Problémové otázky v testech MČR Olomouc 2014

Pro lepší orientaci jsem si udělal menší statistiku výsledků testů z Mistrovství ČR v radioelektronice v Olomouci. Jelikož mě výsledky poněkud překvapily, proto jsem se rozhodl zveřejnit testové otázky a současně i počet správných odpovědí u jednotlivých otázek. Jako problémové otázky jsou červeně označeny ty, u kterých bylo dosaženo pod 50% správných odpovědí. Nejkritičtější bych viděl otázku číslo 20, kde se musí soutěžící nakreslit nějaké schéma a případně provést výpočet dle zadání. U otázek s odpovědí A) B) a C) je pak otázkou, kolik jich bylo správně zodpovězeno a kolik jich bylo tipováno, nicméně pakliže byl počet správných odpovědí nad 50% považuji tuto otázku za bezproblémovou neboť, aby správnou odpověď natipovala polovina a více, je málo pravděpodobná, ale samozřejmě je možná.

  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Ž1 6 6 7 4 10 2 7 6 3 3 6 6 2 3 4 7 4 5 6 3
Ž2 3 4 10 6 4 7 4 5 3 5 9 5 7 8 3 3 7 3 2 *
M 3 3 8 6 4 3 6 5 7 4 3 5 4 4 5 5 7 4 8 *

 Jak je patrno, červeně označených otázek je poměrně mnoho a právě proto jsem se rozhodl tento článek napsat. Pro ty, kteří nejsou přímo zainteresováni do sotěží dětí a mládeže v radioelektronice, si dovoluji ještě uvést rozdělení do věkových kategorií dle následujícího klíče. Kategorie Ž1 - mladší žáci je do věku 12 let včetně, kategorie Ž2 - starší žáci je v rozmezí 13 - 16 let včetně, a "královkská" kategorie M - mládež je v věkovém rozpětí 17 - 19 let. Obrázky jsou záměrně zmenšeny a kliknutím na ně se otevřou v plné velikosti.

Problémové otázky kategorie Ž1

4) Nejhorším vodičem elektrického proudu je:

 a) zlato
 b) měď
 c) železo

6) Jak se mění výsledný odpor při sériovém zapojení odporů v elektrickém obvodu:

 a) odpor se zvětšuje a rovná se součtu jednotlivých odporů
 b) odpor se zmenšuje a rovná se součtu vodivostí jednotlivých odporů
 c) odpor se nemění

9) Autotransformátor:

 a) transformuje stejnosměrné napětí v automobilech
 b) má galvanicky oddělené primární a sekundární vinutí
 c) primární a sekundární vinutí má společnou část

10) Charakteristika na obrázku platí pro:Dioda

 a) diodu
 b) triak
 c) diak

13) Co je to astabilní klopný obvod: 

 a) obvod, který střídavě mění svůj stav
 b) obvod, který může zaujmout dva stabilní stavy
 c) obvod, který se po určitém čase vrátí do stabilního stavu

14) V katalogu jsou u každé součástky uvedeny i mezní hodnoty parametrů. Pro praxi se doporučuje:

 a) používat maximálně dvou mezních hodnot
 b) nepoužívat žádnou z mezních hodnot
 c) používat alespoň jednu mezní hodnotu k zabezpečení stability

15) Jaký má mít vnitřní odpor ideální voltmetr: 

 a) nulový
 b) u voltmetru na vnitřním odporu nezáleží
 c) nekonečný

17) Dynamo je zdroj:

 a) střídavého proudu
 b) intenzivního světla
 c) stejnosměrného napětí

18) Který z kondenzátorů je velice náchylný i ke krátkodobému přepólování:

 a) keramický
 b) svitkový
 c) tantalový

20) Nakresli schéma zapojení obvodu jednoduchého přijímače AM, který bude mít na výstupu tranzistor jako zesilovač pro běžná sluchátka 32 Ohm.

Problém v poslední otázce byl většinou v principiálním použití tranzistoru, kdy je potřeba vědět, že tranzistoru je potřeba nějakým způsobem nastavit pracovní bod a střídavě navázat signál z detektoru. Klasické zapojení LC laděného obvodu, antény, diodového detektrou a kondenzátoru ve filtru bylo také problém a jeho zapojení znali jen 3 soutěžící.

