การแก้ไขปัญหาวงจรพื้นฐาน

Anonim

การแก้ไขปัญหาวงจรพื้นฐาน

ไฟฟ้าเบื้องต้น


คำถามที่ 1

ตรวจดูว่าหลอดไฟจะดับไฟสำหรับแต่ละช่วงพักดังต่อไปนี้ในวงจรหรือไม่ พิจารณาเพียงครั้งเดียวแบ่งเวลา:

เลือกหนึ่งตัวเลือกสำหรับแต่ละจุด:
• A: ลดกำลัง / ไม่มีผล
• B: ไม่ทำให้เกิดพลัง / ไม่มีผล
• C: ลดกำลัง / ไม่มีผล
• D: ยกเลิกการกระตุ้น / ไม่มีผล
• E: ลดพลัง / ไม่มีผล
• F: ลดกำลัง / ไม่มีผล
เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

• A: ลดกำลัง
• B: ไม่มีผล
• C: ไม่มีผล
• D: ไม่มีผล
• E: ลดพลัง
• F: ไม่มีผล

หมายเหตุ:

คำถามนี้เป็นคำถามที่สำคัญที่สุดในขั้นตอนการเรียนรู้การแก้ปัญหาของนักเรียน เน้นความสำคัญของการคิดอุปนัย: มาจากหลักการทั่วไปจากกรณีเฉพาะ ลักษณะการทำงานของวงจรนี้บอกเราเกี่ยวกับ ความต่อเนื่องของระบบไฟฟ้า "แผ่นงาน panel panelel - default" itemscope>

คำถามที่ 2

ตรวจสอบภาพประกอบวงจรวงจรสวิทช์แบตเตอรี่แบบง่ายๆต่อไปนี้โดยใช้ชุดสกรูเทอร์มินอลแต่ละจุดเชื่อมต่อบนแผงขั้วต่อแต่ละสายจะระบุด้วยหมายเลขเฉพาะ:

ตรวจสอบว่าควรมีแรงดันไฟฟ้าอยู่ระหว่างจุดต่อขั้วต่อชุดต่อไปนี้หรือไม่โดยมีสวิตช์อยู่ในตำแหน่ง ON:

•จุดที่ 1 และ 5:
•จุดที่ 6 และ 7:
•จุดที่ 4 และ 10:
•คะแนน 9 และ 12:
•จุดที่ 6 และ 12:
•คะแนน 9 และ 10:
•จุดที่ 4 และ 7:

ตอนนี้ตรวจสอบว่าแรงดันไฟฟ้าควรจะอยู่ระหว่างคู่จุดขั้วต่อต่อไปนี้กับสวิทช์ในตำแหน่ง OFF:

•จุดที่ 1 และ 5:
•จุดที่ 6 และ 7:
•จุดที่ 4 และ 10:
•คะแนน 9 และ 12:
•จุดที่ 6 และ 12:
•คะแนน 9 และ 10:
•จุดที่ 4 และ 7:
เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

เปิด:

•จุดที่ 1 และ 5: แรงดันไฟฟ้า!
•จุดที่ 6 และ 7: ไม่มีแรงดันไฟฟ้า
•จุดที่ 4 และ 10: ไม่มีแรงดันไฟฟ้า
•จุดที่ 9 และ 12: แรงดันไฟฟ้า!
•จุดที่ 6 และ 12: ไม่มีแรงดันไฟฟ้า
•จุดที่ 9 และ 10: ไม่มีแรงดันไฟฟ้า
•จุดที่ 4 และ 7: แรงดันไฟฟ้า!

ปิดสวิตช์:

•จุดที่ 1 และ 5: แรงดันไฟฟ้า!
•จุดที่ 6 และ 7: ไม่มีแรงดันไฟฟ้า
•จุดที่ 4 และ 10: ไม่มีแรงดันไฟฟ้า
•จุดที่ 9 และ 12: ไม่มีแรงดันไฟฟ้า
•จุดที่ 6 และ 12: แรงดันไฟฟ้า!
•จุดที่ 9 และ 10: ไม่มีแรงดันไฟฟ้า
•จุดที่ 4 และ 7: แรงดันไฟฟ้า!

คำถามต่อเนื่อง: อธิบาย ว่าทำไม จะมีแรงดันไฟฟ้าหรือไม่มีแรงดันไฟฟ้าระหว่างแต่ละคู่ของจุดสำหรับเงื่อนไขวงจรทั้งสอง (เปิดและปิด)

หมายเหตุ:

คำถามนี้ไม่ใช่คำถามเกี่ยวกับการแก้ไขปัญหาต่อ แต่หลักการที่เกี่ยวข้องในการตรวจสอบการปรากฏตัวหรือการไม่มีแรงดันไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะสามารถแก้ไขปัญหาวงจรง่ายๆโดยใช้โวลต์มิเตอร์

ฉันได้พบว่าแนวคิด เรื่องจุดร่วมที่ใช้ไฟฟ้า เป็นประโยชน์มากที่สุดเมื่อนักเรียนได้เรียนรู้เกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้าที่ตกต่ำอย่างต่อเนื่อง (วงจรพักหรือไม่พัก) ในวงจร คุณอาจต้องการให้พวกเขาระบุว่าจุดใดในวงจรนี้เป็นแบบไฟฟ้าร่วมกับอีกคนหนึ่ง (ในตำแหน่งสวิทซ์ใดหรือทั้งสองอย่าง)

คำถามที่ 3

วงจรสวิตช์เปลี่ยนแบตเตอรี่ต่อไปนี้มีปัญหา เมื่อเวลาผ่านไปการกัดกร่อนเกิดขึ้นระหว่างปลายสายและขั้วสกรูที่มีข้อความว่า "4" ที่ด้านบนของแผงขั้วด้านบน การเชื่อมต่อที่เป็นสนิมนี้มีความต้านทานสูงแทนที่จะเป็นความต้านทานต่ำตามที่ควร เป็นผลให้หลอดไฟไม่ได้รับพลังงานเมื่อสวิตช์เปิดอยู่:

