Jak Przygotować się do Testu Informacji o Elektronice ASVAB
Informacje Ogólne
Sekcja Informacji o Elektronice w teście ASVAB obejmuje różne pozycje, od pytań dotyczących przewodów i mierników do pytań dotyczących podstawowych funkcji elektrycznych. Aby uczyć się do tej części testu, zapoznaj się z podstawowymi informacjami o elektronice, takimi jak funkcjonowanie przewodów, działanie różnych prądów elektrycznych i przewodników oraz prawo Ohma. Dowiedz się więcej informacji o każdym z tych obszarów poniżej.
Ważna część ASVAB zawiera pytania dotyczące słownictwa, testując zdolność studentów do rozpoznawania prostych słów z dziedziny elektryki. Podczas studiowania pojęć ASVAB, skup się na podstawowych definicjach słów i pojęć elektrycznych, w tym wyżej wymienionych pojęć i słów specyficznych dla urządzeń, takich jak napięcie i częstotliwość. Podczas studiów dla części słownictwa, skupić się na gołe kości definicji pojęć, aby rozpoznać, co pewne słowo lub fraza oznacza.
Teoria przepływu elektronów
Teoria przepływu elektronów opisuje zachowanie elektronów podczas poruszania się przez przewodnik. Ujemnie naładowane elektrony w obwodzie przepływają z ujemnego zacisku (lub anody) do dodatniego zacisku (lub katody). Elektrony przepływają w ten sposób w odpowiedzi na siły przyciągania i odpychania między naładowanymi cząstkami.
Atomy, protony, neutrony, elektrony i powłoka walencyjna
Wszystka materia jest zbudowana z mniejszych cząstek zwanych atomami. Atomy wykazują różne właściwości w zależności od składu atomu. Składają się one z mniejszych cząstek zwanych protonami, elektronami i neutronami. Pojedynczy proton to pierwiastek znany jako wodór. Dodanie kolejnego protonu skutkuje powstaniem nowego pierwiastka znanego jako hel. Jeśli zamiast tego istnieje inna liczba neutronów wewnątrz jądra (protonów i neutronów w atomie), to jest on znany jako izotop.
Trzy cząstki wewnątrz jądra różnią się w interesujący sposób: protony i elektrony są przeciwnie naładowane, a neutrony nie posiadają ładunku; protony i neutrony są podobnej wielkości i stanowią zdecydowaną większość gęstości atomu.
Elektrony są znacznie mniejsze niż protony i neutrony i istnieją wokół jądra wewnątrz orbitali energetycznych. Te orbitale energetyczne otaczają jądro w zależności od liczby elektronów i ich odległości od jądra atomowego. Te elektrony najdalej od jądra są najbardziej reaktywne.
Przewodnik, półprzewodnik, i izolator
Przewodnictwo mierzy łatwość, z jaką elektrony mogą przepływać przez materiał. Metale są dobrymi przewodnikami, ponieważ elektrony łatwo przez nie przepływają bez większego oporu. Materiały wykazujące bardzo niską przewodność nazywane są izolatorami. Izolatory posiadają wysoką rezystywność.
Półprzewodniki mają przewodność, która jest pomiędzy przewodnikami i izolatorami. W przeciwieństwie do przewodników, które doświadczają zwiększonego oporu po podgrzaniu, półprzewodniki zwiększają przewodność po podgrzaniu.
Prąd
Prąd to szybkość, z jaką ładunki przepływają przez część przewodnika w obwodzie elektrycznym. Mierzy się go w kulombach na sekundę lub amperach. Prąd, napięcie i opór są ze sobą powiązane poprzez prawo Ohma:
gdzie I to prąd, V to napięcie, a R to opór.
Napięcie
Napięcie to różnica potencjałów elektrycznych pomiędzy dwoma naładowanymi punktami w polu elektrycznym. Ponieważ jest to różnica potencjałów, napięcie ma znaczenie tylko wtedy, gdy rozważamy jeden punkt w stosunku do drugiego. Jest ono mierzone w woltach.
Napięcie jest również określane jako siła elektromotoryczna, ponieważ jest to siła odpowiedzialna za napędzanie prądu w obwodzie. Można je porównać do różnicy ciśnień, ponieważ w jednym punkcie jest większa koncentracja ładunku niż w innym. Ta różnica w koncentracji ładunku powoduje powstanie napięcia.
