egzamin EE.08 (technik informatyk)

Negacja

(negacja jest jednoargumentowa) wynikiem negacji jest wartość odwrotna, przeciwna do wartości argumentu , zatem jeśli argument miał wartość 0 , to negacja daje w wyniku 1 i na odwrót - z 1 otrzymamy 0.

Łączność (prawa Algebry Boole'a)

(𝑥∙𝑦)∙𝑧=𝑥∙(𝑦∙𝑧) (𝑥+𝑦)+𝑧=𝑥+(𝑦+𝑧)

Trzy podstawowe operacje logiczne z Algebry Boole'a

- negacja (zaprzeczenie - alternatywa (lub) - koniunkcja (i)

Do czego wykorzystuje się system szesnastkowy?

- prezentacja kolorów w języku HTML, - w program graficznych w trybie RGB, nasycenie kolorów (czerwony, zielony, niebieski) jest wyrażana za pomocą dwóch cyfr w systemie szesnastkowym: FF FF FF - biały 00 00 00 - czarny 00 00 FF - niebieski - adresowanie pamięci RAM - zasoby urządzeń zainstalowanych w komputerze 64 <

Prawa Ohma nie spełniają

- półprzewodniki - gazy (choć w pewnych zakresach napięć mogą być one zgodne z tym prawem)

Prawa Algebry Boole'a

- Łączność - Przemienność - Absorpcja - Rozdzielność - Odwrotność

Bit przyjmuje jedną z dwóch wartości

0 lub 1, co oznacza stosowane w matematyce (wartość logiczna: "0" - fałsz, "1" - prawda) i przy opisie informacji przechowywanej w pamięci komputera i opisie sposobów KODOWANIA INFORMACJI

Liczby w systemie szesnastkowym

0, 1 ,2, 3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F(f=15)

Co się stanie gdy od liczby 0 odejmiemy 1, a wynik ograniczymy do 8 bitów

000000000 000000001 ---------------- 11111111 pożyczamy otrzymujemy same jedynki, a pożyczka nigdy nie zanika, sytuacja taka nazywana jest niedomiarem (underflow) i występuje zawsze, gdy wynik operacji arytmetycznej jest mniejszy od dolnego zakresu formatu liczb binarnych, OTRZYMANY REZULTAT JEST BŁĘDNY

Jeden amper to

1 C (kulomb) na sekundę 1 A = 1 A*s

Jeden bajt może reprezentować 2^8 czyli

256 różnych wartości, które mogą oznaczać zapisywane informacje

Prawo Ohma mówi nam, że gdy natężenie wzrośnie 5 krotnie to napięcie wzrośnie też

5 razy

101101 1101(2)

512 256 128 64 32 16 8 4 2 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 512 + 128 + 64 + 16 + 8 + 4 + 1 = 733

Jeżeli potencjał jednego punktu wynosi V1 = 5 V a potencjał drugiego V2 = 12 V to między tymi punktami panuje napięcie równe

7 V

1 + 1 w systemie binarnym

= 0

1+ 0 w systemie binarnym

= 1

Dla prądu stałego odpowiednikiem indukcyjności jest stała cewki

C = H/I H - natężenie pola magnetycznego I - natężenie prądu

Czy komputery muszą wykorzystywać dodatkowe kodery/dekodery do konwersji na system dwójkowy ?

Gdyby informacje byłyby przedstawiane w systemie dwójkowym, zapis ten byłby bardzo nieczytelny i długi, dlatego korzysta się z systemów szesnastkowych, ósemkowych itd.

Przeglądając katalogi producentów układów cyfrowych można z łatwością zauważyć, że najszerszą ofertą stanowią bramki

NAND, gdyż są one najchętniej stosowane przez użytkowników (można powiedzieć, że bramki NAND jest bramką uniwersalną)

Czy Prawo Ohma występuje we wszystkich materiałach?

Nie prawo Ohma jest spełnianie przez część materiałów - głównie przez metale i materiały ceramiczne. Jednak jest dużo substancji, które prawa Ohma nie spełniają, czyli natężenie przepływającego przez nie prądu zmienia się w sposób nieproporcjonalny do napięcia.