การวัดแรงดันไฟฟ้าด้วยโวลต์มิเตอร์คุณคิดอย่างไรกับปัญหาการกัดกร่อนนี้เมื่อเปิดสวิตช์ในตำแหน่ง "# 3"> เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

ด้วยการเชื่อมต่อแบบ corroded ที่ขั้วหมายเลข 4 การวัดแรงดันไฟฟ้าต่อไปนี้ควรอ่านค่าแรงดันผิดปกติสูง (แรงดันไฟฟ้าแบตเตอรี่เกือบเต็มขณะที่ ควร ลงทะเบียนศูนย์โวลต์ถ้าการเชื่อมต่อทั้งหมดในวงจรดี):

•จุดที่ 1 และ 4
•คะแนน 1 และ 10

ต่ำอันเป็นผลมาจากการเชื่อมต่อแบบ corroded ที่จุดที่ 4 ระบุจุดที่จะวัดแรงดันไฟฟ้าต่ำผิดปกติระหว่างจุดใด

หมายเหตุ:

อธิบายให้นักเรียนทราบว่าปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมมีผลต่อการกัดกร่อนของน้ำ (น้ำกรดแร่ใยหิน ฯลฯ ) และวิธีการเชื่อมต่อไฟฟ้าแบบสเตนเลสโดยปกติจะไม่เท่ากับวงจร "เปิด" ที่สมบูรณ์แบบในวงจร บ่อยครั้งที่การเชื่อมต่อที่เป็นสนิมมีค่าความต้านทานที่ไม่เสถียรซึ่งส่งผลต่อปัญหาที่เกิดขึ้นเป็นระยะ ๆ ในวงจร

คำถามที่ 4

ในวงจรสวิตช์แบตเตอรี่นี้ลวดเส้นใยโลหะภายในโคมไฟลุกไหม้เพื่อไม่ให้เกิดการเชื่อมต่อที่ต่อเนื่องกับระบบไฟฟ้า กล่าวอีกนัยหนึ่งเส้นใยล้มเหลว "เปิด"

ซึ่งหมายความว่าหลอดไฟจะไม่เปิดขึ้นไม่ว่าจะทำอะไรกับสวิทช์ก็ตาม นอกจากนี้ยังหมายความว่าการวัดแรงดันไฟฟ้าส่วนใหญ่ในวงจรจะเหมือนกับวงจรการทำงานที่ถูกต้อง อย่างไรก็ตามมีการวัดแรงดันไฟฟ้า หนึ่ง ซึ่งจะแตกต่างกันในวงจรที่มีเส้นใยที่ถูกเผาไหม้มากกว่าในวงจรการทำงานที่เหมาะสม ระบุสิ่งที่คู่หรือคู่ของขั้วต่อจุดที่แตกต่างกันแรงดันไฟฟ้านี้จะวัดระหว่างสิ่งที่สวิทช์รัฐ (ON หรือ OFF) มันจะปรากฏในและสิ่งที่การวัดแรงดันที่แตกต่างกันนี้จะเป็นจริงเทียบกับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

เมื่อไส้หลอดถูกเผาไหม้การวัดแรงดันไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวที่จะเปลี่ยนในวงจรคือแรงดันไฟฟ้าทั่วสวิตช์เมื่ออยู่ในสถานะ OFF โดยปกติแรงดันไฟฟ้าทั่วสวิตช์ในสถานะ OFF จะเป็นแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่เต็ม แต่ตอนนี้ (พร้อมเส้นใยเปิด) จะเป็นศูนย์ ฉันจะช่วยให้คุณสามารถกำหนดจุดในวงจรที่คุณอาจวัดแรงดันไฟฟ้าสลับระหว่าง

หมายเหตุ:

อย่าลืมถามนักเรียนว่าทำไมพวกเขาถึงคิดว่าจะไม่มีแรงดันไฟฟ้าตกหล่นไปทั่วสวิตช์เมื่อปิดเครื่องขณะที่เส้นใยเปิดออก อาจเป็นประโยชน์ในการวาดแผนภาพ (ไม่แสดงจุดปิดเทอร์มินัลทั้งหมด) ในขณะที่คุณพูดคุยเกี่ยวกับเหตุผลกับนักเรียนของคุณ

คำถามที่ 5

ในวงจรนี้คุณจะคาดหวังอะไรในการวัดแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่เต็มรูปแบบ (ระหว่างจุดทดสอบแต่ละจุด) "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00119x01.png">

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

คุณควรคาดหวังให้วัดแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่เต็มรูปแบบด้วยการทดสอบหนึ่งของโวลต์มิเตอร์ของคุณแตะจุดใด ๆ ตามสายด้านบนของวงจร (จุด A ถึง E) และเมื่อมีสายทดสอบอื่น ๆ สัมผัสจุดใด ๆ ตามสายด้านล่างของ วงจร (จุด F ถึง J)

หมายเหตุ:

วงจรนี้เป็นโอกาสที่ดีในการอภิปรายเกี่ยวกับแนวคิด "จุดไฟฟ้าทั่วไป" จุดใด ๆ ในวงจรที่เชื่อมต่อโดยตรงกับสายไฟจะถือว่าเป็น "ไฟฟ้าร่วมกัน" กับแต่ละอื่น ๆ : การวัดแรงดันไฟฟ้าที่จุดใดจุดหนึ่งควรเหมือนกันถ้ามีการอ้างถึงจุดอื่น ๆ เช่นกัน

คำถามที่ 6

ในวงจรนี้คุณจะ ไม่ คาดหวังอะไรในการวัดแรงดันไฟฟ้าที่สำคัญ (ระหว่างสิ่งที่คู่ของจุดทดสอบ)?

