Hoe voor te bereiden op de ASVAB Elektronica Informatie Test
Algemene Informatie
De Elektronica Informatie sectie van de ASVAB test omvat verschillende items, variërend van vragen over draden en meters tot vragen over de elektrische basisfuncties. Om te studeren voor dit deel van de test, bestudeer basis elektronische informatie zoals hoe draden functioneren, de functie van verschillende elektrische stromen en geleiders, en de wet van Ohm. Hieronder vindt u meer informatie over elk van deze gebieden.
Een aanzienlijk deel van de ASVAB bevat vragen over woordenschat, het testen van het vermogen van studenten om eenvoudige elektrische woordenschat woorden te herkennen. Bij het bestuderen van ASVAB-concepten, richt u zich op de basisdefinities van elektrische woorden en concepten, waaronder de bovengenoemde concepten en apparaatspecifieke woorden, zoals spanning en frequentie. Wanneer u studeert voor het woordenschatgedeelte, concentreert u zich op de kale botten van conceptdefinities om te herkennen wat een bepaald woord of zinsdeel betekent.
Electron Flow Theory
Electron flow theory beschrijft het gedrag van elektronen wanneer ze door een geleider bewegen. Negatief geladen elektronen in een stroomkring stromen van de negatieve pool (of anode) naar de positieve pool (of kathode). Elektronen stromen op deze manier als reactie op de aantrekkelijke en afstotende krachten tussen geladen deeltjes.
Atomen, protonen, neutronen, elektronen, en valentie-omhulsel
Alle materie is opgebouwd uit kleinere deeltjes die atomen worden genoemd. Atomen vertonen verschillende eigenschappen, afhankelijk van de samenstelling van het atoom. Ze zijn opgebouwd uit kleinere deeltjes, die protonen, elektronen en neutronen worden genoemd. Een enkel proton is het element dat waterstof wordt genoemd. Toevoeging van nog een proton leidt tot een nieuw element, helium genaamd. Als de kern (de protonen en de neutronen in een atoom) een ander aantal neutronen bevat, is er sprake van een isotoop.
De drie deeltjes binnenin de atoomkern verschillen op interessante manieren: protonen en elektronen zijn tegengesteld geladen, en neutronen bezitten geen lading; protonen en neutronen zijn even groot en vormen het overgrote deel van de dichtheid van het atoom.
Elektronen zijn veel kleiner dan protonen en neutronen en bestaan rond de atoomkern binnen energiebanen. Deze energiebanen omringen de atoomkern, afhankelijk van het aantal elektronen en hun afstand tot de atoomkern. De elektronen die het verst van de kern verwijderd zijn, zijn het meest reactief.
Geleider, Halfgeleider en Isolator
Geleidbaarheid meet het gemak waarmee elektronen door een materiaal kunnen stromen. Metalen zijn goede geleiders, omdat de elektronen er gemakkelijk doorheen stromen zonder veel weerstand. Materialen met een zeer laag geleidingsvermogen worden isolatoren genoemd. Isolatoren bezitten een hoog weerstandsvermogen.
Semiconductoren hebben een geleidingsvermogen dat tussen dat van geleiders en isolatoren ligt. In tegenstelling tot geleiders, die bij verhitting een verhoogde weerstand ondervinden, neemt bij halfgeleiders het geleidingsvermogen bij verhitting toe.
Stroom
Stroom is de snelheid waarmee ladingen door een gedeelte van een geleider in een elektrisch circuit stromen. Hij wordt gemeten in Coulombs per seconde, of Ampères. Stroom, spanning en weerstand zijn met elkaar verbonden door de wet van Ohm:
>waarbij I stroom is, V spanning, en R weerstand.
Voltage
Voltage is het elektrische potentiaalverschil tussen twee geladen punten in een elektrisch veld. Omdat het een potentiaalverschil is, heeft spanning alleen betekenis als het ene punt ten opzichte van het andere wordt beschouwd. Het wordt gemeten in Volt.
Voltage wordt ook wel de elektromotorische kracht genoemd, omdat het de kracht is die verantwoordelijk is voor het aandrijven van de stroom door een stroomkring. Het kan worden vergeleken met een drukverschil, omdat er op het ene punt een hogere concentratie van lading is dan op het andere. Dit verschil in ladingsconcentratie resulteert in een spanning.
