1 1) Wyprowadź wzór pozwalający obliczyć rezystancję RAB i

1) Wyprowadź wzór pozwalający obliczyć rezystancję RAB i konduktancję GAB zastępczą układu.
R1
R2
R3
R6
A
B
R4
2) Wyprowadź wzór pozwalający obliczyć impedancję (Z, Z) i admitancję (Y, Y) obwodu. Narysować wykres wektorowy w
stanie rezonansu.
C
R
L
3) Wyjaśnij jak wyznacza się impedancję własną i wzajemną oczka w metodzie prądów oczkowych.
4) Podaj zależność określającą wartość prądu płynącego w obwodzie. Sformułuj równanie bilansu mocy.
R1
R2
R4
E1
R3
E6
E4
5) Dany jest dwójnik o impedancji Z przez który przepływa prąd I.
Wyprowadzić zależności pozwalające obliczyć; U ;S; S; P; Q; ϕ; cosϕ.
I
Z
6) Dla wyodrębnionych fragmentów z obwodów elektrycznych sformułować prawa Kirchhoffa.
4
R1
E6
I4
I2
R3
1
I1
I3
E8
E1
I5
I7
R2
3
2
E2
R4
E4
7) Zastąpić równoważnym źródłem prądowym. Podać wymagane zależności.
1
Rw
R
E
2
8) Stosując twierdzenie Thevenina (narysować wymagane schematy) określ wartość prądu w gałęzi zawierającą rezystor R.
R1
R2
R
E1
E2
Wszelkie pytania proszę kierować na adres: [email protected]
1
9) Wyprowadź wzór pozwalający obliczyć impedancję (ZAB, ZAB) i admitancję (YAB, YAB) układu.
A
C1
R1
L1
L3
B
R2
10) Na przedstawionej charakterystyce zewnętrznej źródła zaznacz punkty pozwalające określić:
−
−
−
wartość siły elektromotorycznej źródła,
prąd zwarcia źródła
przykładowy punkt pracy
U [V]
I [A]
11) Dane są: R1, R2 oraz I. Wyprowadź wzór pozwalający obliczyć moc P12 wydzielaną na rezystorach w skutek przepływającego
przez nie prądu I.
I
R1
R2
A
B
12) Wymień wielkości charakteryzujące przebieg sinusoidalnie przemienny.
13) Zakładając wartości (moduły) prądów i napięć narysować wykres wektorowy prądów i napięć.
C1
R1
L1
L3
R2
14) Napisz wymaganą ilość równań (narysować stosowne schematy wprowadzając oznaczenia) w celu obliczenia prądów
gałęziowych: a) dla metody praw Kirchhoffa, b)dla metody oczkowej,
R4
R1
R2
R3
E2
E3
R5
E1
R6
15) Zdefiniować (narysować stosowne schematy wprowadzając stosowne oznaczenia i wyprowadzić wzory) stany pracy
rzeczywistego źródła prądu.
16) Na zaciskach źródła napięciowego zmierzono napięcie U0 w stanie jałowym i U przy obciążeniu prądem I. Narysować
stosowne schematy. Wyprowadź zależności pozwalające na określenie a) rezystancji wewnętrznej źródła; b) prądu zwarcia
źródła; c) maksymalnej mocy, jaką może dostarczyć źródło.
17) Przedstawić sposób (narysować stosowne schematy wprowadzając stosowne oznaczenia i wyprowadzić wzory) zamiany
rzeczywistego źródła prądu na równoważne mu źródło napięcia (i odwrotnie).
18) W obwodzie przedstawionym na rysunku dane są E, Rw, R1, R2, R3. Wyprowadź wzory pozwalające obliczyć prądy w
poszczególnych gałęziach obwodu, moc dostarczoną przez źródło, moce pobierane przez poszczególne rezystory, moc
tracona na rezystancji wewnętrznej źródła.
Rw
R1
R2
R3
E
Wszelkie pytania proszę kierować na adres: [email protected]
2
19) Dane są: długość przewodu l i przekrój s podaj wzór pozwalający na obliczenie rezystancji R przewodu, jeżeli znana jest ρ
jego rezystywność.