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

คุณไม่ควรวัดแรงดันที่สำคัญระหว่างจุดทดสอบตามเส้นลวดด้านบน (A ถึง B, A ถึง C, A ถึง D ฯลฯ ) หรือระหว่างจุดทดสอบใด ๆ ตามสายล่าง (F ถึง G, F ถึง H, F ถึงฉันเป็นต้น) ตามกฎทั่วไปจุดในวงจรที่เป็น ไฟฟ้าร่วม กับแต่ละอื่น ๆ ไม่ควรมีแรงดันไฟฟ้าระหว่างพวกเขา

หมายเหตุ:

คำตอบใช้แนวคิดที่ฉันได้พบว่าเป็นประโยชน์อย่างมากในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับวงจรไฟฟ้า: ความคิดของจุดในวงจรที่ ใช้ไฟฟ้าร่วม กับแต่ละอื่น ๆ เพียงแค่ใส่นี้หมายถึงจุดเชื่อมต่อกันโดยตัวนำของความต้านทานเล็กน้อย มีแรงต้านทานเกือบ 0 โอห์มระหว่างจุดทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าลดลงเล็กน้อยแม้ในกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่

ในทางตรงกันข้ามถ้าแรงดันไฟฟ้าที่สำคัญถูกวัดระหว่างจุดในวงจรคุณสามารถมั่นใจได้ว่าจุดเหล่านั้น ไม่ได้ เป็นไฟฟ้าร่วมกับแต่ละอื่น ๆ ชักชวนนักเรียนของคุณในการอภิปรายเรื่องสามัญไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าที่คาดว่าจะลดลง:

•ถ้าแรงดันไฟฟ้าถูกวัดระหว่างจุดสองจุดในวงจรคือจุดที่สองเหล่านี้ใช้ร่วมกันกับ "แผงชีทแผ่นงานที่เป็นค่าเริ่มต้น" กับอุปกรณ์อื่น ๆ "itemscope>

คำถามที่ 7

สมมติว่าแบตเตอรี่และวงจรหลอดไฟไม่ทำงาน ใช้อะไร แต่โวลต์มิเตอร์อย่างไรคุณจะตรวจสอบวงจรเพื่อระบุว่าปัญหาอยู่ที่ใด หมายเหตุ: ตัวอักษรระบุว่า "จุดทดสอบ" ตามสายไฟที่คุณอาจจะตรวจสอบกับวงจรด้วยโวลต์มิเตอร์ของคุณ

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

มีหลายกลยุทธ์ที่อาจใช้ในการหาตำแหน่งของปัญหาในวงจรนี้ เทคนิคหนึ่งที่นิยมคือ "แบ่งวงจรเป็นครึ่ง" โดยทดสอบแรงดันระหว่างจุด C และ H ก่อน การปรากฏตัวของแรงดันไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุดเหล่านี้จะบ่งบอกว่าปัญหาอยู่ระหว่างจุดเหล่านี้กับแบตเตอรี่หรือระหว่างจุดเหล่านี้กับหลอดไฟ (สมมติว่ามีปัญหา เดียว ในวงจร - สมมติฐานขนาดใหญ่!)

หมายเหตุ:

วงจรดังกล่าวเป็นเรื่องง่ายมากที่จะสร้างและทำให้ชิ้นส่วนการสาธิตในห้องเรียนที่ยอดเยี่ยม ฉันได้ใช้วงจรดังกล่าวซึ่งสร้างขึ้นจากชิ้นส่วนขนาด 2 ฟุต 4 ฟุตโดยมีสกรูโลหะทำหน้าที่เป็นจุดทดสอบเพื่อให้นักเรียนสามารถพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาของตนเองได้ตรงหน้าชั้นเรียนซึ่งทุกคนสามารถสังเกตและเรียนรู้ร่วมกันได้

ประสบการณ์ของฉันพบว่านักเรียนที่ประสบปัญหาในการแก้ปัญหาวงจรโดยทั่วไปมักประสบปัญหาในการแก้ปัญหาวงจรง่ายๆนี้โดยเฉพาะ ถึงแม้ว่าวงจรตัวเองจะไม่ง่ายกว่า แต่แนวคิดพื้นฐานของ แรงดันไฟฟ้า เป็นปริมาณที่สามารถวัดได้ระหว่าง 2 จุดทำให้หลายคนสับสน การใช้เวลาเรียนรู้เพื่อแก้ไขปัญหาเกี่ยวกับวงจรเช่นนี้จะเป็นประโยชน์อย่างมากในอนาคต!

คำถามที่ 8

สมมติว่าวงจรแบตเตอรี่และหลอดไฟล้มเหลวในการทำงาน:

การใช้โวลต์มิเตอร์ช่างเทคนิคจะวัดแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ระหว่างจุด C และ H. การวัดเดียวนี้บ่งบอกถึงสภาพของวงจร "# 8"> คำตอบเปิดเผยคำตอบซ่อน

จากการวัดนี้เราสามารถตรวจสอบได้ว่าแบตเตอรี่กำลังส่งแรงดันไฟฟ้าเต็มรูปแบบและวงจรไฟฟ้าต่อเนื่องจากขั้วลบแบตเตอรี่ขั้วลบไปยังจุด C และจากขั้วบวกแบตเตอรี่ที่เป็นจุดบวกไปยังจุดที่ H. ข้อผิดพลาดคือöpen "ที่ไหนสักแห่งที่ด้านขวาของจุด C และ H - อาจมากกว่าหนึ่งจุด

หมายเหตุ:

บางวัดให้คำตอบที่ชัดเจนในขณะที่คนอื่น ๆ เพียงคำตอบที่ไม่แน่นอน ในคำถามเฉพาะนี้การวัดแรงดันไฟฟ้าเดียวจะบอกเราเกี่ยวกับด้านซ้ายมือของวงจร แต่เพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับด้านขวามือ เป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับนักเรียนในการพัฒนาทักษะเชิงตรรกะในการแยกแยะข้อสรุปที่ จำเป็น ออกจากข้อสรุปที่ เป็นไปได้ ในการแก้ปัญหา ทักษะเช่นนี้ต้องใช้เวลาและการฝึกฝนเพื่อพัฒนาเพื่อให้แน่ใจว่าได้ใช้เวลาที่เพียงพอตลอดหลักสูตรกับนักเรียนของคุณ honing it!

