Villamosipar és elektronika. szóbeli érettségi feladatok témakörei középszinten. A. tétel témakörei (elektrotechnika)

Átírás

1 Villamosipar és elektronika szóbeli érettségi feladatok témakörei középszinten A. tétel témakörei (elektrotechnika) 1. Villamos áramkör részei. Villamos mennyiségek (feszültség, áram, töltés, ellenállás, vezetőképesség) fogalma, jellemzői és mértékegységei. Mértékegység átszámítások a prefixumok szerint. 2. Az ellenállások negatív és a pozitív hőfokfüggése, valamint azok gyakorlati vonatkozásai. Ellenállás meghatározása paraméterekből, fajlagos ellenállás és a fajlagos vezetés fogalma. Ellenállások fajtái, szabványos jelölésmódjai, terhelhetősége és katalógusadatai. 3. Az Ohm törvény és az egyenáramú hálózatok csomópontokra és hurkokra vonatkozó Kirchhoff törvényei. Az ellenállások soros, párhuzamos és vegyes kapcsolásainál az eredő ellenállás számítása. 4. Áram és feszültségmérő méréshatár-kiterjesztése, előtét- és söntellenállás számítások. Összetett ellenállás-hálózatok méretezése, feszültség- és áramosztás számítása. 5. Passzív és aktív hálózatok megkülönböztetése. Wheatstone híddal történő ellenállásmérés. Az ideális, a valóságos feszültség- és áramgenerátorok jellemzői (belső ellenállás, forrásfeszültség, kapocsfeszültség). Thevenin és Norton generátorok jellemzői, egymásba alakításuk. 6. Kétpólusok fogalma, áramkör egyszerűsítése kétpólussá. Sámítások a generátorok soros, párhuzamos és vegyes kapcsolásaira. 7. Villamos munka, teljesítmény, hatásfok és terhelhetőség számítások. A villamos áram hatásai (hőhatás, fényhatás, vegyi hatás, élettani hatás, mágneses hatás). A villamos energia és a hőenergia közötti kapcsolat, a fajhő fogalma. 8. Faraday törvénye. Az elektrolízis jellemző gyakorlati alkalmazási lehetőségei (fémek kiválasztása, galvanizálás, galvanoplasztika, eloxálás). 9. A villamos erőtér fogalma és jellemzői (töltés, erőtér, erő, térerősség, feszültség, eltolás). A villamos töltések egymásra gyakorolt taszító és vonzó hatása. Coulomb törvénye, számítások a Coulomb törvény segítségével. 10. A kapacitás fogalma, a síkkondenzátor adataitól való függése és mértékegysége. Az eredő kapacitás kiszámítása soros és párhuzamos kapcsolódású kondenzátoroknál. 11. A kisülés, a csúcshatás, az átütés, az elektromos megosztás, és az árnyékolás fogalma, gyakorlati jelentősége. Az időállandó és a kondenzátorok energiája. A kondenzátorok gyakorlatban előforduló veszteségei.

