Cum să te pregătești pentru testul ASVAB Informații electronice
Informații generale
Secțiunea Informații electronice a testului ASVAB acoperă diverse elemente, de la întrebări privind firele și calibrele până la întrebări privind funcțiile electrice de bază. Pentru a studia pentru această parte a testului, studiați informații electronice de bază, cum ar fi modul de funcționare a firelor, funcția diferiților curenți și conductori electrici și legea lui Ohm. Aflați mai multe informații despre fiecare dintre aceste domenii mai jos.
O parte semnificativă a ASVAB conține întrebări despre vocabular, testând capacitatea elevilor de a recunoaște cuvinte simple din vocabularul electric. Atunci când studiați conceptele ASVAB, concentrați-vă pe definițiile de bază ale cuvintelor și conceptelor electrice, inclusiv conceptele menționate mai sus și cuvintele specifice aparatelor, cum ar fi tensiunea și frecvența. Atunci când studiați pentru partea de vocabular, concentrați-vă pe definițiile de bază ale conceptelor pentru a recunoaște ce înseamnă un anumit cuvânt sau frază.
Teoria fluxului de electroni
Teoria fluxului de electroni descrie comportamentul electronilor atunci când se deplasează printr-un conductor. Electronii încărcați negativ într-un circuit curg de la terminalul negativ (sau anod) la terminalul pozitiv (sau catod). Electronii circulă în acest mod ca răspuns la forțele de atracție și de respingere dintre particulele încărcate.
Atomi, protoni, neutroni, electroni și învelișul de valență
Toată materia este alcătuită din particule mai mici numite atomi. Atomii prezintă proprietăți diferite în funcție de compoziția atomului. Aceștia sunt compuși din particule mai mici numite protoni, electroni și neutroni. Un singur proton este elementul cunoscut sub numele de hidrogen. Adăugarea unui alt proton dă naștere unui nou element cunoscut sub numele de heliu. Dacă, în schimb, există un număr diferit de neutroni în interiorul nucleului (protonii și neutronii dintr-un atom), atunci acesta este cunoscut sub numele de izotop.
Cele trei particule din interiorul nucleului diferă în moduri interesante: protonii și electronii au sarcină opusă, iar neutronii nu posedă sarcină; protonii și neutronii au dimensiuni similare și constituie marea majoritate a densității atomului.
Electronii sunt mult mai mici decât protonii și neutronii și există în jurul nucleului în interiorul unor orbitali de energie. Acești orbitali de energie înconjoară nucleul în funcție de numărul de electroni și de distanța lor față de nucleul atomic. Acești electroni cei mai îndepărtați de nucleu sunt cei mai reactivi.
Conductor, semiconductor și izolator
Conductivitatea măsoară ușurința cu care electronii pot circula printr-un material. Metalele sunt buni conductori deoarece electronii curg ușor prin ele fără prea multă rezistență. Materialele care prezintă o conductivitate foarte scăzută se numesc izolatori. Izolatorii posedă o rezistivitate ridicată.
Semiconductorii au conductivități care se situează între cele ale conductorilor și cele ale izolatorilor. Spre deosebire de conductori, care prezintă o rezistență crescută atunci când sunt încălziți, semiconductorii își măresc conductivitatea atunci când sunt încălziți.
Current
Curentul este viteza cu care sarcinile circulă printr-o porțiune de conductor într-un circuit electric. Se măsoară în Coulombi pe secundă sau în Amperi. Curentul, tensiunea și rezistența sunt legate între ele prin legea lui Ohm:
\
unde I este curentul, V este tensiunea, iar R este rezistența.
Tensiune
Tensiunea este diferența de potențial electric dintre două puncte încărcate într-un câmp electric. Deoarece este o diferență de potențial, tensiunea are sens doar atunci când se consideră un punct în raport cu altul. Ea se măsoară în volți.
Tensiunea este, de asemenea, denumită forță electromotoare, deoarece este forța responsabilă de antrenarea curentului printr-un circuit. Ea poate fi comparată cu o diferență de presiune, deoarece există o concentrație mai mare de sarcină într-un punct decât în altul. Această diferență în concentrația de sarcină are ca rezultat o tensiune.
Rezistența
Rezistența este o proprietate inerentă a materialelor care împiedică trecerea curentului printr-un conductor. Rezistența și conductanța sunt invers legate; un material foarte conductiv are puțină rezistență, iar un material foarte rezistent are puțină conductanță. Rezistența se măsoară în Ohmi.