คำถามที่ 9

สมมติว่าวงจรแบตเตอรี่และหลอดไฟล้มเหลวในการทำงาน:

การใช้โวลต์มิเตอร์ช่างเทคนิคจะวัดแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ระหว่างจุด C และ H. ผลของการวัดเดี่ยวนี้จะระบุว่าครึ่งหนึ่งของวงจรมีปัญหาอะไรแน่นอนคุณจะแนะนำอะไรในการวัดค่าโวลต์มิเตอร์ ถัดไป เพื่อแก้ไขปัญหา วงจร "# 9"> เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

เพื่อ "แบ่งวงจรในครึ่ง" อีกครั้งวัดแรงดันระหว่างจุด D และ I.

หมายเหตุ:

เครื่องมือแก้ปัญหาบางอย่างอ้างถึงกลยุทธ์นี้ว่า "แบ่งและพิชิต" เพราะแบ่งความเป็นไปได้ของตำแหน่งความผิดพลาดออกเป็น 2 ส่วนในแต่ละขั้นตอน ตรวจสอบให้แน่ใจว่านักเรียนของคุณเข้าใจว่าการที่สามารถระบุได้ทันทีว่าระบบใดเป็นส่วนหนึ่งของระบบ ไม่ได้ ถือว่าเป็นโปรแกรมประหยัดเวลาที่มีค่า

คำถาม 10

สมมติว่าวงจรแบตเตอรี่และหลอดไฟล้มเหลวในการทำงาน:

การใช้โวลต์มิเตอร์ช่างเทคนิคจะวัดค่า 0 โวลต์ระหว่างจุด C และ H. การวัดเดี่ยวนี้บ่งบอกถึงสภาพของวงจร "# 10"> คำตอบเปิดเผยคำตอบซ่อน

จากการวัดนี้เราสามารถระบุได้ว่ามีปัญหาในวงจรที่ไหนสักแห่งที่อยู่ทางซ้ายมือ (จากจุด C และ H ด้านซ้าย) ลักษณะที่แน่นอนของปัญหาไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่มีปัญหาบางอย่างในครึ่งวงจร

อาจมีหรือไม่มีปัญหาด้านขวาของวงจรเช่นกัน ให้การวัดแรงดันไฟฟ้าเพียงครั้งเดียวเราก็ไม่สามารถบอกได้

หมายเหตุ:

มีบางครั้งที่โวลต์มิเตอร์แสดงเป็น 0 โวลต์เป็นข้อมูลเกี่ยวกับความผิดปกติของวงจรเช่นเดียวกับการวัดที่ไม่ใช่ศูนย์ ในกรณีนี้การวัดบอกเราว่ามีปัญหาเกิดขึ้นในครึ่งหนึ่งของวงจร

คำถาม 11

สมมติว่าวงจรแบตเตอรี่และหลอดไฟล้มเหลวในการทำงาน:

การใช้โวลต์มิเตอร์ช่างเทคนิคจะวัดค่าโวลต์ 0 ระหว่างจุด C และ H. ผลลัพธ์ของการวัดเดี่ยวนี้จะบอกว่าครึ่งวงจรมีปัญหาอะไรแน่นอนคุณจะแนะนำอะไรในการวัดโวลต์มิเตอร์ ถัดไป เพื่อแก้ไขปัญหาวงจร ตามกลยุทธ์ "แบ่งครึ่ง" แบบเดียวกัน "# 11"> คำตอบเปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

เพื่อ "แบ่งวงจรครึ่ง" อีกครั้งวัดแรงดันระหว่างจุด B และ G.

หมายเหตุ:

เครื่องมือแก้ปัญหาบางอย่างอ้างถึงกลยุทธ์นี้ว่า "แบ่งและพิชิต" เพราะแบ่งความเป็นไปได้ของตำแหน่งความผิดพลาดออกเป็น 2 ส่วนในแต่ละขั้นตอน

เป็นสิ่งสำคัญที่ต้องตระหนักในสถานการณ์เช่นนี้ว่ายังไม่มีการกำหนดความผิดพลาดในวงจร เมื่อวัด 0 โวลต์ระหว่างจุด C และ H เราทราบว่ามีปัญหาที่แน่ชัดในครึ่งซ้ายของวงจร แต่เราไม่ได้หมายความว่า "เคลียร์" ทางด้านขวาของวงจรของความผิดใด ๆ สำหรับสิ่งที่เรารู้อาจมีข้อผิดพลาดใน ทั้งสอง ส่วนของวงจร! การสืบสวนต่อไปจะเปิดเผยความจริงเท่านั้น

คำถาม 12

สมมติว่าวงจรแบตเตอรี่และหลอดไฟล้มเหลวในการทำงาน:

ใช้เครื่องวัดโวลต์มิเตอร์เพียงอย่างเดียวช่างเทคนิควัดแรงดันระหว่างชุดจุดต่อไปนี้:

•ระหว่าง A และ C: 0 โวลต์
•ระหว่าง D และ G: 12 โวลต์
•ระหว่าง E และ J: 0 โวลต์
•ระหว่าง B และ E: 12 โวลต์

จากการวัดแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้คุณจะบอกอะไรเกี่ยวกับสภาพของแบตเตอรี่การเดินสายไฟและหลอดไฟ "# 12"> คำตอบเปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

ขึ้นอยู่กับการวัดเหล่านี้เราสามารถที่จะตรวจสอบว่าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่คือ 12 โวลต์ว่าหลอดไฟมีความต่อเนื่องที่ดีและมีการแบ่งเพียงครั้งเดียวในวงจรระหว่างจุด D และ E.

