelnek csak a lefuó élére érzékeny. mulivibráor akív állapoának feszülsége,5 V, passzív állapoának feszülsége 0 V; a megfigyelés kezdeén passzív állapoban van. Ábrázoljuk a kimenő feszülsége az idő függvényében!

4 Képleek I Δq = (elekromos áramerősség) Δ ΔE = Δφ = (feszülség) Δq R = (ellenállás) I ΔE = (eljesímény) Δ = I = = I R (elekromos eljesímény) R el EC = = C (kondenzáorban árol energia) RC (RC- kör időállandója) $ = = e ' & ) (kondenzáor feszülsége RC- kör felölésekor) % ( = =0 e (kondenzáor feszülsége RC- kör kisüésekor) T = + (asabil mulivibráor periódusideje) MV f = (frekvencia) T D T = = (kiölési ényező, más néven akív ciklus) MV +

5 Megoldások. a) = RC C = R = s 0 7 Ω =0 7 F = 0,µF b) = =0 e = e = e s s = 0,35 =3, 5% =0 $. a) = = e ' $ & ) =00V e & % ( % b) = =0 e s 0,6s = e =0! ln $ # & = " =0 % # = ln & =0 % $ ' ( = 0, 6s ln # & % $ ( = 0, 46s ' ' ) = 8,V ( EC 60J 3. EC = C = = = 4000V = 4kV 6 C 0 0 F = = 0 ms = 0 e 5 4. = 0 e ms = e 5 = ms e 5 = ln = 5ms 5 ms ln = = 3, 466ms 5. =, ez figyelembe véve: E ( ) C, = C E C, = C( ) = C( ) = 4 C( ) = 4E C,, vagyis a négyszeresére nő.

6 6. EC, = EC,, illeve EC EC = C = ; ezeke figyelembe véve: C EC, = C EC, ( EC, ) EC, = = = =, azaz a gyökkeőszörösére kell C C C öleni. 7. C = C, ez alapján E C, = C E C, = C = ( C ) = C = E C,, vagyis készer öbb a benne árol energia. 8. ( 4V ) el = = = 0, 0W R 800Ω ΔE 5 = ΔE = Δ = 0,0W 0,00s = 0 J = 0µ J Δ 9. a) = DIV 500ms / DIV = 500ms = 0, 5s b) = DIV 500ms / DIV = 500ms = 0, 5s c) T = + = 0,5s + = s MV d) D = = = 0,5 = 50% TMV s e) f = = = s Hz TMV s = f) =,5DIV mv / DIV =, 5mV (,005V ) 0 9 g) el = = = 3,5 0 W R 000Ω ΔE 9 9 = ΔE = Δ = el = 3,5 0 W =,56 0 J =, 56nJ Δ

7 h) Mivel mind az akív, mind a passzív állapo időarama 0,5 s, ezér az időállandó is ugyanaz lesz: = 0 e 0 = = 0 = 0 = e = e 0 0 = e ln 0 = ln 0 = = = = 0, 7s ln0 0. a) = 0,DIV 0ms / DIV = ms b) = 3,9DIV 0ms / DIV = 39ms c) T = + = 4 ms = 0, s MV 04 d) D = TMV = 0,0488 = 4,88% e) f = TMV = 4,39Hz f) = 4,DIV 0,5V / DIV =, V 3 g) el = = 5,5 0 W R Δ E = = J el µ ms 39ms h) z akív állapora: = =, 43ms ; a passzív állapora: = = 4, 3ms ln5 ln a) = R C = 000Ω 0 F = 0 s = ms = 0 e = = 0 = = 0 e 4 = ln 4 = ms ln 4 =, 386ms b) = s = 000ms = ln 4 = 000ms ln 4 = 386, 94ms c) TMV = + = 387,68ms =, 38768s d) f = = = 0,7Hz TMV,38768s e) D = = 0,00 = 0,% T MV

8 f) el = =, 6mW R Δ E = =, J el µ 6. q = 4 0 C q össz = 500 mh 40% = 0,5 3600s 0,4 = 70C = qössz 70C 8 nimpulzus = =,8 0 6 q 4 0 C min 60s impulzus = = = 0, 8333s = n = 0,8333s,8 0 =,5 0 s 4, év impulzus impulzus 753 Δq 6 3. I = Δq = I Δ = 0,006 0,005s = 4 0 C Δ nap óra perc pulzus 8 n impulzus = 0év 365, = 3,945 0 pulzus év nap óra perc 6 8 qössz = qimpulzus nimpulzus = 4 0 C 3,945 0 = 578C qössz 578C qakku = = = 356C = 877mh η 50% ms 4. a) D = = = 0, = 0% + ms + 8ms b) f = = = = = = 50 = 50Hz T + ms + 8ms 0ms 0,0s s MV 5. D = T MV 0,05 = 0ms = 0,05 0ms = ms T MV = + = TMV = 0 ms ms = 9ms 6. f = T MV T = = = 0, s MV f 0 s D = TMV = D TMV = 0 % 0,s = 0,0s = 0ms = = 55

9 n 8. = 000 n =00 n = log 00= 9, Minden küszöb felei bemenő feszülség leszálló éléhez ( s; 3, s; 8,4 s;,; 5 s; 8,6 s) arozik egy 0,6 s időaramú akív állapo. 6, s és 6,8 s leszálló élek küszöb alai bemenő feszülséghez aroznak, így azokhoz nem arozik kijövő jel.

10 0. Minden küszöb felei bemenő feszülség leszálló élénél ( s; 3, s; 8,4 s;,; 5 s; 8,6 s) állapoo vál a kijövő feszülség. 6, s és 6,8 s leszálló élek küszöb alai bemenő feszülséghez aroznak, így azokhoz nem arozik válozás.