Wielkość wiążąca prąd i napięcie na kondesatorze, nazywa się

REAKTANCJĄ, która jest mniejsza, im większa jest pojemność kondensatora i częstotliwość prądu

Dlaczego system dwójkowy jest używany przez komputery ?

System dwójkowy jest używany przez komputery przede wszystkim dlatego, że fizycznie jest łatwo zaprojektować urządzenie, które będzie operowało tylko na dwóch cyfrach (zero i jeden), inaczej mówiąc łatwiej jest działać na dwóch stanach niż dziesięciu.

Prąd elektryczny

Uporządkowany ruch ładunków elektrycznych

Alternatywa (suma logiczna) LUB - OR

alternatywa jest operacją dwuargumentową, wynikiem jest 1 (true, prawda) jeśli chociaż jeden z argumentów ma wartość 1, jeśli oba argumenty mają wartość 0, alternatywa też ma wartość 0

Jeden farad to

bardzo duża jednostka, dlatego w praktyce spotyka się kondesatory o pojemnościach piko-, nano- ,mikro- ,milifaradów

Podstawową jednostką informacji jest

bit pochodzi od angielskiego słowa binary digit, czyli cyfra dwójkowa

Wszystkie inne jednostki do zapisu informacji w komputerze z wielokrotności

bita

W elektrowniach, gdzie napięcie generatora zawiera się w granicach od 6 kV do 20-kilku kV, stosuje się transformatory

blokowe

Kim był George Boole dla rozwoju informatyki?

był matematykiem angielskim żyjącym w XIX wieku, którego uważa się za jednego z twórców dzisiejszej technologii komputerowej. Najważniejszym wynalazkiem Boole'a było opracowanie zasad wykonywania operacji logicznych tzw. ALGEBRA BOOLE'A Przed Boole'm logika była dziedziną zagmatwaną i trudną w zastosowaniach, po nim stała się łatwa i przejrzysta

Transformator zbudowany jest z dwóch lub więcej

cewek, zwanych uzwojeniami, nawiniętych na wspólny rdzeń magnetyczny wykonany zazwyczaj z materiału ferromagnetycznego oba obwody są zazwyczaj odseparowane galwanicznie, co oznacza, że nie ma połączenia elektrycznego pomiędzy uzwojeniami, a energia jest przekazywana przez pole magnetyczne

Działanie cewki

cewka jest elementem inercyjnym, gromadzi energię w wytwarzanym polu magnetycznym w połączeniu z kondensatorem tworzy obwód rezonansowy - jeden z fundamentalnych obwodów elektronicznych

Prąd elektryczny jest często porównywany do

cieczy np. wody płynącej rurą. W takim modelu natężenie prądu jest odpowiednikiem ilości przepływającej wody w jednostce czasu. Im więcej ładunku ( w modelu - wody) przepływa, tym większe jest natężenie prądu.)

W Algebrze Boole'a mamy do czynienia z

danymi binarnymi, dane można przyjąć tylko jedną z dwóch możliwych wartości: prawda - true - 1 fałsz - false - 0 Z tego powodu danymi mogą być bity, nad danymi można wykonywać operacje logiczne dokładnie trzy.

Dodatkową własnością jest to, że każdą cyfrę w tym systemie możemy przedstawić za pomocą

dokładnie czterech cyfr zero-jedynkowych - 16 = 2^4

Kondesator

doprowadzenie napięcia do okładek kondensatora powoduje zgromadzenie się na nich ładunku elektrycznego, po odłączeniu od źródła napięcia, ładunki utrzymują się na okładkach siłami przyciągania elektrostatycznego.

Bajt jest oznaczany przez

duże B

Napięcie różne od zera może występować tylko między

dwoma istotnie różnymi przedzielonymi jakimś źródłem, lub odbiornikiem prądu, punktami obwodu.

Rodzaje kondesatorów

elektroliczne, elektroliczne aluminiowe, tantalowe, foliowe, ceramiczne, powietrzne, strojeniowe

Bramki AND, OR, NOT, tworzą tzw.

funkcjonalnie pełny zestaw elementów, oznacza to że można z nich zbudować dowolnie złożony układ logiczny.