คำตอบที่ท้าทาย: การวัดทั้งสอง "0 โวลต์" ไม่จำเป็นในการระบุตำแหน่งของความผิดพลาดในวงจรนี้

หมายเหตุ:

สถานการณ์เช่นนี้เป็นที่ยอดเยี่ยมสำหรับการอภิปรายกลุ่มส่งเสริมให้นักเรียนคิดเชิงลึกเกี่ยวกับข้อมูลและนำความรู้ทางปฏิบัติของพวกเขาในการผลิตไฟฟ้าไปเป็นปัญหาที่สมจริง

คำถามที่ 13

วงจรที่แสดงที่นี่เรียกว่า "สะพาน rectifier" และวัตถุประสงค์ของมันคือการแปลงกระแสสลับ (จากหน่วย "power-supply") เป็นกระแสตรง สมมติว่าคุณได้รับคำสั่งให้ตรวจสอบความต่อเนื่องของสวิตช์ (SW1) ที่ติดตั้งอยู่บนแผงวงจรพิมพ์ สิ่งที่จะเป็นวิธีที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพในการทดสอบความต่อเนื่องของสวิตช์นี้ (โดยไม่ต้องถอดสวิทช์ออกจากแผงวงจร)?

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

ปลดสายไฟออกจากแผงวงจร (ต้องต่อสายเท่านั้น) จากนั้นใช้โอห์มมิเตอร์เพื่อวัดความต่อเนื่องของขั้วต่อสวิทช์เมื่ออยู่ในตำแหน่ง "ÖN" และเมื่ออยู่ในตำแหน่งÖFF " บังเอิญนี่ไม่ใช่วิธีเดียวที่จะตรวจสอบความต่อเนื่องของสวิตช์ แต่ตรงที่สุด

หมายเหตุ:

ท้าทายนักเรียนของคุณที่จะคิดถึงวิธีอื่นที่สามารถใช้ในการตรวจสอบความต่อเนื่องของสวิตช์ มักจะมีมากกว่าหนึ่งวิธีในการตรวจสอบฟังก์ชันส่วนประกอบถ้าคุณมีความรู้เกี่ยวกับทฤษฎีทางไฟฟ้าและความคิดสร้างสรรค์ในการใช้อุปกรณ์ทดสอบของคุณ!

คำถาม 14

ระบุว่าข้อใดเป็นคำพูดที่แท้จริง:

  1. ระหว่างสองจุดที่มีไฟฟ้าร่วมกับแต่ละอื่น ๆ มีการประกันที่จะเป็นแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์
  2. ถ้ามีการวัดแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ระหว่างสองจุดจุดเหล่านี้ต้องเป็นแบบไฟฟ้าร่วมกัน
  3. ระหว่างสองจุดที่ไม่ได้เป็นไฟฟ้าร่วมกับแต่ละอื่น ๆ มีการรับประกันว่าจะเป็นแรงดันไฟฟ้า
  4. ถ้าแรงดันไฟฟ้าถูกวัดระหว่างสองจุดจุดเหล่านั้นต้องไม่เป็นแบบไฟฟ้าร่วมกับแต่ละอื่น ๆ

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

มีเพียงสองในสี่คำแถลงที่ระบุเท่านั้น:

1. ระหว่างสองจุดที่เป็นไฟฟ้าร่วมกับแต่ละอื่น ๆ มีการประกันที่จะเป็นแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์
4. หากมีการวัดแรงดันระหว่างสองจุดจุดเหล่านี้ต้องไม่เป็นแบบไฟฟ้าร่วมกัน

สำหรับผู้ที่มีความเข้าใจเรื่องนี้ยากลองทดสอบความจริงต่อไปนี้ แต่ละคำสั่งเหล่านี้ตามรูปแบบเชิงตรรกะเดียวกันของคำสั่งไฟฟ้าที่กำหนดไว้ในตอนต้นของคำถามนี้:

  1. กระต่ายทุกตัวเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
  2. สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทั้งหมดเป็นกระต่าย
  3. ทั้งหมดไม่ใช่กระต่ายเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมไม่ใช่
  4. สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทั้งหมดไม่ใช่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

หมายเหตุ:

สิ่งที่เรามีนี่คือการออกกำลังกายในตรรกะของอริสโตเติ้ล ในสถานการณ์สมมติใด (จุดในวงจรหรือสัตว์) คำสั่ง 2 เป็นคำ พูด ของคำสั่ง 1 ในขณะที่คำสั่งที่ 3 เป็นคำ ตรงกันข้าม และคำสั่งที่ 4 เป็นคำ ตรงกันข้าม เฉพาะคำตรงข้ามของคำสั่งมีการรับประกันว่าจะมีค่าความเหมือนกันกับข้อความเดิม

นี่ไม่ใช่การออกกำลังกายที่ลึกลับ ค่อนข้างเป็นความจริงที่เรียนรู้ได้ยากนักเรียนหลายคนเข้าใจผิดว่าเนื่องจากมีการรับประกันว่าไม่มีแรงดันไฟฟ้าระหว่างจุดร่วมที่ใช้ไฟฟ้าในวงจรจากนั้นการขาดแรงดันไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุดจะต้องหมายความว่าทั้งสองจุดนี้ใช้ไฟฟ้าร่วมกับแต่ละอื่น ๆ ! นี่ไม่ใช่ความจริงเพราะสถานการณ์อยู่ที่จุดสองจุดอาจไม่เป็นแบบไฟฟ้า แต่ก็ยังไม่มีแรงดันไฟฟ้าระหว่างกัน ความคล้ายคลึงกันของไฟฟ้าเป็นเพียง วิธีหนึ่ง ที่สองจุดสามารถมีแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ระหว่างพวกเขาไม่ใช่วิธีเดียว!

contrapositive ของกฎนี้ แต่เป็นเครื่องมือการแก้ไขปัญหาที่มีคุณค่า: ถ้ามีแรงดันไฟฟ้าที่สำคัญวัดระหว่างสองจุดในวงจรแล้วเรารู้โดยไม่ต้องสงสัยว่าทั้งสองจุด ไม่ได้ เป็นไฟฟ้าร่วมกัน!

