Test ELM.06 — zestaw 23

Dlaczego tak

Reluktancję oblicza się ze wzoru Rm = l / (μ0 · μr · S) = 0,2 / (4π·10⁻⁷ · 1000 · 4·10⁻⁴) ≈ 0,2 / 5·10⁻⁷ ≈ 4·10⁵ A/Wb. Wynik 4·10⁸ A/Wb uzyskuje się po pominięciu przenikalności względnej, czyli dla rdzenia powietrznego. Wynik 4·10³ A/Wb powstaje, gdy 4 cm² przeliczy się na 4·10⁻² m² zamiast na 4·10⁻⁴ m².

Dlaczego tak

Reguła Lenza mówi, że prąd indukowany przeciwdziała przyczynie, która go wywołała — tu wzrostowi strumienia przy zbliżaniu magnesu, dlatego od strony magnesu cewka tworzy biegun jednoimienny i go odpycha. Przyciąganie wzmacniałoby ruch i zmianę strumienia, co przeczyłoby zasadzie zachowania energii. Gdy magnes się zatrzyma, strumień przestaje się zmieniać i prąd zanika.

Dlaczego tak

Napięcie na połączeniu równoległym wynosi U = I · Rz = 8 A · 3 Ω = 24 V, bo 4 · 12 / (4 + 12) = 3 Ω; prąd rezystora 4 Ω to 24 V / 4 Ω = 6 A, a rezystora 12 Ω — 2 A. Suma 6 A + 2 A = 8 A potwierdza wynik zgodnie z I prawem Kirchhoffa. Odpowiedź 2 A powstaje po zamianie gałęzi: większy prąd płynie przez mniejszą rezystancję.

Dlaczego tak

Na rezystorze ma się odłożyć nadmiar napięcia 36 V − 24 V = 12 V przy prądzie cewki 48 mA, więc R = 12 V / 0,048 A = 250 Ω. Wynik 750 Ω powstaje po podzieleniu całego napięcia zasilania przez prąd, a 500 Ω to rezystancja samej cewki (24 V / 48 mA). Rezystor powinien też mieć odpowiednią moc: 12 V · 0,048 A ≈ 0,58 W, czyli z zapasem 1 W.

Dlaczego tak

Reaktancja kondensatora wynosi XC = 1 / (2π · f · C) = 1 / (2π · 50 · 10⁻⁵) ≈ 318 Ω, więc I = 230 V / 318 Ω ≈ 0,72 A. Wynik 0,12 A uzyskuje się po pominięciu czynnika 2π, czyli wstawieniu częstotliwości zamiast pulsacji. Wyniki 7,2 A i 72 mA to błędy rzędu wielkości przy przeliczaniu mikrofaradów.

Dlaczego tak

Wzmocnienie układu nieodwracającego wynosi ku = 1 + Rf / R1 = 1 + 47 / 10 = 5,7, więc Uwy = 5,7 · 0,5 V = 2,85 V, a znak napięcia jest taki sam jak na wejściu. Wynik 2,35 V powstaje po użyciu wzoru Rf / R1, właściwego dla układu odwracającego, bez jedynki. Ujemne wyniki dotyczyłyby układu odwracającego, który zmienia fazę sygnału.

Dlaczego tak

Ukośna linia z poziomym odcinkiem oznacza, że rezystancja elementu zmienia się samoczynnie pod wpływem wielkości fizycznej, a dopisek „ϑ” wskazuje temperaturę; znak minus informuje o ujemnym współczynniku temperaturowym, czyli termistorze NTC. Warystor ma ten sam rodzaj linii, ale z dopiskiem „U”, bo jego rezystancja zależy od napięcia. Rezystor nastawny oznacza się strzałką lub odcinkiem z kreską regulacji, a fotorezystor — strzałkami padającego światła.

Dlaczego tak

Haczyki na końcach kreski katody w kształcie litery S to oznaczenie diody Schottky'ego, stosowanej m.in. w zasilaczach impulsowych ze względu na małe napięcie przewodzenia i krótki czas przełączania. Dioda Zenera ma kreskę katody z odgięciami tworzącymi kształt litery Z i te dwa symbole są najczęściej mylone. Dioda pojemnościowa ma dodatkowo symbol kondensatora przy katodzie.

