Problema simplă nu era, de fapt, chiar simplă

Sau, mai exact avea o capcană, cum au numit-o unii.

Unde era capcana asta și cum ar fi trebuit să ne dăm seama de ea fără nici un calcul:

  • în circuit avem o singură sursă (cea de 24 V);
  • curentul pe care sursa îl dă este reprezentat ca fiind de 10 A;
  • prin rezistența R1 se spune că circulă un curent de 12A.

Aceste trei condiții nu pot fi în același timp valabile.

Cu o singura sursă care dă 10 A de unde pot apărea 12A prin rezistența R1? De unde apare suplimentul de 2A? Rezistențele sunt elemente pasive de circuit, nu generează curent. Acesta trebuia să fie primul și cel mai important semnal de alarmă: într-un circuit în care avem doar elemente pasive și surse nu putem avea un curent mai mare decât cel dat de surse!

Al doilea semnal de alarmă apare când încercăm să aplicăm Kirchhoff I (KCL) și ne rezultă că Ix = – 2A. Rezultatul în sine nu e greșit. Se întâmplă ca în rezolvarea problemelor să presupunem anumite direcții de curgere a curentului și să ne dăm ulterior seama că presupunerea a fost falsă. Dar hai să vedem în ce condiții aplicăm astfel de corecții, având în minte că sensul asumat de curgere a curentului este de la + la – (o convenție care este exact opusul a ce se întâmplă cu adevărat în realitate): atunci când între punctul A și punctul B (de potențiale necunoscute inițial) am presupus un curent dinspre A spre B și din rezolvare am descoperit că defapt B are potențial mai mare decât A. Atunci da, în mod clar, sensul curentului este dinspre B spre A. Dar, aici, fără existența unei alte surse, in ramura cu Ix sensul de curgere este cel indicat: potentialul nodului de sus este setat de terminalul pozitiv al sursei de 24V iar potențialul nodului de jos de terminalul negativ (sus avem 24 V, jos 0 V).

Un alt treilea semnal de alarmă se ridică în momentul în care descoperim că având cei -2A, în ramura cu rezistența de 3 ohmi am avea o cădere de tensiune de 6V. Ceea ce e în neregulă având in vedere că ramura este conectată în paralel cu sursa de 24 V, deci ar trebui să avem o cădere de 24V aici.

 

De ce am scris acel post, de ce am întins capacana? Nu, nu a fost ca să îmi bat joc de voi, să demonstrez că pe vremea mea se făcea școală. Pe vremea mea, care era acum vreo 5 ani se făcea cred tot atâta școală.

Dacă ai greșit în rezolvarea problemei nu înseamnă că ești prost ci că încă nu te-ai prins că electronica e mai mult decât niște calcule matematice și urmărirea unui algoritm pentru a rezolva o problemă. Și eu am făcut greșeli similare și, crede-mă, în momentul în care începi să privești electronica altfel decât matematic începe să fie faină. Urmărește articolele viitoare de pe blog și-o să-ți arăt cum poti face asta și câte posibilități ți se deschid îndată ce o faci.

Anunțuri

Problemă simplă

Au trecut ani buni de când nu am mai avut contact cu probleme simple de electricitate. Știu că circuitul de mai jos este aproape banal da’ chiar nu îmi mai amintesc cum pot afla necunoscutele. V-aș fi recunoscător dacă m-ați putea ajuta cu rezolvarea ei. Lăsați în comentariul acestui post soluția: cât este Ix și R1.

circuit

Multumesc!

Poza este luată de pe edn.com, dintr-un articol al lui Martin Rowe.

Update: am postat soluția și motivarea alegerii problemei aici.

