2015/2016 kierunek: elektrotechnika, sem III Pytania z przedmiotu

2015/2016 kierunek: elektrotechnika, sem III
Pytania z przedmiotu "Teoria Obwodów" - wykład.
• Jakie rozwiązania mogą wystąpić w układach dynamicznych II rzędu? Podać ich postać ogólną.
• Wyprowadź równanie różniczkowe ze względu na uc w układzie szeregowym RLC II rzędu i mając dane np.
L=1mH i C=1nF podaj warunek na R, tak aby rozwiązania układu miały charakter np. aperiodyczny.
• Pełne rozwiązanie układu II rzędu, niekoniecznie w połączeniu szeregowym lub równoległym (metoda klasyczna)
zawiera dwie składowe. Podaj nazwy tych składowych oraz omów sposób ich wyznaczania.
• Jakie warunki początkowe są wymagane, aby rozwiązać układ II rzędu metodą klasyczną?
• Dane jest równanie różniczkowe o postaci:
d 2x
dx
+k
+ αx = c . Jaką postać ma składowa swobodna (przy określonych liczbowo k, α )? Zapisz postać ogólną
2
dt
dt
tej składowej.
• Wyjaśnić pojęcie dekrement tłumienia w układzie szeregowym RLC – rysunek, zależności.
• Podaj algorytm wyznaczania rozwiązań układów II w stanie nieustalonym rzędu metodą klasyczną.
• Wyprowadź równanie różniczkowe ze względu na iL w układzie równoległym RLC II rzędu i mając dane np.
L=1mH i C=1nF podaj warunek na G, tak aby rozwiązania układu miały charakter np. aperiodyczny.
• Co to jest rząd układu dynamicznego? - określić rząd układu pokazanego na rysunku
• Omów wady i zalety opisu w postaci równań stanu.
• Podaj ogólną postać równania stanu i równania wyjścia. Wyjaśnij występujące w nich symbole. Jakie wielkości
obwodowe mogą tworzyć wektor stanu, a jakie wektor wyjścia?
• Podaj postać równania stanu i wyjścia dla układów liniowych. Wyjaśnij występujące w nich symbole. Jakie
wielkości obwodowe mogą tworzyć wektor stanu, a jakie wektor wyjścia?
• Dlaczego stosujemy przekształcenia Laplace’a? Podać wzór definicyjny tego przekształcenia i wyjaśnij
występujące w nim symbole i oznaczenia. Kiedy mówimy, że funkcja czasu f(t) jest transformowalna.
• Wyznacz, korzystając z definicji, transformatę funkcji f(t)=a.
• Co to jest funkcja jednostkowa, ile wynosi jej transformata? Wyjaśnij pojęcie impuls Diraca oraz podaj
przynajmniej jedną stosowaną aproksymację impulsu Diraca. Ile wynosi transformata impulsu Diraca?
• Podać twierdzenie o opóźnieniu w dziedzinie czasu i wyznaczyć transformatę Laplace'a przebiegu pokazanego na
rysunku.
• Podać twierdzenie o transformacie całki. Korzystając z tego twierdzenia wyprowadź model operatorowy
cewki(kondensatora)
• Podać twierdzenie o transformacie transformacie pochodnej. Korzystając z tego twierdzenia wyprowadź model
operatorowy cewki(kondensatora)
• Co to jest splot? Ile wynosi transformata splotu?
• Omówić sposoby liczenia transformaty odwrotnej.
• Korzystając z metody residuów oblicz transformatę odwrotną danej funkcji.
• Podaj algorytm wyznaczania rozwiązań układów w stanie nieustalonym metodą operatorową.
• Co to jest czwórnik SLS? Podać wybrany opis. Wyjaśnić skrót SLS.
• Co to jest czwórnik prawidłowy, zdegenerowany i zerowy? Podać przykład.
• Co to jest czwórnik odwracalny. Podać warunek odwracalności dla dowolnego opisu.
• Co to jest czwórnik symetryczny? Podać symetrii dla dowolnego opisu.
• Wyjaśnić pojęcie: regularne połączenie czwórników. Które połączenie nie wymaga przeprowadzenia testu
regularności?
• Wymienić parametry falowe czwórnika. Omówić pojęcie impedancji falowej.