Jeżeli kondesator, jako całość, nie jest naelektryzowany, to cały łądunek zgromadzony na obu okładkach jest

jednakowy co do wartości, ale przeciwnego znaku

Idealny rezystor posiada tylko

jedną wielkość, która go charakteryzuje - rezystancję w praktyce występuje jeszcze pojemność wewnętrzna oraz zewnętrzna indukcyjność, np w technice wysokich częstotliwości (RTV)

System szesnastkowy

jego podstawą jest liczba 16, do budowy liczb wykorzystujemy szesnaście cyfr

Cewka

jest biernym elementem elektronicznym i elektrotechnicznym składa się z pewnej liczby zwojów przewodnika nawiniętych np. na powierzchni walca lub na płaszczyźnie

Koniunkcja

jest również operacjadwuargumentową, wynikiem jest 1, jeśli oba argumenty są równe 1, w pozostałych przypadkach wynikiem jest 0.

Napięcie

jest różnica potencjałów między dwoma punktami obwodu (układu). Napięcie podobnie jak sam potencjał w układzie SI mierzymy w woltach V 1 V = J/C

Prąd okresowo przemienny

jest to prąd przemienny, którego zmiany powtarzają się w czasie

Prąd przemienny

jest to prąd zmienny, którego zmiany powtarzają się w czasie

Prąd stały

jest to prąd, którego wartość natężenia jest stałą w funkcji czasu, w obwodzie elektrony, poruszają się w sposób ciągły, w jednym kierunku

Prąd zmienny

jest to prąd, którego wartość natężenia jest zmienna w funkcji czasu. Elektrony poruszają się na przemian w jednym i drugim kierunku w przewodzie i we wszystkich elementach składowych obwodu.

natężenie prądu

jest wielkością podstawową definiowaną jako stosunek ładunku przepływającego przez przekrój poprzeczny przewodnika do czasu w jakim on przepłynął. I = q/t I - natężenie prądu (Ampery) q - przenoszony ładunek (Columby) t - czas (w układzie SI w sekundach - s)

Autotransfromator

jest wyjątkiem separacji galwanicznej transformatorów, ponieważ w nim uzwojenie pierwotne i wtórne posiadają część wspólną i są ze sobą połączone galwanicznie

Umowny kierunek prądu jest

kierunek wyznaczony przez ruch ładunków dodatnich, w obwodzie prąd płynie od plusa do minusa.

Główne podstawowe działania (dodawanie i odejmowanie ) mogą być wykonywane podczas obliczania

koloru podczas projektowania kolorystyki strony

Podstawą systemu dziesiętnego jest

liczba dziesięć, ponieważ każdą liczbę możemy zapisać mnożąc cyfry przez kolejne potęgi liczby 10 np: 12908 = 1 * 10^4 + 2*10^3 + ....

napięcie graniczne

maksymalne napięcie jakie można przyłożyć do opornika bez obawy o jego zniszczenie

Bit jest oznaczany przez

małe b

Moc znamionowa

moc jaką opornik może przez dłuższy czas wydzielać w postaci ciepła bez wpływu na jego parametry, przekroczenie tej wartości może prowadzić do zmian innych parametrów rezystora (np. rezystancji) lub jego uszkodzenia.

Gdzie wykorzystuje się system ósemkowy?

na przykład w systemie Linux prawa do pliku dla danego obiektu ustawiane są wykorzystując dokładnie jedną cyfrę z przedziału 0-7

Transformator umożliwia

na przykład zmianę napięcia panującego w sieci wysokiego napięcia, które jest odpowiednie do przesyłania energii elektrycznej na duże odległości, na niskie napięcie, do którego dostosowane są poszczególne odbiorniki

Bajt jest to

najmniejsza adresowalna jednostka informacji pamięci komputerowej, składające się z bitów, w praktyce jeden bajt to 8 bitów ( zostało uznane to za standard w 1964 r.)

Przekształć liczbę 47(10) na system dwójkowy

najpierw wypisujemy potęgi dwójki od 1 do wartości przewyższającej naszą liczbę 64 32 16 8 4 2 1 0 1 0 1 1 1 1 64 > 47 - 0 32 < 47 - 1 32 + 16 = 48 > 47 - 0 32 + 8 = 40 < 47 - 1 40 + 4 = 44 < 47 - 1 44 + 2 = 46 <47 - 1 46 + 1 = 47 - 1

Rezystor

najprostszy element rezystancyjny, element bierny obwodu elektrycznego, jest elementem liniowym: spadek napięcia jest wprost proporcjonalny do prądu płynącego przez opornik. Przy przepływie prądu zamienia energię elektryczną w ciepło, występuje w nim spadek napięcia, w obwodzie służy do ograniczenia prądu w nim płynącego.