Câteva sfaturi

Câteva bune resurse de învăţare peste care am dat si pe care le-am citit cu interes:

  • O colecţie de lucrări-tutorial care lămuresc multe din întrebările pe care le fiecare când se apucă de digital design, de exemplu: „Synchronous Resets? Asynchronous Resets? I am so confused!
    How will I ever know which to use?
  • O lucrare care se referă în principal la proiectele pentru microcontrollere scrise în C dar care merită citită pentru a înţelege cum să ne uşurăm muncă într-un proiect complex
  • O serie de sfaturi despre scrierea de cod C eficient pentru microcontrollere. M-am lovit şi eu de asta. Scriind cod pentru un microncontroller bazat pe 8051 am folosit la un moment dat operatorul modulo. Cum operatorul era folosit într-o parte a codului în care aveam nevoie de viteză mare de execuţie rezultatul a fost unul catastrofal. Bottom line: nu folosiţi modulo decât în cazul microprocesoarelor ce oferă suport nativ pentru acest operator (ex ARM) Pe undeva asta parcă bate cătrea digital design, nu?

Digital Imaging crashcourse

Ştiu că ultimele posturi au fost cam departe de scopul iniţial al blogului da’ ce scriu aici e ceea ce citesc/urmăresc în ultimul timp, chiar dacă nu are neaparat legătură cu FPGA-ul sunt convins că la un moment dat it will all add up.

Astea fiind zise, mai jos am pus un video cu un curs (cuvântare/tutorial) ţinut de Eric Fossum (inventatorul senzorului CMOS) la Yale. Explică foarte fain şi simplist anumite concepte legate de digital imaging sau chiar electronică (îmi place în mod particular explicarea fenomenului electron-gol prin comparaţie cu bulele de aer din paharul cu bere). Gata, video-ul mai jos:

Tendinţe în electronica post Jim Williams

Două articole interesante citite recent:

1. Despre tendinţele pieţei de semiconductori şi electronică, noi tehnologii şi posibilitatea de a fi adoptate pe scară largă. Articolul şi mai multe explicaţii aici

Interesant de observat:

  • Wireless Power, spun cei de la Gartner, va intra în mainstream peste maximum 5 ani. La nivel de simplu utilizator cred că e tehnologia cea mai aşteptată. Sigur wireless power este folosită şi acum,  în special în domeniul medical (implanturi) da’ o sunt curios ce înseamnă intrarea în mainstream (în ce gen de aplicaţii);
  • ma încântă predicţia că Hardware Reconfigurable Devices vor intra în mainstream în următorii 2-5 ani, eu fiind un hardware reconfiguration enthusiast;
  • Network on Chip despre care vorbeşte şi autorul articolului linkuit mai sus. De ce nu s-au gândit la asta până acum? :))

2. Un foarte fain articol despre Jim Williams. E ok nici eu nu ştiam cine a fost înainte să citesc. Da’ e genul de om despre care trebuie să ştii dacă eşti inginer electronist, să-l lăsăm pe Steve Jobs pentru copywriteri, PR-iste, HR-iste şi marketing assistanti. Traseul său (cu aceleaşi accente romantice ca cel al fostului CEO Apple) aduce completări la postul anterior relativ la ce însemna să fii electronist acum 30 de ani. De reţinut este explicaţia pentru examenele neconvenţionale pe care le dădea: For tests, I’d give students problems to work on and tell them they could talk to me or to other people in class or they could use the library.[…] I’m sure Einstein was able to look up anything in the library when he as pursuing the theory of relativity. (ajunsese, în mod paradoxal, profesor la facultate deşi nu făcuse mai mult de un trimestru ca student).

Cateva intrebari

Am crezut ca o sa apuc sa scriu un articol din ideile de mai jos da’ pana apuc sa scriu articolul ideile is invechite asa ca iata-le mai jos, pure, needitate, gata sa fie comentate:

