1. Feladat
10 V, R1=R2=10 kΩ. Ha a kimenetre 10 kΩ terhelés kerül, Vout nagyobb vagy kisebb lesz 5 V-nál?
2. Megoldási terv
- Gyűjtsd ki a megadott adatokat és írd melléjük az egységeket.
- Válaszd ki a legegyszerűbb, már tanult összefüggést.
- Helyettesíts be SI-egységekben.
- Számold ki az eredményt.
- Végezz nagyságrendi és egységellenőrzést.
- Írd le egy mondatban, mit jelent fizikailag az eredmény.
3. Adatok és modell
Adatok és feltételezések
Konkrétan megadott számadatok:
10 V10 kΩ5 V
Modell/feltétel:
- A feladatban meg nem adott másodrendű parazitákat elhanyagoljuk; csak a megnevezett jelenséget vizsgáljuk.
4. Mit keresünk?
A feladat célmennyiségét vagy célkövetkeztetését egyetlen mondatban fogalmazd meg, mielőtt számolni kezdesz.
5. Levezetés / számolás
A számítás gerince: Az alsó ág 10 kΩ||10 kΩ=5 kΩ, így Vout=10·5/(10+5)=3,33 V. A behelyettesítés után mindig tartsd meg az egységeket, mert az egységellenőrzés az egyik legegyszerűbb hibaszűrő.
6. Rövid eredmény
Kisebb, kb. 3,33 V
7. Ellenőrzés
Ellenőrzés: helyes egység, reális nagyságrend, helyes előjel, és az eredmény összhangban van a fizikai intuícióval.
8. Fizikai értelmezés
Az alsó ág 10 kΩ||10 kΩ=5 kΩ, így Vout=10·5/(10+5)=3,33 V.
9. Kiértékelés és valós korlátok
Kiértékelés: hasonlítsd össze az eredményt azzal, amit fizikailag vártál. Ha az eredmény meglepő, először az egységátváltást, majd a modellt és az implicit feltételezéseket ellenőrizd.
10. Továbblépés
Továbblépés: változtass meg egy paramétert ±20%-kal, és becsüld meg előre, milyen irányban változik az eredmény.
11. Önértékelés
Önértékelés: 1 pont adatok/modellezés, 2 pont számítás, 1 pont egységellenőrzés, 1 pont értelmezés.
12. Gyors önellenőrző kérdések
- Mi volt a megoldás kulcsfelismerése?
- Melyik feltételezést használtuk?
- Melyik valós hatás változtatná meg leginkább az ideális eredményt?
- Milyen méréssel ellenőriznéd a számítást egy valódi áramkörön?