2 12. A mágneses erőtér fogalma és jellemzői (térerősség, indukció, fluxus, gerjesztés). A mágneses erőtér szemléltetése, a mágneses erőtér erőhatásai, a mágneses tér, az áram és a ferromágneses anyag kölcsönhatásánál fellépő erőhatás számítása. 13. A gerjesztési törvény. A permeabilitás, a hiszterézis, a diamágneses, a paramágneses és a ferromágneses anyagok fogalma. Az elektromágneses indukció, a mozgási, a nyugalmi, az önindukció, a kölcsönös indukció és az indukált feszültség fogalma, jellemzői. Indukciós jelenségekkel kapcsolatos egyszerű számítások. 14. Az önindukciós tényező (induktivitás) fogalma, a tekercs adataitól való függés és mértékegység, az időállandó fogalma. Az eredő induktivitás kiszámítása soros és párhuzamos kapcsolódású tekercseknél. Az indukált feszültség nagyságát meghatározó indukciótörvény és az indukált feszültség irányát meghatározó Lenz törvény. Az induktivitás energiáját meghatározó tényezők, a szkinhatás és az örvényáramok gyakorlati vonatkozásai. 15. Szinuszos váltakozó mennyiségek. A szinuszos váltakozó jel jellemzői (amplitúdó, frekvencia, körfrekvencia, periódus idő, pillanatnyi érték, fázisszög), a váltakozó mennyiségek ábrázolási módszerei (vonaldiagram, vektordiagram). A váltakozó jel középértékei. Az ohmos ellenállás, a kondenzátor és a tekercs viselkedése váltakozó áramú körben. 16. Az ideális ohmos, az ideális induktív és az ideális kapacitív fogyasztó jellemzői, az induktív és a kapacitív reaktancia, az impedancia és az admittancia fogalma. Az R, L, C áramkörök jellemzői. A tekercsek és a kondenzátorok veszteségei, a valóságos ohmos ellenállás és a valóságos reaktanciák jósága. 17. A soros R-L, R-C és R-L-C, ill. a párhuzamos R-L, RC és R-L-C áramkörökre vonatkozó jellemzők(impedancia, admittancia, fázisszög, határfrekvencia, frekvenciafüggés) meghatározása vektorábrák segítségével. Soros és párhuzamos R-L, R-C és R-L-C áramkörökön számítások végzése. Rezgőkörök fogalma, a soros és a párhuzamos rezgőkörök rezonanciagörbéi. 18. A rezonancia frekvencia, a veszteségi ellenállás, a jósági tényező, a rezonancia impedancia, a sávszélesség és a határfrekvencia fogalma. Soros és párhuzamos rezgőkörrel kapcsolatos számítások. A rezgőkörök gyakorlati alkalmazásának lehetőségei. 19. A látszólagos, a hatásos, a meddő teljesítmény fogalma és mértékegységei. A váltakozó áramú teljesítmények közötti kapcsolat. Számítások. 20. A háromfázisú rendszer fogalma, jellemzői (fázistekercsek, fázis feszültségek, vonali feszültségek, teljesítmény, csillagpont, csillagkapcsolás, háromszögkapcsolás, szimmetrikus és aszimmetrikus terhelés). A háromfázisú rendszer előnyei és gyakorlati alkalmazásai. 21. A villamos gépek csoportosítása (transzformátorok, generátorok, motorok), és működésük elvi alapjai. A transzformátor műszaki jellemzői (áttételek, hatásfok, szórás, jelölési mód).

3 22. A forgó mágneses mező fogalma és jellemzői. A villamos forgógépek csoportosítása (egyenáramú, szinkron és aszinkron), jellemzői (kommutátor, armatúra, kapocsfeszültség, fordulatszám, nyomaték). B. tétel témakörei (elektronika) 1. Kétpólusok. A villamos áramköri elemek és kétpólusok csoportosítása. Az aktív, a passzív, a lineáris és a nemlineáris kétpólusok fogalma. A passzív kétpólusok jellemzői (impedancia, admittancia, fázisszög, helyettesítő kép). Az aktív kétpólusok helyettesítésének lehetőségeit. 2. Négypólusok. Az aktív, a passzív, a lineáris, a nemlineáris, a szimmetrikus és a földszimmetrikus négypólusok fogalma. A passzív négypólusok jellemzői impedancia, admittancia és hibrid (z, y, h) paraméteres egyenleteik alapján. A passzív négypólus csillapítása, db-ben a passzív négypólus csillapítása. 3. Félvezetők jellemzői, PN átmenet. A félvezető anyagok szerkezete, a vezetés folyamata tiszta és adalékolt félvezetőkben. A félvezetők hőmérsékletfüggése, a PN átmenet felépítése és működése. 4. A félvezető diódák (egyenirányító, Zener, kapacitás, tűs, alagút, Schottky) felépítése, működése, rajzjelei, karakterisztikái és jellemzői. 5. A bipoláris és unipoláris tranzisztorok felépítése, működése, alapegyenletei, karakterisztikái. Az alapkapcsolások, a jelleggörbék, a paraméterek és a helyettesítő képek közötti kapcsolatrendszer elemzése, a kisjelű vezérlés értelmezése. 6. A többrétegű félvezető eszközök (tirisztor, triac, UJT) felépítése, működése és alkalmazási lehetőségei. Az opto-elektronikai alkatrészek (fotoellenállás, fotodióda, fotoelem, fototranzisztor, fényt kibocsátó dióda) felépítése, működési elve és alkalmazási lehetőségei. 7. Az erősáramú félvezető eszközök (négyrétegű dióda, tirisztor, diac, triac, UJT, lézerdióda) felépítése, működése, és karakterisztikája. A félvezető eszközök gyakorlati alkalmazásai, műszaki katalógusadatai. 8. Tranzisztoros erősítők. A lineáris és a nemlineáris működés, a sztatikus és a dinamikus üzemmód. A munkapont, a munkaegyenes szerepe, a munkapont beállítására szolgáló megoldások. A munkapont-beállító alkatrészek bipoláris és unipoláris tranzisztoroknál. 9. Az általános erősítő jellemzők (feszültségerősítés, áramerősítés, teljesítményerősítés, bemeneti ellenállás, kimeneti ellenállást, frekvenciafüggés, határfrekvenciák, sávszélesség) fogalma. A bipoláris és az unipoláris tranzisztoros alapkapcsolásai. A közös emitteres és a közös source-u alapkapcsolás váltakozó áramú jellemzői számítása.a két alapkapcsolás kisjelű helyettesítő képei. 10. A visszacsatolás elve, fajtái, a visszacsatolás hatásait az erősítő jellemzőire. A negatív visszacsatolás gyakorlati megvalósításait.