Opór
Opór jest nieodłączną właściwością materiałów, która utrudnia przejście prądu przez przewodnik. Opór i przewodność są odwrotnie proporcjonalne; bardzo przewodzący materiał ma mały opór, a bardzo oporny materiał ma małą przewodność. Opór mierzy się w Ohmach.
Materiały różnią się oporem ze względu na łatwość (lub trudność), z jaką elektrony w atomie materiału mogą być przemieszczane. Opór jest również związany z obszarem przekroju poprzecznego i długością użytego materiału; im większy obszar, tym mniejszy opór, a im dłuższy przewodnik, tym większy opór.
Wymiernie, opór można przedstawić jako:
(R = ⍴ \), gdzie ⍴ reprezentuje oporność materiału przewodzącego, L jest długością, a A jest polem przekroju poprzecznego.
Obwody
Źródło napięcia, takie jak bateria, z materiałami przewodzącymi, takimi jak izolowane druty, przymocowane do obu końcówek i łączące je, tworzy obwód. Obwód ten oczywiście nie zrobiłby nic poza podgrzaniem przewodzących przewodów.
Dołączenie obciążenia, takiego jak rezystor lub żarówka, do przewodów umożliwia prądowi wykonywanie pracy. Obciążenia te mogą być podłączone do obwodu szeregowo, równolegle lub szeregowo-równolegle.
Obwody zamknięte i otwarte
Obwód zamknięty to taki, w którym wszystkie elementy obwodu są połączone przewodami przewodzącymi ze sobą i ze źródłem napięcia. Jeśli którekolwiek z tych połączeń zostanie przerwane, obwód jest uważany za otwarty i nie będzie działał prawidłowo. Zamknięty obwód może działać; otwarty obwód nie może.
Obciążenie
Obciążenie to dowolny element, który pobiera moc z obwodu. Żarówki, lodówki i komputery wszystkie działają jako obciążenia, gdy są częścią zamkniętego obwodu. Obciążenia tylko rozpraszają moc z obwodu; nie generują mocy.
Obwód szeregowy
W obwodzie szeregowym, wszystkie komponenty obwodu są połączone jeden po drugim. Prąd, który płynie przez obwód szeregowy, przechodzi przez każdy element szeregowo. Istnieje tylko jedna ścieżka dla prądu w obwodzie.
Całkowite napięcie i całkowity opór w obwodzie szeregowym jest sumą spadków napięcia na każdym komponencie i sumą oporów w obwodzie, odpowiednio. Suma każdego oporu w obwodzie jest nazywana oporem zastępczym, a ponieważ w obwodzie jest tylko jeden prąd, to właśnie opór zastępczy jest używany w obliczeniach prawa Ohma dla obwodów szeregowych.
Obwody szeregowe mają ten sam prąd płynący przez każdy komponent w obwodzie.
Obwód równoległy
Obwód równoległy zawiera więcej niż jedną ścieżkę, przez którą przepływa prąd. W przypadku, gdy wzdłuż tych oddzielnych ścieżek znajdują się różne komponenty, natężenie prądu będzie się różnić. Spadek napięcia w każdej gałęzi jest jednak taki sam.
Rezystancja zastępcza w obwodzie równoległym jest równa:
gdzie R_eq jest rezystancją zastępczą, R_1 jest pierwszym rezystorem, R_2 jest drugim rezystorem itd.
W przeciwieństwie do obwodu szeregowego, w obwodzie równoległym, jeśli jedna gałąź zostanie odłączona od obwodu, prąd będzie nadal płynął przez pozostałe gałęzie.
Moc elektryczna
Moc elektryczna jest ilościową miarą ilości pracy, która może być wykonana przez obwód w jednostce czasu. Wzory, które mogą być użyte do obliczenia mocy elektrycznej generowanej lub rozpraszanej to:
gdzie P to moc, V to napięcie, R to opór, a I to prąd.
W obwodzie, moc jest generowana przez źródło napięcia i jest rozpraszana przez obciążenia.
Elektryczne jednostki miary:
Ohm – pomiar oporu. Ohm = Volt na Amp
Ampery – pomiar prądu. Amp = Coulomb na sekundę
Volty – pomiar napięcia. Volt = (Newton x metr) na Coulomb
Watty – pomiar mocy. Watt = Dżul na sekundę
Przedrostki metryczne: nano – to \(1 \{-9}\), mikro – to \(1 \{-6}\), milli – to \(1 \{-3}\), centi- jest \(1 \ot 10^{-2}\), kilo- jest \(1 \ot 10^3\) i mega- jest \(1 \ot 10^6\), i giga- jest \(1 \ot 10^9\)