Dlaczego tak

Kwadrat z przekątną to ogólny symbol przekształtnika, a znaki po obu stronach przekątnej mówią, jaki prąd jest na wejściu i na wyjściu; dwa znaki prądu stałego oznaczają przetwornicę DC/DC, np. z 24 V na 5 V. Prostownik ma po jednej stronie znak prądu przemiennego, a po drugiej stałego. Falownik ma te znaki odwrotnie niż prostownik, a transformator rysuje się jako dwa okręgi lub uzwojenia.

Dlaczego tak

Fototriak przewodzi w obu kierunkach i wyłącza się przy przejściu prądu przez zero, dlatego jest przeznaczony do obwodów prądu przemiennego, np. do wyzwalania triaka mocy przy separacji galwanicznej od sterownika. W obwodzie prądu stałego triak po wyzwoleniu nie wyłączyłby się, bo prąd nigdy nie spada do zera. Do przesyłania sygnałów analogowych używa się transoptorów liniowych, a do pomiaru światła fotodiod.

Dlaczego tak

Pojemność rzędu setek i tysięcy mikrofaradów, napięcie znamionowe i pas z minusami to typowe oznaczenia aluminiowego kondensatora elektrolitycznego; pas wskazuje wyprowadzenie ujemne, które często jest też krótsze. Odwrotne podłączenie może doprowadzić do przegrzania i rozerwania kondensatora. Kondensatory foliowe nie mają tak dużych pojemności przy małych wymiarach, a dławiki opisuje się w henrach.

Dlaczego tak

Prostokąt z linią przechodzącą wzdłuż przez jego środek to symbol bezpiecznika topikowego — linia symbolizuje element topikowy, który przepala się przy przetężeniu. Pusty prostokąt bez linii wewnątrz oznacza rezystor albo, z odpowiednim opisem literowym, cewkę przekaźnika lub stycznika, dlatego te symbole bywają mylone. Rezystor nastawny ma linię lub strzałkę poprowadzoną ukośnie przez prostokąt, a nie wzdłuż jego osi.

Dlaczego tak

ESR to równoważna rezystancja szeregowa, która obejmuje straty w elektrolicie i wyprowadzeniach; przepływający prąd tętnień wydziela na niej ciepło, dlatego w zasilaczach impulsowych dobiera się kondensatory o małym ESR. Rezystancja izolacji opisuje upływ prądu stałego przez dielektryk, czyli zupełnie inne zjawisko. Wzrost ESR jest typowym objawem starzenia się kondensatora i przyczyną awarii zasilaczy.

Dlaczego tak

Dioda Zenera pracuje w kierunku zaporowym i po przekroczeniu napięcia przebicia utrzymuje na zaciskach niemal stałe napięcie UZ, podawane w katalogu przy określonym prądzie testowym. Napięcie przewodzenia UF dotyczy polaryzacji w kierunku przewodzenia i wynosi ok. 0,7 V niezależnie od typu diody Zenera. Prąd wsteczny i czas wyłączania są parametrami ważnymi przy diodach prostowniczych i impulsowych.

Dlaczego tak

Kandela jest jednostką światłości, czyli natężenia światła wysyłanego w danym kierunku, dlatego jasność diod sygnalizacyjnych podaje się w milikandelach. Strumień świetlny, czyli całkowitą ilość światła, wyraża się w lumenach i często myli się go ze światłością. Długość fali podaje się w nanometrach, a kąt świecenia w stopniach.

Dlaczego tak

Slew rate to maksymalna szybkość narastania napięcia wyjściowego; jeśli sygnał wymaga szybszych zmian, przebieg na wyjściu zniekształca się, np. sinusoida zamienia się w trójkąt. Wzmocnienie w otwartej pętli podaje się w V/mV lub decybelach i nie ma wymiaru czasu. Napięcie niezrównoważenia wyraża się w miliwoltach, a współczynnik tłumienia sygnału wspólnego w decybelach.