20) Dana jest charakterystyka napięciowo – prądowa rezystora (opornika) nieliniowego. Wyjaśnij pojęcie (podaj definicje)
rezystancji statycznej i dynamicznej.
U
I
21) Miliamperomierz o rezystancji wewnętrznej Ra przystosowany do pomiaru natężenia prądu o wartości Ia należy wykorzystać
jako amperomierz do pomiaru prądu o wartości I. Wyprowadź wzór pozwalający obliczyć rezystancję bocznika Rb.
Ra
mA
Rb
22) Wyjaśnij jak definiujemy impedancje wejściową czwórnika.
23) Dane są: E, R, oraz charakterystyka RN. Należy rozwiązać układ (tzn. należy znaleźć rozkład napięć i rozpływ prądów w
układzie): a) metodą charakterystyki wypadkowej, b) metoda przecięcia charakterystyk.
E
I
R
R
RN
U
RN
24) W obwodzie przedstawionym na rysunku dane są: C1, C2, C3, C4, C5 oraz napięcie U przyłożone do układu kondensatorów.
Wyprowadź wzory pozwalające obliczyć ładunki na poszczególnych kondensatorach.
U
C4
C3
C1
C5
C2
25) Trzy kondensatory o pojemnościach C1, C2, C3 zasilono napięciem stałym U i połączono: a) szeregowo, b) równolegle. Podaj
wzory pozwalające obliczyć pojemność układu kondensatorów (narysować schematy połączeń uwzględniające rozkład
ładunków zgromadzonych na każdym z kondensatorów).
26) Wyjaśnij jak zmienia się reaktancja indukcyjna cewki w zależności od częstotliwości.
27) Kondensator zasilony napięciem U zgromadził pomiędzy okładzinami ładunek Q. Podaj wzór (do wzoru przyporządkuj
równanie jednostek) pozwalający obliczyć pojemność C kondensatora.
28) Wyodrębniona pasywna gałąź obwodu elektrycznego. Zakładając, że potencjał węzła 1 jest wyższy od potencjału węzła 2
określ zwrot prądu w gałęzi, zaznacz spadek napięcia na rezystorze. Sformułuj prawo Ohma dla rozważanej gałęzi.
1
R
2
Wszelkie pytania proszę kierować na adres: [email protected]
3
29) Cewka o średnicy d, długości l, liczbie zwojów z i prądzie I płynącym przez jej uzwojenie. Narysować stosowny schemat. Na
schemacie zaznaczyć wymagane wielkości fizyczne. Wyprowadź wzory pozwalające na określenie: a) indukcyjności własnej
cewki powietrznej, b) indukcyjności własnej cewki z rdzeniem stalowym,
30) Zdefiniować pojęcie mocy chwilowej w obwodzie prądu sinusoidalnego.
31) Rezystancja badanej cewki wynosi R. Układ zasilany jest napięciem przemiennym o częstotliwości f, z mierników
odczytujemy wielkości napięcia U oraz prądu I. Wyprowadź wzory pozwalające obliczyć: impedancję Z obwodu, reaktancję
X, susceptancję B oraz indukcyjność L badanej cewki.
a
A
R
V
L
b
32) Obwód szeregowy RC zasilany napięciem przemiennym o częstotliwości f. Z mierników odczytujemy wartości prądu I,
napięcia U oraz mocy P. Wyprowadź wzory pozwalające obliczyć: impedancje Z, współczynnik mocy (cosϕ) badanego
układu. Przyjmując Xc≅Z wyprowadź wzór pozwalający oblicz pojemność kondensatora C.
*
* W
a
A
R
V
C
b
33) Dane są charakterystyki I=f...(U) dwójników prostych. Wykreślić charakterystykę wypadkową dla układu dwójników
połączonych szeregowo i równolegle.
I
I(U1)
I(U2)
U
34) Wyprowadzić wór pozwalający wyznaczyć indukcyjność własną wypadkową cewek połączonych szeregowo: a) o zgodnym
zwrocie nawinięcia, b) o przeciwnym zwrocie nawinięcia.