คำถาม 15

สมมติว่าช่างเทคนิคกำลังแก้ไขปัญหาวงจรต่อไปนี้ซึ่งหลอดไฟไม่สว่างขึ้น:

ช่างเทคนิคบันทึกขั้นตอนของพวกเขาไว้บนแผ่นกระดาษแบ่งเป็นสองคอลัมน์คือ ข้อสังเกต และ ข้อสรุปการ วาดเส้นแนวนอนใต้ข้อสรุปแต่ละข้อหลังจากที่ทำ:

คำติชมการแก้ไขปัญหาของช่างเทคนิคนี้โดยระบุข้อผิดพลาดหรือขั้นตอนที่ไม่จำเป็น

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

ขั้นตอนแรกและข้อสรุปในขณะที่ดูเหมือนจะไม่จำเป็นเป็นจริงที่ดีในการตรวจสอบ เพียงเพราะมีคนบอกคุณว่ามีปัญหากับวงจรไม่จำเป็นต้องหมายความว่ามีปัญหากับมัน ผู้คนสามารถทำผิดพลาดได้และโดยปกติแล้วควรตรวจสอบลักษณะของปัญหากับระบบก่อนที่จะแก้ไขปัญหา

ข้อสรุปที่สอง ("แหล่งจ่ายกำลังทำงานอย่างถูกต้อง") มีความชัดเจน ในความเป็นจริงการปรากฏตัวของแรงดันไฟฟ้าระหว่างสองจุดเหล่านี้พิสูจน์ให้เห็นว่าไม่เพียง แต่แหล่งจ่ายไฟทำงานได้ดี แต่สายทั้งสองระหว่างแหล่งจ่ายไฟและขั้ว TB1-1 และ TB2-1 มีความต่อเนื่องที่ดีและการเชื่อมต่อระหว่างสายไฟและสายไฟ ขั้วที่เหมาะสมก็ดีเช่นกัน นี้จะช่วยลดส่วนต่างๆของวงจรเป็นปัญหา

การตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าทั่วขั้วหลอดไฟเป็นขั้นตอนที่ดี แต่ขาดแรงดันไฟฟ้าไม่ได้พิสูจน์หลอดไฟไม่ได้ล้มเหลว! ทั้งหมดนั่นหมายความว่ามีปัญหาอื่น ๆ ระหว่างหลอดไฟและการเชื่อมต่อสองตัวสุดท้ายที่วัดแรงดันไฟฟ้า (ระหว่าง TB1-1 และ TB2-1) สำหรับสิ่งที่เรารู้ในตอนนี้หลอดไฟอาจจะล้มเหลว และ มีความล้มเหลวที่อื่นในวงจร

การตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าทั่วสวิตช์เป็นอีกหนึ่งขั้นตอนที่ดี แต่การขาดแรงดันไฟฟ้าไม่ได้พิสูจน์ให้เห็นว่าสวิทช์มีความต่อเนื่องดีกว่าการขาดแรงดันไฟฟ้าทำให้หลอดไส้ของหลอดไฟมีความต่อเนื่องได้ดี ยังอาจมีหลาย "เปิด" ในวงจรนี้

การมีแรงดันไฟฟ้าระหว่าง TB2-1 และ TB2-3 ทำให้ความสามารถในการลัดวงจรของวงจรค่อนข้างน้อย รู้ว่ามีแรงดันไฟฟ้าระหว่างขั้วทั้งสองขั้วนี้พิสูจน์ได้ว่ามีความต่อเนื่องที่ดีจาก TB2-3 ถึง TB1-3 ผ่านสวิตช์และตลอดทางกลับสู่แหล่งจ่ายไฟ จากขั้นที่ 2 เรารู้อยู่แล้วว่ามีความต่อเนื่องที่ดีจาก TB2-1 กลับไปยังแหล่งจ่ายไฟด้วย ข้อสรุปนี้บอกเราว่าปัญหาต้องอยู่ระหว่าง TB2-1 และ TB2-3

เป็นขั้นตอนที่สูญเปล่าในการตรวจสอบแรงดันระหว่าง TB1-3 กับ TB2-1

การวัดแรงดันไฟฟ้าระหว่าง TB2-1 และ TB2-2 เป็นการพิสูจน์ตำแหน่งของความล้มเหลว: "เปิด" ระหว่างจุดสองจุดเหล่านี้ นอกจากนี้ยังพิสูจน์ได้ว่าไม่มีความผิดพลาดแบบ "เปิด" อื่นในวงจร

ขั้นตอนสุดท้ายในการเปลี่ยนสายไฟระหว่าง TB2-1 และ TB2-2 ในขณะที่ไม่จำเป็นจะไม่สูญเปล่าจริงๆเช่นกัน การแก้ปัญหาของวารสารเช่นนี้จะเป็นประโยชน์เมื่อค้นหาปัญหาที่ซับซ้อนในระบบขนาดใหญ่ซึ่งมีผู้ใช้มากกว่าหนึ่งคนในการค้นหาปัญหา หากมีความล้มเหลวมากกว่าหนึ่งระบบจะเป็นประโยชน์ในการบันทึกการซ่อมแซมเพื่อประโยชน์ของบุคคลอื่นที่ทำงานเกี่ยวกับการแก้ปัญหาในภายหลัง!