Dlaczego tak

10 % z 220 nF to 22 nF, więc dopuszczalny zakres wynosi 220 nF − 22 nF = 198 nF do 220 nF + 22 nF = 242 nF. Zakres od 210 nF do 230 nF powstaje, gdy tolerancję potraktuje się jako ±10 nF zamiast ±10 %. Zakres od 219,8 nF do 220,2 nF odpowiadałby tolerancji ±0,1 %, typowej raczej dla rezystorów precyzyjnych.

Dlaczego tak

Moc strat w stanie przewodzenia oblicza się ze wzoru P = I² · R_DS(on) = 4² · 0,05 Ω = 0,8 W. Wartość 0,2 to wynik mnożenia I · R, czyli spadek napięcia na kanale w woltach, a nie moc. Wynik 1,6 W powstaje po pomnożeniu prądu przez dwa zamiast podniesienia go do kwadratu; od tej mocy zależy dobór radiatora.

Dlaczego tak

CTR to stosunek prądu kolektora fototranzystora do prądu diody nadawczej, więc IC = 0,5 · 10 mA = 5 mA. Wynik 20 mA powstaje po podzieleniu prądu diody przez współczynnik zamiast mnożenia. Projektując wyjście transoptora, trzeba uwzględnić, że CTR maleje z czasem i temperaturą, więc rezystor obciążenia dobiera się z zapasem.

Dlaczego tak

Wzmocnienie napięciowe w decybelach to ku[dB] = 20 · log(Uwy / Uwe), więc 40 dB odpowiada log = 2, czyli wzmocnieniu 100 razy. Wynik 10 000 razy powstaje po użyciu wzoru 10 · log, właściwego dla stosunku mocy, a nie napięć. Wartość 40 razy to błędne utożsamienie liczby decybeli z krotnością wzmocnienia.

Dlaczego tak

Szkic zaczyna się od osi symetrii, które ustalają położenie rzutu na arkuszu, potem rysuje się zarys, a następnie wszystkie linie wymiarowe i pomocnicze. Dopiero na końcu mierzy się przedmiot i wpisuje liczby wymiarowe, dzięki czemu nie przerywa się rysowania, a żaden wymiar nie zostaje pominięty. Rozpoczęcie od pomiarów wydaje się logiczne, ale prowadzi do zapisywania wymiarów bez miejsca i porządku na szkicu.

Dlaczego tak

Zgodnie z zasadami wymiarowania promień powierzchni kulistej poprzedza się znakiem SR, a jej średnicę znakiem SØ, więc zapis SR10 oznacza kulę o promieniu 10 mm. Samo R oznacza promień łuku lub zaokrąglenia na płaszczyźnie rysunku i nie mówi, że powierzchnia jest kulista. Znak SØ też dotyczy kuli, ale jest używany dla średnicy, a nie promienia.

Dlaczego tak

Wymiary graniczne wynoszą 30 − 0,020 = 29,980 mm i 30 − 0,050 = 29,950 mm, więc dobry wałek ma od 29,95 mm do 29,98 mm; spełnia to tylko 29,96 mm. Wymiar 29,99 mm jest bliższy nominalnemu, ale przekracza wymiar górny graniczny, bo obie odchyłki są ujemne. Wymiar 29,94 mm jest za mały, a 30,02 mm powstaje po pomyleniu znaków odchyłek.

Dlaczego tak

Luz największy to 0,025 − 0,002 = 0,023 mm, a wcisk największy to 0,018 − 0 = 0,018 mm, więc zależnie od wymiarów rzeczywistych może wystąpić luz albo wcisk — to pasowanie mieszane, nazywane też przejściowym. Dodatnie odchyłki wałka nie wystarczają do pasowania ciasnego, bo górna odchyłka otworu jest większa od dolnej odchyłki wałka. Odchyłka dolna otworu równa zeru świadczy tylko o zasadzie stałego otworu, a nie o rodzaju pasowania.