  • ma intreb oare cat de multa electronica poate acoperi un tanar in ziua de astazi? Inginerii care au acum 40, 50 poate chiar pana in 35 ani au cam crescut o data cu tehnologia, au studiat solid bazele si au reusit sa tina pasul cu dezvoltarea si pentru ca ea nu era atat de rapida. Cantitatea de informatie s-a marit considerabil in ultimii ani si intrebarea este cat anume poate si cat anume ii este necesar unui viitor inginer sa cunoasca pentru a-si face cu succes meseria. Necesitatea concetrarii atentiei catre un anume domeniu, nevoia de nisare, este evidenta dar unde se opreste studiul individual si unde incepe nisarea?
  • acum cateva zile (nota ulterioara: defapt intre timp a trecut cam o luna) am fost la o prezentare Freescale unde se spunea, mai in gluma mai in serios, ca in curand se va ajunge ca hardware-ul sa se distribuie gratuit si sa se ceara bani doar pentru software. Care mai e proportia intre hardware si software? Cat la suta din joburile existente azi nu necesita macar cunostiinte medii de software? Incotro te orientezi ca viitor absolvent de electronica in conditiile in care in facultate se fac doua-trei cursuri de programare?
  • fabless. Din ce in ce mai multe firme renunta la partea de fabricare a circuitelor/device-urilor si se axeaza doar pe proiectare neputand concura cu preturile mici oferite in Asia. De exemplu: Freescale a renuntat la mare parte din fabricile proprii si foloseste servicii externe din Asia. Nokia s-a inchis in Romania. ARM este poate cea mai cunoscuta companie fabless, ea livrand IP-uri catre companii ca Apple, Freescale, TI. In aceste conditii investiile pentru a dezvolta o companie competitiva in domeniul electronicii sunt mult scazute fata de ce era acum 5-10 ani. Start-up suna cunoscut pentru cineva? 🙂
  • cate din cele de mai sus sunt cunoscute si intereseaza pe profesorii si studentii de la electronica?
Later edit: http://www.ovpworld.org/presentation.php?slide=OVPINTRO2 explica anumite lucruri legate de software/hardware mai bine decat mine, cu date concrete. 

Lui X (student sau viitor student la electronică)

Acum câteva zile am publicat pe grupul neoficial al Facultăţii de Electronică UPB un mesaj. Îl reiau şi aici, sperând să ajungă la cât mai mulţi oameni:

„Sunt suficient de apropiat de tine ca vârstă ca să mă pot adresa amical dar am și ceva experiență în domeniu încât să pot da sfaturi, așa că am redactat scrisoarea asta pe care mi-ar fi plăcut să o primesc și eu în primii ani de facultate:

  1. Studiul electronicii este unul cu un pronunțat caracter vocațional. Joburile în domeniul ingineriei sunt plătite bine, asta atrage mulți oameni către facultate. Tu, în schimb, trebuie să înțelegi ceva: raportul efort/salariu nu mai este chiar așa de bun. Dacă nu ești pasionat de electronică facultatea ți se va părea grea (cursuri multe și inutile), efortul mare și, uite așa, raportul devine supraunitar.
  2. Nu confunda pasiunea pentru gadgeturi cu pasiunea pentru electronică. Dacă iți place să ai cele mai noi gadgeturi, citești articole de pe gizmodo sau alte siteuri de genul ăsta, dar nu te-ai întrebat niciodată care sunt componentele care stau la baza gadgeturilor și cum funcționează nu ești pasionat de electronică.
  3. Daca visul tău este să creezi siteuri web, facultatea de electronică nu este alegerea bună pentru tine. Facultatea nu îți oferă și nici nu își propune să îți ofere pregătire în acest domeniu. Poți la fel de bine, și ar fi recomandat, să urmezi o facultate care necesită mai puțin timp de studiu și să înveți individual programarea web.
  4. Fă toate eforturile să “supraviețuiești” cu bine primului an în care înveți multă matematică și fizică. Va fi mai bine în anii următori, vei avea cursuri cu aplicații directe în domeniul electronicii și ceva, nu mult, din ce ai învățat în primul an îți va fi de folos.
  5. Nu confunda cursurile de specializare (gen CISCO) cu facultatea. Primele au un subiect restrâns și au ca obiectiv formarea ta profesională într-un anume subdomeniu (rețele) folosind echipamentele unei anume companii (CISCO). Facultatea în schimb căută să îți ofere informații și pregătire  de ordin general intr-un domeniu (electronică, telecomunicații) și să îți formeze un mod de a gândi, astfel încât să poți ulterior sa abordezi orice subdomeniu cu mai multă ușurință.
  6. În facultate sunt cursuri nefolositoare și profesori slab pregătiți, unii dintre ei poate cu greu pot fi numiți oameni. Nu majoritatea, unii! Înțelege și acceptă asta. Nu te mai lamenta despre cât de nașpa sunt profesorii și cât de greu îți e în facultate, cum se spune, nu există pădure fără uscături. Mai mult, nu îți găsi în asta o justificare pentru a nu învăța.
  7. Majoritatea cursurilor din facultate este folositoare. Am cunoscut oamenii care au studiat în afara țării (români sau străini), au învățat exact aceleași lucruri ca mine și nu se plângeau ca ceea ce au învățat nu e folositor. Caută singur pe siteurile facultăților din străinătate: Berkeley, MIT, toate conțin cam aceleași cursuri poate cu alt nume. Metodele de predare pot diferi și experiența practică dobândită acolo este mai vastă dar informațiile sunt aceleași.
  8. Nu căuta să obții doar o diploma, vei acumula mult stres, va fi greu și într-un final se va dovedi inutil. În alte domenii de studiu funcționează dar nu și aici, o slujbă pe care o poți obține cu diploma de absolvent de electronică dar fără a dovedi cunoștințe în domeniu garantat o poți obține și fără acea diploma.
  9. Cursurile au foarte mare legătură între ele. Dacă o să vrei în anul 4 să înveți la o materie și nu ai “prea învățat” până atunci îți va fi foarte greu dacă nu imposibil (nu ai cum sa înveți înmulțirea dacă nu știi adunarea).
  10. Nu te baza doar pe cursuri, caută să îți dezvolți cât mai multe abilități practice. În ziua de azi kiturile de dezvoltare cu diverse microcontrollere sau FPGA-uri sunt extrem de ieftine să nu mai spun că în facultate sunt laboratoare dotate cu diverse kituri.
  11. Cere profesorilor să îți pună la dispoziție ore în care să mergi în laborator și să lucrezi cu acele kituri sau chiar să cumpere un anumit kit dacă facultatea nu îl are și tu vrei să îl folosești. Vei fi surprins de răspunsul pozitiv. Nu te aștepta în schimb să fii invitat de profesori să studiezi suplimentar în laborator, inițiativa trebuie să îți aparțină.
  12. Nu te aștepta ca în facultate să înveți să folosești letconul. Lucruri de genul ăsta se învață la liceele cu profil tehnologic sau acasă. E la fel de absurd să ceri facultății să te învețe asta ca a-i cere să te învețe tabla înmulțirii.
  13. Învață totuși să folosești letconul, multimetrul și osciloscopul și cam tot ce este în laboratoarele facultății, orice om care lucrează în domeniu trebuie să știe să le folosească. Indiferent cât de vechi sunt echipamentele, principiile de funcționare sunt aceleași și vei fi surprins cât de ușor îți va fi să controlezi un echipament de ultimă generație dacă ai învățat “antichitățile alea”.
  14. În orice meserie e nevoie de studiu suplimentar și de o permanentă informare cu noutățile din domeniu, dar parcă în inginerie asta este și mai evident. Am colegi de muncă care au 40-50 ani, care au intrat în domeniu când cele mai performante procesoare aveau 8 biți și memorii de ordinul KB și astăzi lucrează fără probleme cu SoC-uri bazate pe procesoare ARM. Deci fii pregătit pentru un proces continuu de învățare.
  15. Nu te feri de programare. Într-o lume în care software-ul nu mai este nici măcar la paritate cu hardware-ul trebuie sa înveți să stăpânești măcar un limbaj de programare de uz larg: C, de exemplu. Nu îți cere nimeni să știi in detaliu tehnici de programare (deși nu ar fi rău) dar e obligatoriu să știi să citești un cod, să îl înțelegi și să îl modifici când e nevoie.
  16. Profesorii tăi au crescut o dată cu avansul tehnologic, au dobândit gradual noi cunoștințe; plus au câțiva zeci de ani în domeniu, normal ca unele lucruri li se par evidente, ușor de înțeles și reținut. Adu-le din când în când aminte ca generația noastră trebuie să asimileze totul mult mai rapid și asta creează “goluri” de informație.”