Weerstand
Weerstand is een inherente eigenschap van materialen die de doorgang van stroom door een geleider belemmert. Weerstand en geleiding zijn omgekeerd evenredig; een zeer goed geleidend materiaal heeft weinig weerstand, en een materiaal met veel weerstand heeft weinig geleiding. De weerstand wordt gemeten in Ohms.
Materialen variëren in weerstand door het gemak (of de moeilijkheid) waarmee elektronen in het atoom van het materiaal kunnen worden verplaatst. De weerstand hangt ook samen met de doorsnede en de lengte van het gebruikte materiaal; hoe groter het oppervlak, des te geringer de weerstand, en hoe langer de geleider, des te groter de weerstand.
Kwantitatief kan de weerstand worden weergegeven als:
(R = ⍴ \cdot \frac{L}{A}\), waarbij ⍴ de weerstand van het geleidende materiaal voorstelt, L de lengte en A de doorsnede.
Circuits
Een spanningsbron, zoals een batterij, met geleidende materialen, zoals geïsoleerde draden, bevestigd aan en verbonden met beide aansluitingen vormt een circuit. Deze stroomkring doet natuurlijk niets anders dan de geleidende draden verwarmen.
Door een belasting, zoals een weerstand of een gloeilamp, op de draden aan te sluiten kan de stroom arbeid verrichten. Deze belastingen kunnen in serie, parallel of in serie-parallel op de stroomkring worden aangesloten.
Gesloten en open schakelingen
Een gesloten stroomkring is een stroomkring waarin alle onderdelen van de stroomkring via geleidende draden met elkaar en met een spanningsbron zijn verbonden. Als een van deze verbindingen verbroken is, is de stroomkring open en zal deze niet goed functioneren. Een gesloten stroomkring kan werken; een open stroomkring niet.
Lading
Een belasting is elk onderdeel dat stroom aan een stroomkring onttrekt. Gloeilampen, koelkasten en computers fungeren allemaal als belastingen wanneer ze deel uitmaken van een gesloten circuit. Belastingen onttrekken alleen stroom aan een stroomkring; zij wekken geen stroom op.
Serie-schakeling
In een serieschakeling zijn alle componenten van de stroomkring achter elkaar geschakeld. De stroom die door een serieschakeling loopt, gaat door elke component in serie. Er is slechts één weg die de stroom door de schakeling kan afleggen.
De totale spanning en de totale weerstand in een serieschakeling is de som van respectievelijk de spanningsverliezen over elke component en de som van de weerstanden in de schakeling. De som van elke weerstand in de schakeling wordt de equivalente weerstand genoemd, of \(R_eq), en omdat er slechts één stroom in de schakeling is, is het de \(R_eq) die wordt gebruikt in de berekeningen van de wet van Ohm voor serieschakelingen.
Serieschakelingen hebben dezelfde stroom die door elke component in de schakeling loopt.
Parallelle schakeling
Een parallelle schakeling bevat meer dan één pad voor de stroom om door te gaan. In gevallen waarin zich langs deze afzonderlijke paden verschillende componenten bevinden, zal de sterkte van de stroom variëren. De spanningsval over elke tak is echter gelijk.
De equivalente weerstand in een parallelschakeling is gelijk aan:
waarbij \(R_eq) de equivalente weerstand is, \(R_1) de eerste weerstand is, \(R_2) de tweede weerstand is, enz.
In tegenstelling tot een serieschakeling zal in een parallelschakeling, als een tak van de stroomkring wordt losgekoppeld, de stroom door de overblijvende takken blijven lopen.
Elektrisch vermogen
Elektrisch vermogen is een kwantitatieve meting van de hoeveelheid arbeid die per tijdseenheid door een stroomkring kan worden verricht. De formules waarmee het opgewekte of afgevoerde elektrisch vermogen kan worden berekend zijn:
Waarbij P vermogen is, V spanning, R weerstand en I stroom.
In een stroomkring wordt vermogen opgewekt door een spanningsbron, en het wordt afgevoerd door belastingen.
Elektrische meeteenheden:
Ohms-meetweerstand. Ohm = Volt per Amp
Amperes – meet stroom. Amp = Coulomb per seconde
Volts – meet spanning. Volt = (Newton x meter) per Coulomb
Watts – meet vermogen. Watt = Joule per seconde
Metrische voorvoegsels-nano- is (1 ^{-9}ot 10^{-9}), micro- is (1 ^{-6}ot 10^{-6}), milli- is (1 ^{-3}ot 10^{-3}), centi is 1 decimaal, kilo- is 1 decimaal, mega is 1 decimaal, en giga- is 1 decimaal.