Dlaczego tak

Kółko wpisane w znak chropowatości oznacza, że usuwanie materiału jest niedozwolone — powierzchnia pozostaje np. w stanie po odlewaniu, kuciu lub poprzedniej operacji. Wymaganie obróbki skrawaniem oznacza się ptaszkiem z poziomą kreską zamykającą trójkąt i te dwa znaki są często mylone. Sam ptaszek bez dodatków dopuszcza dowolną metodę wykonania.

Dlaczego tak

Rysunek montażowy służy do złożenia i ustawienia zespołu, dlatego zawiera wymiary gabarytowe, montażowe, np. rozstaw osi, oraz przyłączeniowe, np. otwory mocujące — pozostałe wymiary są na rysunkach wykonawczych części. Pełne wymiarowanie z tolerancjami i chropowatością jest cechą rysunku wykonawczego. Rysunek montażowy nie ogranicza się też do samych numerów pozycji, bo bez wymiarów nie dałoby się ustawić i przyłączyć zespołu.

Dlaczego tak

Przyciąganie do punktów charakterystycznych, np. środka, końca czy punktu przecięcia, wskazuje matematycznie dokładny punkt istniejącego obiektu niezależnie od powiększenia. Siatka przyciąga kursor do swoich węzłów, a środek okręgu wcale nie musi leżeć w węźle siatki. Tryb ortogonalny ogranicza tylko kierunek linii, a powiększenie poprawia widoczność, ale nie dokładność wskazania.

Dlaczego tak

Karta smarowania, zwykle część dokumentacji techniczno-ruchowej, wskazuje miejsca smarowania, rodzaj i ilość środka smarnego oraz częstotliwość czynności. Karta charakterystyki dotyczy samego smaru jako substancji — zagrożeń, pierwszej pomocy i składowania — a nie sposobu smarowania maszyny, dlatego te dokumenty bywają mylone. W książce maszyny zapisuje się już wykonane czynności, a deklaracja zgodności potwierdza spełnienie wymagań dyrektyw.

Dlaczego tak

Zapis 400 V Δ oznacza, że przy połączeniu w trójkąt każde uzwojenie fazowe otrzymuje napięcie przewodowe 400 V, na które jest zaprojektowane. Połączenie w gwiazdę przy sieci 400 V dałoby na uzwojeniu tylko 230 V, więc silnik rozwijałby około jednej trzeciej momentu i przy obciążeniu znamionowym przegrzewałby się. Gwiazdę stosuje się dla tego silnika tylko w sieci 690 V lub chwilowo podczas rozruchu gwiazda–trójkąt.

Dlaczego tak

Litera G oznacza calowy gwint rurowy walcowy, a 1/4 to jego rozmiar nominalny; średnica zewnętrzna takiego gwintu wynosi ok. 13,2 mm, więc nie jest to 1/4 cala. Gwint NPT też jest calowy, ale stożkowy i amerykański, a jego oznaczenie zawiera litery NPT. Średnicę przewodu podaje się dla złączek wtykowych, np. „QS-4”, a nie w oznaczeniu gwintu.

Dlaczego tak

Bateria podtrzymuje pamięć danych remanentnych i zegar czasu rzeczywistego, gdy sterownik jest wyłączony; jeśli wyjmie się ją przy braku zasilania, dane te mogą zostać utracone. Przy włączonym zasilaniu pamięć jest podtrzymywana z zasilacza, więc wymiana jest bezpieczna dla danych. Typowa bateria litowa podtrzymująca nie jest ładowana przez sterownik, dlatego wymienia się ją okresowo.

Dlaczego tak

Nowy pas klinowy w pierwszych godzinach pracy wstępnie się wydłuża i dopasowuje do rowków kół, przez co naciąg spada, a niedostatecznie napięty pas zaczyna się ślizgać, nagrzewać i szybko zużywać. Przekonanie, że pas po nagrzaniu się kurczy i naciąg rośnie, jest odwrotne do rzeczywistości. Dlatego po docieraniu koryguje się naciąg do wartości podanej w dokumentacji.