4 11. Műveleti erősítők. A műveleti erősítők tömbvázlatos felépítése és jelképi jelölései. Az integrált műveleti erősítős alapkapcsolásai, jellemzői (feszültségerősítés, bemeneti ellenállás, kimeneti ellenállás). A műveleti erősítők munkapont beállítási lehetőségei. 12.A műveleti erősítős alapkapcsolások (invertáló és nem invertáló) méretezésére szolgáló összefüggések. A műveleti erősítős alapkapcsolások váltakozó áramú jellemzői számítása (bemeneti és kimeneti ellenállás, feszültségerősítés). A műveleti erősítők műszaki katalógus adatai. 13. Impulzusok, az impulzus fogalma és fajtái. Az impulzusok jellemzői (amplitúdó, frekvencia, periódusidő, impulzus idő, felfutási- és visszafutási idő, felfutási és visszafutási meredekség, felfutási és visszafutási sebesség, tetőesés, túllövés, kitöltési tényező). A legfontosabb impulzusfajták. 14. Impulzustechnikai áramkörök. A passzív jelformálók (differenciáló-, integráló és diódás vágóáramkör) működése, a passzív jelformálók gyakorlati alkalmazási területei. A félvezető elemek és a műveleti erősítő kapcsoló üzemmódja, a stabil- és a kvázistabil állapot. 15. A bistabil, a monostabil, az astabil multivibrátor működése és jellemzőik. Az impulzuselőállító áramkörök gyakorlati szerepe. 16. Logikai algebra. A digitális és az analóg jelek fogalma és jellemzői. A kettes és a tizenhatos számrendszer jellemzői és az átszámítási algoritmusok. A logikai függvények leírási módjai (szöveges, igazságtáblázat, logikai vázlat, algebrai alak). Az egy-, a két- és a többváltozós logikai függvények. 17. A logikai (Boole) algebra alaptörvényei és alaptételei, az algebrai és a grafikus (Veitch- Karnough táblás) egyszerűsítés szabályai. A logikai függvények mintermes és maxtermes szabályos alakjai. A minterm- és a maxterm táblák felépítésének elve, a szabályos alakok közötti átalakítás és a függvények szabályos alakra hozása. Logikai feladatok alapján logikai függvények minimalizálása. 18. A kombinációs hálózatok jellemzői, a logikai kapuk rajzjelei. A funkcionálisan teljes rendszerek (NÉV, NAND, NOR rendszer). Az egyszerűsített logikai függvények realizálálsa NÉV, NAND és NOR rendszerben. 19. A szekvenciális (sorrendi) hálózatok jellemzői és csoportosítása, az elemi sorrendi áramkörök (tárolók) rajzjelei. A tároló áramkörök alaptípusai (R-S, J-K, T, D tároló). Az egyes tároló típusok vezérlési táblázatai. 20. Az irányítás fogalma, részműveletei (érzékelés, ítéletalkotás, rendelkezés, beavatkozás). Az irányításban alkalmazott segédenergiák (villamos, pneumatikus, hidraulikus, vegyes) jellemzői, a nem villamos mennyiségek villamos jelekké történő átalakításának módjai. Az irányítási rendszer felépítése, a hatáslánc, a jelhordozó és a jel fogalma, az analóg és a digitális jel jellemzői.

5 21. A vezérlés fogalma, hatáslánca, a vezérlések fajtái. A vezérlési vonal részei, jelei, jellemzői, a vezérlési hatáslánc szervei (érzékelő, vezérlő, jelformáló, erősítő, végrehajtó, beavatkozó szerv). A vezérlések felosztása a felhasznált segédenergiák, illetve a vezérlőjel alapján. Az áramút-rajz rajzjelei, tervjelei, egyszerű relés kapcsolások áramút-rajza (öntartás, távvezérlés). 22. A szabályozási kör részei, jelei, jellemzői, szervei (érzékelő, alapjel képző, különbségképző, jelformáló, erősítő, végrehajtó szerv, beavatkozó szerv). A szabályozások felosztása az alapjel időbeli lefolyása, a hatáslánc jeleinek folytonossága, a szabályozás folyamatossága, a rendszer szerkezete szerint. A tagok csoportosítása jelátvitel szerint (arányos, integráló, differenciáló), és a stabilitás fogalma.