Materialele variază în ceea ce privește rezistența datorită ușurinței (sau dificultății) cu care pot fi deplasați electronii din atomul materialului. Rezistența este legată, de asemenea, de suprafața secțiunii transversale și de lungimea materialului utilizat; cu cât suprafața este mai mare, cu atât rezistența este mai mică, iar cu cât conductorul este mai lung, cu atât rezistența este mai mare.
Cuantitativ, rezistența poate fi reprezentată ca:
\(R = ⍴ \cdot \frac{L}{A}\), unde ⍴ reprezintă rezistivitatea materialului conductor, L este lungimea, iar A este aria secțiunii transversale.
Circuite
O sursă de tensiune, cum ar fi o baterie, cu materiale conductoare, cum ar fi firele izolate, atașate la și conectând ambele terminale formează un circuit. Bineînțeles, acest circuit nu ar face altceva decât să încălzească firele conductoare.
Adaptarea unei sarcini, cum ar fi o rezistență sau un bec, la fire permite curentului să efectueze muncă. Aceste sarcini pot fi conectate la circuit în serie, în paralel sau în serie-paralel.
Circuite închise și deschise
Un circuit închis este unul în care toate componentele circuitului sunt conectate prin fire conductoare între ele și la o sursă de tensiune. Dacă oricare dintre aceste conexiuni este întreruptă, se spune că circuitul este deschis și nu va funcționa corect. Un circuit închis poate funcționa; un circuit deschis nu poate funcționa.
Carcină
O sarcină este orice componentă care drenează energie dintr-un circuit. Becurile, frigiderele și computerele, toate acționează ca sarcini atunci când fac parte dintr-un circuit închis. Încărcăturile doar disipă energie dintr-un circuit; ele nu generează energie.
Circuit în serie
Într-un circuit în serie, toate componentele circuitului sunt conectate una după alta. Curentul care circulă printr-un circuit serie trece prin fiecare componentă în serie. Există o singură cale pe care curentul o parcurge prin circuit.
Tensiunea totală și rezistența totală într-un circuit în serie sunt suma căderilor de tensiune pe fiecare componentă și, respectiv, suma rezistențelor din circuit. Suma fiecărei rezistențe din circuit se numește rezistență echivalentă sau \(R_eq\) și, deoarece există un singur curent în circuit, \(R_eq\) este cea care este folosită în calculele Legii lui Ohm pentru circuitele serie.
Circuitele serie au același curent care trece prin fiecare componentă din circuit.
Circuit paralel
Un circuit paralel conține mai mult de o cale prin care trece curentul. În cazurile în care există componente diferite de-a lungul acestor căi separate, intensitatea curentului va varia. Cu toate acestea, căderea de tensiune pe fiecare ramură este aceeași.
Rezistența echivalentă într-un circuit paralel este egală cu:
\
unde \(R_eq\) este rezistența echivalentă, \(R_1\) este primul rezistor, \(R_2\) este al doilea rezistor etc.
Dincolo de un circuit serie, într-un circuit paralel, dacă o ramură este deconectată de la circuit, curentul va continua să treacă prin ramurile rămase.
Putere electrică
Puterea electrică este o măsură cantitativă a cantității de lucru care poate fi efectuată de un circuit pe unitate de timp. Formulele care pot fi folosite pentru a calcula puterea electrică generată sau disipată sunt:
\\\
unde P este puterea, V este tensiunea, R este rezistența, iar I este curentul.
Într-un circuit, puterea este generată de o sursă de tensiune și este disipată de sarcini.
Unități de măsură electrice:
Ohms-măsură rezistența. Ohm = Volt pe amperiu
Amperi – măsoară curentul. Amp = Coulombi pe secundă
Volți-măsură tensiunea. Volt = (Newton x metru) pe Coulomb
Watts-măsurați puterea. Watt = Joule pe secundă
Prefixele metrice-nano- este \(1 \cdot 10^{-9}\), micro- este \(1 \cdot 10^{-6}\), milli- este \(1 \cdot 10^{-3}\), centi- este \(1 \cdot 10^{-2}\), kilo- este \(1 \cdot 10^3\) și mega- este \(1 \cdot 10^6\), iar giga- este \(1 \cdot 10^9\)
.