R1
L1
R2
L2
R1
L1
R2
L2
35) Moc w obwodzie prądu sinusoidalnie zmiennego. Przedstawić definicję mocy chwilowej. Wyjaśnij zależności pomiędzy
mocą czynną, bierną i pozorną.
36) Narysować schemat zastępczy rzeczywistej cewki i kondensatora.
37) Jak wyznacza się admitancje zespoloną, jeśli dana jest impedancja zespolona gałęzi (dwójnika).
Wszelkie pytania proszę kierować na adres: [email protected]
4
38) Znaczenie techniczne i ekonomiczne współczynnika mocy. Wyjaśnij zasadę kompensacji mocy biernej. Narysować wykresy
wektorowe, trójkąty mocy, wyprowadzić wzory
I
IS
IC
U
R
w
L
C2
(QC)
39) Szeregowy obwód RLC będący w warunkach rezonansu: a) narysować schemat obwodu, b) wymień cech charakteryzujące
obwód, c) wyjaśnić pojecie dobroci obwodu rezonansowego.
40) Równoległy obwód RLC będący w warunkach rezonansu: a) narysować schemat obwodu, b) wymień cech charakteryzujące
obwód c) narysować wykres wektorowy w stanie rezonansu.
41) W obwodzie przedstawionym na rysunku dane są: E1, R1, R2, R4, I4. Wyprowadź wzór pozwalający obliczyć wartość
płynącego przez amperomierz.
I4
E1
R1
R2
R4
A
42) Obwód prądu sinusoidalnego. Napisz wymaganą ilość równań (narysować stosowne schematy wprowadzając oznaczenia) w
celu obliczenia prądów gałęziowych: a) dla metody praw Kirchhoffa, b)dla metody oczkowej,
Z4
Z1
Z2
Z3
E2
E3
Z5
E1
Z6
43) Obwód prądu sinusoidalnego. Zilustrować (schematy + wzory) sposób obliczenia prądu I wykorzystując metodę źródła
zastępczego.
a
I =?
Z1
Z2
Z
E1
b
44) Transformator dwuuzwojeniowy z rdzeniem ferromagnetycznym zasilany napięciem U1, obciążony impedancją Z0.
Narysować schemat zastępczy i wykres wektorowy transformatora.
45) Wykorzystując reguły dzielnika napięcia i prądu wyprowadź wzory pozwalające obliczyć: a) U2, b) I3. Dla układu
szeregowego i równoległego połączenia rezystorów wyprowadź wzory pozwalające na obliczenie rezystancji zastępczej.
I
R1
R2
R3
I3 =?
U2 =?
R1
R2
R3
U
Wszelkie pytania proszę kierować na adres: [email protected]
5
46) Transformator powietrzny dwuuzwojeniowy zasilany napięciem U1, obciążony impedancją Z0. Narysować schemat zastępczy
i wykres wektorowy transformatora.
47) Budowa, zasada działania transformatora dwuuzwojeniowego. Wyjaśnić pojęcie przekładni transformatora.
48) Zilustrować (schemat + wzory) sposób badania transformatora jednofazowego w stanie jałowym. Jakie parametry
transformatora wyznaczamy w próbie stanu jałowego. Naszkicować charakterystyki transformatora w stanie jałowym.
49) Do sieci o napięciu u=Um sin(ωt+ψ) włączono gałąź szeregową RLC. Wyprowadź wzory pozwalające na obliczenie wartości
skutecznych i chwilowych prądu i napięć na elementach.
R
L
C
u
50) Wyprowadź wzór pozwalający obliczyć impedancję ZAB
Z1
Z2
Z3
Z6
A
B
Z4
Z5
51) Wyjaśnij pojęcie modułu admitancji zespolonej szeregowego dwójnika RLC.