Prawo Ohma

natężenie prądu w przewodniku jest wprost proporcjonalne do napięcia przyłożonego między jego końcami

Typowy prąd należy wyobrażać sobie jako

nałożenie dwóch ruchów - CHAOTYCZNEGO RUCHU TERMICZNEGO (odbywającego się z dużym prędkościami) wynikające z faktu, że ładunki znajdujące się w ciele o różnej od zera temperaturze. Prędkość ruchu chaotycznego jest duża - w typowych warunkach, elektrony w ruchu chaotycznym z prędkością setek tysięcy metrów na sekundę - RUCHU UPORZĄDKOWANEGO wynikającego z faktu przyłożenia pola elektrycznego - tzw. dryfu.

Czy stosowanie przedrostków kilo, mega, giga itp jako odpowiedników liczby dwa np. 2^10 jest zgodne z wytycznymi układu SI?

nie jest zgodnie, kilo oznacza 1000 a nie 1024 W celu odróżnienia przedrostków o mnożniku 1000 od przedrostków o mnożniku 1024 (2^10) w styczniu 1997 r, IEC zaczęła dodawać "bi" po jego nazwie

Z uwagi na ustalone formaty danych binarnych w komputerach (8,16 i 32 bity) mnożenie również może dawać

niepoprawne rezultaty, gdy wynik będzie większy od górnego zakresu liczb dla danego formatu, czyli od max = 2^n - 1 , gdzie n - liczba bitów w danym formacie

Opór szeregowy ma szczególnie duże znacznie w przypadku kondensatorów, z których

okresowo pobierany jest duży prąd( np. kondensatorów przeciwzakłóceniowych lub zasilających lampy wyładowcze)

System ósemkowy inaczej nazywany

oktalnym

Indukcyjność jest podstawowym parametrem

opisującym cewkę, jednostką indukcyjności jest 1 henr {H} prąd płynący w obwodzie wytwarza w nim strumień magnetyczny, indukcyjność definiujemy jako stosunek tego strumienia i prądu który go wytworzył współczynnik k zależy od geometrii układu, a więc między innymi od kształtu cewki, liczby zwojów, grubości użytego drutu, zależy też od własności magnetycznej rdzenia

W rzeczywistym kondensatorze zarówno doprowadzenia elektryczne jak i okładki charakteryzują się

pewnym oporem

Na płycie CD laser kiedyś wypalał ścieżkę

pitów i landów, PIT to wgłębienie natomiast LAND to płaski obszar. jeśli na dwóch elementach nastapi zmiana z pitu na land to otrzymujemy 1 jeśli nie występuje zmiana czyli mamy dwa pity lub landy koło siebie to odczytujemy jako 0

Bit jest to

podstawowa elementarna jednostka informacji: wystarczająca do zakomunikowania jednego z co najwyżej dwóch jednakowo prawdopodobnych zdarzeń.

Kondesator charakteryzuje

pojemność określającą zdolność kondesatora do gromadzenia ładunku C = Q/U C - pojemność w faradach Q - ładunek zgromadzony w jednej okładce, w kolumbach U - napięcie elektryczne między okładkami, w woltach

Do materiałów spełniających prawo Ohma należą

przewodniki takie jak: - metale (np. miedź, złoto, srebro, żelazo) - grafit - niektóre materiały ceramiczne - większość elektrolitów

Pamięć operacyjna przechowuje bity wykorzystując

prąd. Jeśli dana jednostka pamięci ma w danej chwili niskie napięcie lub jego brak, to mamy do czynienia z cyfrą 0, jeśli napięcie jest wysokie lub po prostu występuje to mamy do czynienia z liczbą 1

Prędkość dryfu czyli średnia

prędkość przemieszczenia się masy ładunkowej jest znacznie mniejsza niż prędkość ruchu termicznego (np. w typowych warunkach w metalach jest mniejsza niż 1 mm/s)

Wewnątrz lub na zewnątrz zwojów może znajdować się

rdzeń z materiału magnetycznego diamagnetycznego lub ferromagnetycznego

Rezystencja nominalna to

rezystancja podawana przez producenta na obudowie opornika; rezystancje rzeczywista różni się od rezystancji nominalnej, jednak zawsze mieści się w podanej klasie tolerancji.

