Stikalna vezja

STIKALNA VEZJA

Obravnavali bomo električne vezave s stikali in žarnicami. Stikala naj bodo označena z veliko črko S in zaporedno številko (indeksom), žarnice pa z veliko črko Ž in prav tako s pripadajočo zaporedno številko (indeksom).

V danem vezju bomo iskali, katere žarnice svetijo pri posameznih stikalnih kombinacijah. Poiskali bomo vse možne kombinacije, ki jih lahko tvorimo z nekim številom stikal v vezju.

Oglej si spodnje vezje:

V vezju so tri stikala. Poglejmo koliko kombinacij lahko tvorimo. Denimo, da število 1 za posamezno stikalo predstavlja sklenjeno stikalo, število 0 pa nesklenjeno.

Označimo število stikal z malo črko n, število kombinacij pa z malo črko k. Število kombinacij izračunamo po naslednji formuli:

k = 2ⁿ  

^{n = 3}

^{k = 2*2*2 = 8}       to število nam da tudi število vrstic v spodnji tabeli

Narišimo tabelo kombinacij. Postopamo tako da začnemo pri skrajnem desnem stikalu, ki smo ga zapisali v tabeli. Denimo, da je to stikalo S3. Izmenično od zgoraj navzdol zapisujemo ničle in enice - od prve pa do zadnje kombinacije:

kombinacija	S1	S2	S3	Ž1	Ž2	Ž3
1			0
2			1
3			0
4			1
5			0
6			1
7			0
8			1

 

Z vpisom nadaljujemo pri prvem naslednjem stikalu gledano od desne proti levi. Število ničel in enic v nizu izmeničnega ponavljanja se zdaj poveča za dvakratnik glede na desni stolpec. Tako bomo imeli dve ničli in dve enici in dve ničli ...:

kombinacija	S1	S2	S3	Ž1	Ž2	Ž3
1		0	0
2		0	1
3		1	0
4		1	1
5		0	0
6		0	1
7		1	0
8		1	1

Z vpisom nadaljujemo pri prvem naslednjem stikalu gledano od desne proti levi. Število ničel in enic v nizu izmeničnega ponavljanja se zdaj spet poveča za dvakratnik glede na desni stolpec. Tako bomo imeli štiri ničle in štiri enice ...:

 

kombinacija	S1	S2	S3	Ž1	Ž2	Ž3
1	0	0	0
2	0	0	1
3	0	1	0
4	0	1	1
5	1	0	0
6	1	0	1
7	1	1	0
8	1	1	1

Ob tako izpolnjeni tabeli z vsemi možnimi stikalnimi kombinacijami lahko nadaljujemo z ugotavljanjem, katere žarnice bodo svetile pri posameznih kombinacijah. Upoštevajmo pravilo sklenjenega tokokroga, ki nam pove, da je tokokrog sklenjen, če lahko tvorimo zaključeno zanko od enega pola baterije do drugega, brez prekinitev (brez nesklenjenih stikal).

Upoštevaj, da se električni tok v vozlišču A deli. Del ga teče po zgornji veji, del pa desno od vozlišča A. Pomni, da tok lahko teče le, če je tokokrog sklenjen. V našem primeru pa bo sklenjen takrat, ko bo sklenjeno tudi stikalo. Oba tokova (po zgornji in po vodoravni veji) se nato v vozlišču spet srečata.

Rezultat, katere žarnice svetijo pri vseh možnih stikalnih kombinacijah, je zapisan v spodnji tabeli:

kombinacija	S1	S2	S3	Ž1	Ž2	Ž3
1	0	0	0	0	0	0
2	0	0	1	0	0	0
3	0	1	0	0	0	0
4	0	1	1	0	0	0
5	1	0	0	0	0	0
6	1	0	1	1	0	1
7	1	1	0	1	1	0
8	1	1	1	1	1	1

 

Ali zmoreš opraviti tole nalogo? V spodnje vezje smo dodali še eno stikalo.

1. Kaj nam predstavlja dogodek, če stikalo S4 sklenemo?
2. Ugotovi število vseh možnih stikalnih kombinacij v spodnjem vezju!
3. Nariši tabelo v programu WORD po zgornjem vzorcu in za vsako stikalno kombinacijo ugotovi katere žarnice svetijo - ničla pomeni, da žarnica ne sveti, enica pa, da sveti!
4. Odgovori na vprašanja v Wordu in tabelo shrani in jo pošlji kot prilogo na učiteljev e-poštni naslov: roidpolzela@gmail.com do 02. 04. 2020.