52) Wyjaśnij sposób przechodzenia od wartości chwilowej napięcia sinusoidalnego do wartości skurcznej zespolonej.
u(t)
Um
ωt
ψ
53) W obwodzie przedstawionym na rysunku dane są I, E1, Z1, Z2, Z3. Wyprowadź wzory pozwalające obliczyć wartości
skuteczne prądów gałęziowych, spadków napięć na impedancjach.
I
Z1
Z2
Z3
E1
54) Podaj wzór pozwalający obliczyć siłę F działającą na przewód o długości l, przez który przepływa prąd o natężeniu I.
Przewód umieszczony jest w polu magnetycznym równomiernym o indukcji B, prostopadle do inni pola.
55) Dane są wartości chwilowe napięć u1=Um sin ωt, u2=Um sin(ωt+ψ). Wyprowadź zależności pozwalające obliczyć amplitudę i
fazę początkową napięcia wypadkowego.
56) Wyjaśnij, od jakich wielkości zależy reluktancja obwodu magnetycznego.
Wszelkie pytania proszę kierować na adres: [email protected]
6
57) W rdzeniu stalowym w kształcie pierścienia o przekroju prostokątnym o wymiarach D, d, a ma być wytworzony strumień
magnetyczny Φ. Wyprowadź zależności pozwalające obliczyć prąd I w równomiernie nawiniętym na całym obwodzie rdzenia
uzwojeniu magnesującym o liczbie zwojów z.
I
D
d
z
a
58) Funkcja sinusoidalna prądu przemiennego w czasie
 2π ⋅ t

i = I m ⋅ sin 
+ ϕ  = I m ⋅ sin (ωt + ϕ ) . Wyjaśnić pojęcia
 T

wartości średniej i skutecznej. Przedstaw interpretacje fizyczną wartości skutecznej.
i(t
)
T
Im
ϕ
π
2π
T/2
T
ωt
π
59) Narysować schemat zastępczy impedancyjnego czwórnika typu: a) T, b) .
60) Wyjaśnij jakie metody graficzne stosujemy przy rozwiązywaniu obwodów nieliniowych rezystancyjnych (przykład + schemat
+wzory).
61) Wyjaśnij, dla którego z idealnych elementów (dwójników) R, L, C, przedstawiono wykres czasowy napięcia i prądu.
Narysować wykres wskazowy dwójnika. Dorysować przebieg i podać zależności pozwalające obliczyć wartość mocy
chwilowej dwójnika.
u, i
Um
u
Im
i
62) Co to jest czwórnik i jak klasyfikujemy czwórniki.
63) Przedstawić sposób przekształcenia rezystancyjnego (lub impedancyjnego) układu trójkątowego w układ gwiazdowy i
odwrotnie
64) Przedstawić sposób równoważnej zamiany układu oporowego RLC na układ przewodnościowy.
65) Wyjaśnij, jakie zjawisko ilustrują przedstawione przebiegi.
I
Z
UC
UL
U
fr
ω
Wszelkie pytania proszę kierować na adres: [email protected]
7
66) Rzeczywiste źródło napięcia (lub prądu). Narysować schemat układu zastępczego, charakterystykę zewnętrzną, omówić
(schematy + wzory) stany pracy rzeczywistego źródła napięcia (lub prądu).
67) Sprawność układu zasilania ze źródłem napięcia (schematy + wzory). Wyjaśnij pojęcia sprawność, moc uzyteczna,
dopasowanie odbiornika do źródła.
68) Sformułować postaci (skalarne i wektorowe) praw Ohma i Kirchhoffa (przykład + schemat +wzory).
69) Wyjaśnij sposób rozwiązywania obwodów z wykorzystaniem zasady superpozycji (przykład + schemat +wzory).
70) Wyjaśnij pojęcie bilansu mocy w obwodach elektrycznych (przykład + schemat +wzory).
71) Przedstawić sposób (przykład + schemat +wzory) zamiany kilku równoległych gałęzi zawierających źródła sem i źródła prądu
jedną gałęzią zastępczą.
72) Twierdzenie o zastępczym generatorze napięcia – twierdzenie Thevenine’a (przykład + schemat +wzory).