Dlaczego tak

FR4 składa się z tkaniny z włókna szklanego (wzmocnienia) nasyconej żywicą epoksydową (osnową), więc jest kompozytem o osnowie polimerowej. Szkło w składzie sugeruje ceramikę, ale występuje tu jako włókno wzmacniające, a nie jako samodzielny materiał konstrukcyjny. Żywica epoksydowa jest tworzywem utwardzalnym, a nie termoplastem, dlatego płytka nie mięknie przy lutowaniu.

Dlaczego tak

Naprężenie w pręcie wynosi σ = F / S = 30 000 N / 100 mm² = 300 MPa, czyli więcej niż granica plastyczności 235 MPa, więc powstało odkształcenie trwałe. Błędny wniosek o powrocie do długości pierwotnej wynika zwykle z pomyłki w jednostkach, np. podzielenia 30 kN przez 100 mm² bez zamiany kN na N. Zerwanie nastąpiłoby dopiero po przekroczeniu wytrzymałości na rozciąganie Rm, która dla tej stali wynosi ok. 360–510 MPa.

Dlaczego tak

Korozja szczelinowa rozwija się w wąskich szczelinach, np. pod podkładkami, uszczelkami i nakładkami, gdzie wymiana elektrolitu jest utrudniona i brakuje tlenu do odbudowy warstwy pasywnej stali nierdzewnej. Korozja międzykrystaliczna postępuje wzdłuż granic ziaren, zwykle w strefie wpływu ciepła spoiny, i nie wiąże się z kształtem szczeliny. Korozja równomierna objęłaby całą powierzchnię, a gazowa wymaga wysokiej temperatury.

Dlaczego tak

W ochronie protektorowej metal o bardziej ujemnym potencjale, np. magnez lub cynk, tworzy z chronioną stalą ogniwo i to on się rozpuszcza jako anoda, a stal jest katodą i nie koroduje. Pasywacja wytwarza na metalu cienką warstwę ochronną, ale nie wymaga przyłączania innego metalu. Inhibitory dodaje się do środowiska, np. płynu chłodzącego, aby spowolnić reakcje korozyjne.

Dlaczego tak

Rozpuszczalnik farby nawierzchniowej rozmiękcza niewyschnięty podkład, a uwięzione pod nią rozpuszczalniki nie mogą odparować, co prowadzi do marszczenia, pęcherzy i utraty przyczepności. Przekonanie, że warstwy „połączą się w jedną” i dadzą lepszą ochronę, jest częste, ale powłoka nie osiąga wtedy grubości i szczelności przewidzianej przez producenta. Czasy międzywarstwowe z karty technicznej są wymaganiem technologicznym, a nie wskazówką.

Dlaczego tak

Stal 1.4301 ma strukturę austenityczną, która w stanie przesyconym jest praktycznie niemagnetyczna i nie ulega przemianie martenzytycznej, dlatego nie hartuje się jej, a umacnia jedynie przez zgniot. Stal C45 jest ferromagnetyczna i można ją hartować, co bywa mylnie przypisywane wszystkim stalom. Zawartość ponad 2 % węgla charakteryzuje żeliwa, a stal 1.4301 ma go poniżej 0,07 %.

Dlaczego tak

Stop aluminium EN AW-6082 ma gęstość ok. 2,7 g/cm³, dobrą wytrzymałość po utwardzeniu wydzieleniowym, dobrze się obrabia i jest odporny na korozję atmosferyczną, dlatego jest typowym materiałem na lekkie konstrukcje chwytaków. Stal C45 jest wytrzymała, ale prawie trzy razy cięższa i wymaga ochrony przed korozją. Mosiądz dobrze się obrabia i nie rdzewieje, lecz jest cięższy od stali.

Dlaczego tak

Poliamidy są nasiąkliwe — PA6 może pochłonąć kilka procent wody, co zwiększa jego wymiary i zmniejsza luz w łożysku aż do zatarcia. Dlatego w wilgotnym środowisku stosuje się luzy montażowe z zapasem albo tworzywa mało nasiąkliwe, np. POM lub PET. Korozja elektrochemiczna wymaga dwóch metali w elektrolicie, a poliamid nie jest przewodnikiem.