Problémové otázky kategorie Ž2

 1) Výkonový tranzistor má zpravidla proudové zesílení:

 a) větší než 100
 b) rovno jedné
 c) v rozmezí 5 - 50

2) Zvětšením počtu závitů cívky LC oscilačního obvodu se jeho kmitočet:

 a) sníží
 b) zvýší
 c) nezmění

5) Anténa typu Yagi je:

 a) všesměrová
 b) feritová
 c) směrová

7) Na součástce je napsáno AC127. Z tohoto označení lze jednoznačně určit že:

 a) se jedná o VF křemíkový tranzistor malého nebo středního výkonu
 b) bez katalogu nelze o této součástce říci žádnou bližší informaci
 c) se jedná o germaniový NF tranzistor

8) Tranzistor v zapojení se společným emitorem se používá zejména:

 a) pro velké proudové zesílení
 b) pro velkou vstupní a malou výstupní impedanci
 c) protože nemění fázi výstupního napětí

9) Výsledný odpor tří paralelně zapojených rezistorů je:

Z2 9 a Z2 9 b Z2 9 c
a) b) c)

10) Pokud budou v zapojení použity křemíkové diody bude rezistorem s hodnotou 1k procházet proud:Z2 10

 a) žádný
 b) 7 mA
 c) 0,7 mA

12) Ve kterém případě patří všechny hodnoty odporů do vybrané řady E12

 a) 20R, 1k2, 270k, M39, 33k, 0R5, 820R
 b) 4k7, 3k9, 240R, 75Ω, 820k, 1G8, 68R, M24
 c) 1k5, 82R, M1, 56k, 0R33, 12k, 4Ω7

15) U signálu modulovaného PWM modulátorem se mění následující parametry:

 a) kmitočet
 b) amplituda
 c) střída

16) Jaký proud I poteče odporem, pokud následující obvod připojíte ke zdroji napětí 15V:Z2 16

 a) 0,1 A
 b) 120 mA
 c) 50 mA

18) Voltampérová charakteristika na obrázku odpovídá:Z2 18

 a) zdroji proudu
 b) zdroji napětí
 c) rezistoru

19) Jaké napětí změříme voltmetrem v zapojení na obrázku, vnitřní odpor voltmetru neuvažujte:Z2 19

a) 0 V
b) 10 V
c) -10 V

20) Navrhni jednoduchý stabilizovaný zdroj stejnosměrného napětí pomocí stabilizátoru se zenerovou diodou. Vstupní střídavé napětí je 12V, požadované výstupní napětí je 9V a maximální výstupní proud odebíraný z tohoto zdroje nepřesáhne 40mA. Nakresli schéma zapojení tohoto zdroje (1 bod), vypočti hodnoty všech použitých součástek a stanov minimální pořebný výkon stabilizační diody (1bod). 

Zde bych se chtěl opět zastavit, neboť pouze 2 soutěžící dokázali nakreslit schéma zapojení, z nichž jeden soutěžící měl postup výpočtu, který by vedl ke správnému výsledku, ale již si neuvědomil (nebo nevěděl), že po usměrnění střídavého napětí, dosahuje napětí na filtračním kondenzátoru hodnoty přibližně 1,414 x Ustř. (což by v našem případě bylo přibližně 17V a ne 12V se kterými soutěžící počítal).

Problémové otázky kategorie M

1) Energie akumulovaná v cívce se vypočítá podle vzorce:

 a) WL=½ L²I
 b) WL=½ LI²
 c) WL=2LI

2) Na obrázku je zapojen tranzistor se společným emitorem jako zesilovač. Na jakou hodnotu by jsi nastavil stejnosměrný klidový proud kolektorem, aby tranzistorový zesilovač pracoval s maximálním rozkmitem výstupního signálu a minimálním zkreslením (tj. ve třídě A):M 2

 a) 0mA
 b) 5mA
 c) 10mA

5) Jakou šířku pásma zabírá rozhlasová stanice pracující na středních vlnách s amplitudovou modulací a maximálním modulačním kmitočtem 4,5kHz:

 a) 9kHz
 b) 4,5kHz
 c) Šířka pásma je normována na velikost 10kHz.