Dla prądu stałego cewka jest elementem

rezystancyjnym o rezystancji przewodnika, z którego jest wykonana. Dla prądu o pulsacji różnej od zera wykazuje inną wartość oporu nazywaną reaktancją, reaktancja jest tym większa im większa jest indukcyjność i pulsacja prądu.

W sieci elektroenergetycznej zmiana napięcia zachodzi kilkustopniowo w

stacjach transformatorowych

Dyski twarde wykorzystują do przechowywania informacji

system dwójkowy oparty o kierunek namagnesowania jeśli komórki mają ten sam ładunek, to mamy 0, w przeciwnym razie 1.

Bramki logiczne

są najprostszymi układami cyfrowymi realizującymi elementarne funkcje logiczne, służą one do budowy układów logicznych o większej złożoności,

Upływowość strat wyraża się za pomocą tzw.

tangensa kąta strat tgAlfa

Ładunki elektryczne to

to zwykle cząstki, które potrafią wytwarzać pole elektryczne. Prąd tworzyć mogą zarówno ładunki dodatnie (np. jony dodatnie: jon wodoru, jon siarczanowy itp.), jak i ujemne (np. elektrony, czy jony ujemne w rodzaju jonu OH-).

Komputery muszą kodować liczby dziesiętne (system dziesiętny) za pomocą

układów cyfrowych zwanych koderami oraz dekodować dane w postaci binarnej na dziesiętną za pomocą dekoderów

Transformator

urządzenie elektryczne służące do przenoszenie energii elektrycznej prądu przemiennego drogą indukcji z jednego obwodu elektrycznego do drugiego, z zachowaniem pierwotnej częstotliwości, zwykle zmieniane jest równocześnie napięcie elektryczne( wyjątek - transformator seperacyjny)

W pamięci komputera liczby binarne przechowywane są w postaci

ustalonej ilości bitów (np. 8, 16, 32 bity) jeśli wynik sumowania np. dwóch liczb 8 bitowych jest większy niż 8 bitów, to najstarszy bit (dziewiąty bit) zostanie utracony. Sytuacja taka nazywa się nadmiarem (ang. overflow) i występuje zawsze, gdy wynik operacji arytmetycznej jest większy niż górny zakres danego formatu liczb binarnych np. dla 8 bitów wynik większy od 2^8 - 1, czyli większy od 255

temperaturowy współczynnik rezystancji

współczynnik określający zmiany rezystancji pod wpływem zmian temperatury opornika

Upływność kondensatora

zjawisko strat energii, spowodowane niedoskonałościami konstrukcji kondensatora i właściwościami użytego materiału dielektryka, nazywa się upływnością kondesatora.

Za pomocą bramek NAND oraz NOR można

zrealizować dowolnie złożoną funkcję, w tym również funkcje podstawowe AND,OR,NOT. Z tego powodu mówimy, że bramki NAND i NOR oddzielnie tworzą tzw. minimalny zestaw funkcjonalnie pełny.

Standarowy znak samych dwóch T kopnięty w prawo o 90 stopni jest charakterystyczny dla

zwykłego kondensatora niespolaryzowanego

Straty związane z oporem szeregowym mają znaczenie jedynie podczas

ładowania luz rozładowywania kondensatora, a zatem przy przepływie prądu między kondensatorem a układami zewnętrznymi.

Prędkość dryfy to

średnia prędkość przemieszczania się masy ładunkowej

Napięcie jest wielkością charakteryzującą

źródło prądu elektrycznego, większość stosowanych źródeł prądu to źródła stało-napięciowe - czyli takie, które mimo zmiany odbiornika prądu na inny, zachowują wartość wytwarzanego napięcia.

Absorpcja (prawo Algebry Boole'a)

𝑥∙(𝑦+𝑧)=𝑥∙𝑦+𝑥∙𝑧

Przemienność (prawa Algebry Boole'a)

𝑥∙𝑦=𝑦∙𝑥