• Wyjaśnić pojęcie transmitancji operatorowej. Podać definicję i typy transmitancji.
• Wyjaśnić pojęcie transmitancji widmowej. Podać definicję i wyjaśnić co to jest charakterystyka amplitudowa i
fazowa.
• Co to jest odpowiedź jednostkowa i impulsowa? Jak można je wyznaczyć na podstawie transmitancji operatorowej?
• Dlaczego stosujemy układy trójfazowe? Co to znaczy, że generator jest symetryczny, a co, że odbiornik jest
symetryczny?
• Wykazać, że suma napięć fazowych w symetrycznym generatorze trójfazowym jest równa zeru.
• Wykazać, że prąd przewodu zerowego w czteroprzewodowym układzie trójfazowym symetrycznym jest równy
zeru.
• Narysować wykres wskazowy dla układu o zasilaniu symetrycznym o zgodnej kolejności faz i odbiornika
symetrycznego o charakterze indukcyjnym.
• Narysować wykres wskazowy dla układu o zasilaniu symetrycznym o zgodnej kolejności faz i odbiornika
symetrycznego o charakterze indukcyjnym, w którym nastąpiło całkowite zwarcie w fazie B. Wykaż, że wartość
mocy czynnej w odbiorniku jest równa podwójnej wartości mocy czynnej przed zwarciem.
• Narysować wykres wskazowy dla układu o zasilaniu symetrycznym o zgodnej kolejności faz i odbiornika
symetrycznego o charakterze indukcyjnym, w którym wystąpiła przerwa w fazie A. Wykaż, że wartość mocy
czynnej w odbiorniku jest równa połowie wartości mocy czynnej przed przerwą.
• Wykazać, że wartość skuteczna napięcia międzyfazowego jest 3 razy większa od wartości skutecznej napięcia
fazowego (generator symetryczny połączony w gwiazdę).
• Wyprowadzić wzór na napięcie U0.
• Moce w układach trójfazowych.
• Omówić sposoby pomiarowego wyznaczania mocy czynnej i biernej dla odbiornika symetrycznego i
niesymetrycznego.
• Uzasadnić układ Arona (wykazać, że suma wskazań watomierzy daje moc czynną.)
• Omówić sposób obliczania układu symetrycznego.
• Omówić sposób obliczania układu niesymetrycznego.
• Co to są składowe symetryczne – wyjaśnij ideę, podaj rysunek, omów stosowalność.
• Wyprowadzić wzory określające poszczególne składowe symetryczne.
• Wykazać, że w układzie trójfazowym trójprzewodowym składowa zerowa prądu przewodowego jest równa zeru,
• Wykazać, że w układzie trójfazowym czteroprzewodowym prąd w przewodzie zerowym jest równy potrojonej
wartości składowej zerowej.
• Omówić sposób analizy układu z wykorzystaniem składowych symetrycznych.
• Do czego służą filtry składowych symetrycznych?
• Podać układ filtru składowej zerowej prądu.
• Podać układ filtru składowej zerowej napięcia.
• Wykazać, że dzięki zastosowaniu metody składowych symetrycznych w układzie zawierającym odbiornik
symetryczny ze sprzężeniami otrzymujemy trzy niezależne równania.
• Omówić ogólną strategię analizy układów trójfazowych – rozpatrzyć różne przypadki zasilania i odbiornika
(symetryczne i niesymetryczne)
• Czym zajmuje się topologia układu? Wyjaśnić pojęcie grafu, grafu zorientowanego, spójnego, drogi, i pętli i
zilustrować je na przykładzie.
• Wyjaśnić pojęcie przekroju i pętli fundamentalnej. Podać uogólnione prawa Kirchhoffa.
• Omówić sposób tworzenia macierzy incydencji oraz podstawowe dwa równania z nią związane.
• Omówić sposób tworzenia macierzy fundamentalnych przekrojów oraz podstawowe dwa równania z nią związane.
• Omówić sposób tworzenia macierzy fundamentalnych pętli oraz podstawowe dwa równania z nią związane.
• Podać związki między macierzami strukturalnymi.
UWAGA – w niektórych pytaniacvh teoretycznych mogą być wymagane proste obliczenia.
.