6) Číslicové obvody řady TTL mají definováno maximální výstupní napětí signálu logické 0, při napájecím napětí 5V:

 a) 0,2 V
 b) 0,4 V
 c) 0,8 V

8) Jak se vypočítá časová konstanta RC obvodu:

 a) τ = C R
 b) τ = R/C
 c) τ = C/R

10) Zkratujeme-li rezistor R v zapojení ve schématu, výstupní napětí U2 se:M 10

 a) zvětší
 b) zmenší
 c) nezmění

11) Jaký je rozdíl napětí odpovídající dvěma sousedním číslům D/A převodníku jehož rozlišení je 8 bitů a plný rozsah výstupního napětí je 0 – 10V

 a) 12,5 mV
 b) 39 mV
 c) 1,25 V

12) Kterým ze zapojení je pomocí operačního zesilovače realizován převodník U/I:

M12a M12b m12c
a) b) c)

13) Závěrné napětí tranzistoru UCE při připojení rezistoru mezi B a E se:

 a) zmenšuje
 b) nemění
 c) zvětšuje

14) Určete výkonovou ztrátu na tranzistoru, v případě, že napětí na LED bude 2 V:M 14

 a) 317 mW
 b) 0,36 W
 c) 326 mW

15) Co se stane s obvodem na obrázku za předpokladu, že žárovka Ž1 je na jmenovité napětí 220V a její výkon je 60W:M 15

 a) obě žárovky budou svítit polovičním jasem
 b) žárovky budou svítit plným jasem
 c) žárovka Ž2 se spálí

16) Jaké hodnoty dosahuje průrazné napětí přechodu E-B u běžně používaných křemíkových tranzistorů:

 a) 0,5 - 0,7 V
 b) 5 - 7 V
 c) 0,3 - 0,5V

18) O diodě s označením BB105 můžeme říct:

 a) že se jedná o křemíkovou kapacitní diodu
 b) že se jedná o germaniovou tunelovou diodu pro mikrovlnné oscilátory
 c) bez katalogu nelze o této diodě říci nic bližšího

20) Vysílač pracuje na kmitočtu 500 kHz. Nakresli schéma vstupního LC laděného obvodu přijímače a vypočítej jakou indukčnost musí mít cívka tohoto laděného obvodu, je-li kapacita kondenzátoru 680 pF. (schéma 1b, výpočet 1b)

U testu M jsem byl překvapen neznalostí základních výpočtů, principů a zákonů v elektrotechnice. Zejména v otázkách na jednoduchý výpočet (2, 10, 14 a 15), dále pak je možné přivřít oko nad neznalostí otázky č. 1, 6 a 11. Nicméně v kategorii, kde je mnoho maturantů, nelze odpustit neznalost otázky č. 5 a 8, což byla, alespoň za mé éry, běžná látka 1. maximálně 2. ročníku. Otázka č. 20 byla opět zrdcující (nevím zdali pro mě, nebo pro soutěžící) a musím jen konstatovat, že když už někdo nakreslil správně paralelní rezonanční obvod, pak se dopočítal k indukčnosti kolem 74H a vůbec mu tato hodnota nepřišla nijak zvláštní. Na druhou stranu, ti kteří správně vypočítali hodnotu (přibližně 149μH) zase neveděli, že sériovým rezonančním obvodem nenaladí žádnou stanici a jejich štestí spočívalo jen v tom, že rezonance se vypočte podle stejného vzorce pro oba dva obvody. Z výše uvedeného to možná není patrné, ale nikdo ze soutěžících neměl otázku č. 20 správně za dva body (5x schéma, 2x výpočet), což je velice smutné.

Kompletní testy ke stažení jsou zde:

Test kategorie Ž1

Test kategorie Ž2

Test kategorie M

 

1)     Pokud budou v zapojení použity křemíkové diody bude rezistorem s hodnotou 1k procházet proud:

a)     žádný

b)    7 mA

0,7 mA