หมายเหตุ:

การแก้ไขปัญหาเกี่ยวกับวงจรคือระดับสูงสุดที่ต้องใช้ในการคิดของผู้เชี่ยวชาญด้านไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์: เพื่อระบุความผิดพลาดได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยพิจารณาจากหลักการพื้นฐานและการใช้อุปกรณ์ทดสอบ เครื่องมือแก้ปัญหาที่ดีหาได้ยากและในความเห็นของฉันที่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการขาดการศึกษาด้านเทคนิคที่มีประสิทธิภาพมากกว่าการขาดความสามารถตามธรรมชาติ

ไม่เพียงพอที่จะบอกนักเรียนว่าควรทำอย่างไรในการแก้ไขปัญหาหรือเพื่อให้ขั้นตอนง่ายต่อการปฏิบัติตาม นักเรียนต้องอยู่ในสถานการณ์ที่ต้อง คิด หาทางแก้ปัญหา โชคดีที่การแก้ไขปัญหาเกี่ยวกับวงจรไฟฟ้าเป็นกิจกรรมที่เหมาะสำหรับนักเรียนกลุ่มเล็ก ๆ ที่มีส่วนร่วมในการเป็นนักเรียนแต่ละคน การแก้ปัญหาแบบ "เสมือน" เช่นแบบฝึกหัดนี้เป็นวิธีที่ดีในการเริ่มต้นให้นักเรียนคิดด้วยวิธีการที่เหมาะสมในการเป็นเครื่องมือแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพ

คำถามที่ 16

วงจรต่อไปนี้มีปัญหา เมื่อสวิตช์ปิดลงหลอดไฟไม่เปิด:

ระบุข้อผิดพลาดที่สมมุติฐานใดที่สามารถอธิบายปัญหานี้ได้และไม่สามารถอธิบายปัญหาได้ กล่าวได้ว่าข้อผิดพลาดใดที่เป็นไปได้และเป็นไปไม่ได้ที่จะแสดงอาการโดยวงจร "compact">

•เส้นใยหลอดไฟล้มเหลวในการเปิด
•สวิตช์ลัดวงจร
•สวิตช์เปิดไม่ได้
เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

•เส้นใยหลอดไฟล้มเหลวเปิด: เป็น ไปได้
•สวิทช์ลัดวงจร ไม่ได้ : ไม่สามารถทำได้
•สวิตช์ล้มเหลวเปิด: เป็น ไปได้

คำถามติดตามผล: ถ้าเราอนุญาตให้เราพิจารณาข้อผิดพลาดมากกว่าหนึ่งข้อที่เกิดขึ้นในเวลาเดียวกันสถานการณ์ "สลับไม่ลัด" เป็นไปได้หรือไม่? อธิบายเหตุผลหรือทำไมไม่

หมายเหตุ:

คำถามนี้ช่วยให้นักเรียนสร้างทักษะในการขจัดความเป็นไปได้ที่จะเกิดข้อผิดพลาดที่ไม่น่าจะทำให้พวกเขามีสมาธิมากกว่าสิ่งที่เป็นไปได้มากกว่า ทักษะสำคัญในการแก้ปัญหาของระบบคือความสามารถในการกำหนดความน่าจะเป็นสำหรับสถานการณ์ความผิดพลาดต่างๆ หากไม่มีทักษะนี้คุณจะต้องเสียเวลามากในการค้นหาความผิดพลาดที่ไม่น่าจะทำให้เสียเวลา

สำหรับสถานการณ์ความผิดพลาดแต่ละครั้งเป็นสิ่งสำคัญที่จะถามนักเรียน ว่าเหตุใดจึง คิดว่าเป็นไปได้หรือไม่สามารถทำได้ อาจเป็นเพราะนักเรียนบางคนได้รับคำตอบที่ถูกต้องด้วยเหตุผลที่ไม่ถูกต้องดังนั้นจึงควรศึกษาเหตุผลสำหรับแต่ละคำตอบ

คำถาม 17

วงจรต่อไปนี้มีปัญหา สวิตช์ # 1 สามารถควบคุมหลอดไฟ # 1 แต่หลอดไฟ # 2 ไม่เคยมาถึงไม่ว่าจะทำอย่างไรกับสวิทช์ # 2:

ระบุข้อผิดพลาดที่สมมุติฐานใดที่สามารถอธิบายปัญหานี้ได้และไม่สามารถอธิบายปัญหาได้ กล่าวได้ว่าข้อผิดพลาดใดที่เป็นไปได้และเป็นไปไม่ได้ที่จะแสดงอาการโดยวงจร "compact">

แบตเตอรี่หมดแล้ว
•สวิตช์ # 2 ล้มเหลวในการเปิด
•สวิตช์ # 2 ล้มเหลว
•สวิตช์ # 1 ล้มเหลวในการเปิด
•สวิตช์ # 1 ล้มเหลว
•เปิดสายระหว่างจุดทดสอบ 1 และ 2 (ระหว่าง TP1 และ TP2)
•เปิดสายระหว่างจุดทดสอบ 5 และ 6 (ระหว่าง TP5 และ TP6)
เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

แบตเตอรี่หมด: ไม่สามารถใช้งานได้
• Switch # 2 failed open: เป็น ไปได้
•สวิตช์ # 2 ล้มเหลว: ไม่สามารถทำได้
• Switch # 1 failed open: ไม่สามารถทำได้
•สวิตช์ # 1 ไม่ได้ลัดวงจร: ไม่สามารถทำได้
•เปิดสายระหว่างจุดทดสอบที่ 1 และ 2 (ระหว่าง TP1 และ TP2): ไม่สามารถทำได้
•เปิดสายระหว่างจุดทดสอบ 5 และ 6 (ระหว่าง TP5 และ TP6): เป็น ไปได้

คำถามติดตามผล: ถ้าเราอนุญาตให้เราพิจารณาข้อผิดพลาดมากกว่าหนึ่งข้อที่เกิดขึ้นในเวลาเดียวกันซึ่งสถานการณ์เหล่านี้จะเป็นไปได้อย่างไร? อธิบายว่าทำไม.

หมายเหตุ:

คำถามนี้ช่วยให้นักเรียนสร้างทักษะในการขจัดความเป็นไปได้ที่จะเกิดข้อผิดพลาดที่ไม่น่าจะทำให้พวกเขามีสมาธิมากกว่าสิ่งที่เป็นไปได้มากกว่า ทักษะสำคัญในการแก้ปัญหาของระบบคือความสามารถในการกำหนดความน่าจะเป็นสำหรับสถานการณ์ความผิดพลาดต่างๆ หากไม่มีทักษะนี้คุณจะต้องเสียเวลามากในการค้นหาความผิดพลาดที่ไม่น่าจะทำให้เสียเวลา

สำหรับสถานการณ์ความผิดพลาดแต่ละครั้งเป็นสิ่งสำคัญที่จะถามนักเรียน ว่าเหตุใดจึง คิดว่าเป็นไปได้หรือไม่สามารถทำได้ อาจเป็นเพราะนักเรียนบางคนได้รับคำตอบที่ถูกต้องด้วยเหตุผลที่ไม่ถูกต้องดังนั้นจึงควรศึกษาเหตุผลสำหรับแต่ละคำตอบ

คำถาม 18

วงจรต่อไปนี้มีปัญหา เปลี่ยน # 2 สามารถควบคุมโคมไฟ # 2 แต่หลอดไฟ # 1 ไม่เคยมาถึงไม่ว่าจะทำอย่างไรกับสวิตช์ # 1:

ระบุข้อผิดพลาดที่สมมุติฐานใดที่สามารถอธิบายปัญหานี้ได้และไม่สามารถอธิบายปัญหาได้ กล่าวได้ว่าข้อผิดพลาดใดที่เป็นไปได้และเป็นไปไม่ได้ที่จะแสดงอาการโดยวงจร "compact">

แบตเตอรี่หมดแล้ว
หลอดไฟ # 1 ล้มเหลวในการเปิด
หลอดไฟ # 2 ล้มเหลวในการเปิด
•สวิตช์ # 2 ล้มเหลวในการเปิด
•สวิตช์ # 2 ล้มเหลว
•สวิตช์ # 1 ล้มเหลวในการเปิด
•สวิตช์ # 1 ล้มเหลว
•เปิดสายระหว่างจุดทดสอบ 1 และ 2 (ระหว่าง TP1 และ TP2)
•เปิดสายระหว่างจุดทดสอบ 4 และ 5 (ระหว่าง TP4 และ TP5)
•เปิดสายระหว่างจุดทดสอบ 5 และ 6 (ระหว่าง TP5 และ TP6)
เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

แบตเตอรี่หมด: ไม่สามารถใช้งานได้
หลอดไฟ # 1 ล้มเหลวในการเปิด: เป็น ไปได้
หลอดไฟ # 2 ล้มเหลวในการเปิด: ไม่สามารถทำได้
• Switch # 2 failed open: ไม่สามารถทำได้
•สวิตช์ # 2 ล้มเหลว: ไม่สามารถทำได้
• Switch # 1 failed open: เป็น ไปได้
•สวิตช์ # 1 ไม่ได้ลัดวงจร: ไม่สามารถทำได้
•เปิดสายระหว่างจุดทดสอบที่ 1 และ 2 (ระหว่าง TP1 และ TP2): ไม่สามารถทำได้
•เปิดสายระหว่างจุดทดสอบ 4 และ 5 (ระหว่าง TP4 และ TP5): ไม่สามารถทำได้
•เปิดสายระหว่างจุดทดสอบ 5 และ 6 (ระหว่าง TP5 และ TP6): ไม่สามารถใช้งานได้

คำถามติดตามผล: ถ้าเราอนุญาตให้เราพิจารณาข้อผิดพลาดมากกว่าหนึ่งข้อที่เกิดขึ้นในเวลาเดียวกันซึ่งสถานการณ์เหล่านี้จะเป็นไปได้อย่างไร? อธิบายว่าทำไม.

หมายเหตุ:

คำถามนี้ช่วยให้นักเรียนสร้างทักษะในการขจัดความเป็นไปได้ที่จะเกิดข้อผิดพลาดที่ไม่น่าจะทำให้พวกเขามีสมาธิมากกว่าสิ่งที่เป็นไปได้มากกว่า ทักษะสำคัญในการแก้ปัญหาของระบบคือความสามารถในการกำหนดความน่าจะเป็นสำหรับสถานการณ์ความผิดพลาดต่างๆ หากไม่มีทักษะนี้คุณจะต้องเสียเวลามากในการค้นหาความผิดพลาดที่ไม่น่าจะทำให้เสียเวลา

สำหรับสถานการณ์ความผิดพลาดแต่ละครั้งเป็นสิ่งสำคัญที่จะถามนักเรียน ว่าเหตุใดจึง คิดว่าเป็นไปได้หรือไม่สามารถทำได้ อาจเป็นเพราะนักเรียนบางคนได้รับคำตอบที่ถูกต้องด้วยเหตุผลที่ไม่ถูกต้องดังนั้นจึงควรศึกษาเหตุผลสำหรับแต่ละคำตอบ

  • ←แผ่นงานก่อนหน้า

  • ดัชนี Worksheets

  • แผ่นงานถัดไป→