73) Omówić (przykład + schemat +wzory) podstawowe metody rozwiązywania obwodów elektrycznych nieliniowych prądu
stałego.
74) Wyjaśnij (przykład + schemat +wzory), na czym polega zastosowanie twierdzenia Thevenine’a do rozwiązywania obwodów
nieliniowych prądu stałego.
75) Przebieg prądu (lub napięcia sinusoidalnego). Wyjaśnij pojęcia: wartość średnia, wartość skuteczna, współczynnik amplitudy,
współczynnik kształtu.
76) Wyjaśnij, na czym polega interpretacja wektorowa przebiegu sinusoidalnie przemiennego.
77) Scharakteryzować idealne elementy R, L, C, w obwodzie prądu sinusoidalnie przemiennego.
78) Wyjaśnij pojęcie: moc chwilowa układu RLC, w obwodzie prądu sinusoidalnego.
79) Dwójnik szeregowy RLC. Wyjaśnij (przykład + schemat +wzory) pojęcia: moc czynna, bierna i pozorna.
80) Dwójnik szeregowy (lub równoległy) RLC. Wyjaśnij (przykład + schemat +wzory), na czym polega powiązanie pomiędzy
wykresem wektorowym (wskazowym), trójkątem impedancji (lub admitancji) i trójkątem mocy.
81) Omówić (przykład + schemat + charakterystyki + wzory) zjawisko rezonansu napięć (lub prądów).
82) Wyjaśnij pojęcia: dobroć i pasmo przepuszczania (przenoszenia) układu rezonansowego. Uwzględnić wzajemne relacje
pomiędzy tymi wielkościami.
83) Wyjaśnij pojęcie: moc pozorna zespolona.
84) Wyjaśnij (przykład + schemat +wzory), na czym polega rozwiązywanie obwodów prądu sinusoidalnego metodą symboliczną.
85) Wyjaśnij (przykład + schemat +wzory + wykres wektorowy) pojęcie współczynnik mocy i poprawa współczynnika mocy.
86) Obwody magnetyczne prądu stałego. Przedstawić podstawowe analogie miedzy wielkościami elektrycznymi
i magnetycznymi.
87) Jak określa się napięcie magnetyczne. Jak formułuje się prawo Ohma i prawa Kirchhoffa dla obwodu magnetycznego.
88) Przedstawić (przykład + schemat +wzory) sposób rozwiązywania obwodu magnetycznego dla przypadku: dany jest φ znaleźć
Θ i odwrotnie.
89) Wyjaśnij (przykład + schemat +wzory) związek miedzy przepływem a natężeniem pola magnetycznego – prawo przepływu.
90) Wyjaśnij pojęcia (przykład + schemat + wzory): strumień magnetyczny, strumień skojarzony, indukcyjność własna
i wzajemna.
91) Właściwości i zasada działania złącza p-n. Spolaryzowanie złącza w kierunku przewodzenia i wstecznym. Charakterystyka
prądowo-napięciowa złącza p-n. Zjawisko Zenera.
92) Wyjaśnij (przykład + schemat + charakterystyki + wzory) zasadę działania elementarnego układu prostowania, prostownika
dwupołówkowego, układu mostkowego.
93) Wyjaśnij (przykład + schemat + charakterystyki + wzory) zasadę działania stabilizatora wykorzystującego diodę Zenera.
94) Symbol, model struktury, stany pracy i konfiguracja tranzystora bipolarnego.
95) Tranzystor jako czwórnik. Wyjaśnij (przykład + schemat + wzory) sposób wyznaczania parametrów czwórnika.
96) Wyjaśnij (przykład + schemat + charakterystyki + wzory) zasadę całkowania (lub różniczkowania) napięcia w układzie RC.
97) Wyjaśnij (przykład + schemat + charakterystyki + wzory) zasadę działania klucza tranzystorowego.
98) Wzmacniacz operacyjny, symbol, schemat zastępczy, uproszczony schemat zastępczy. Idealny wzmacniacz operacyjny,
charakterystyka. Podstawowe parametry idealnego i rzeczywistego wzmacniacza operacyjnego. Wzmacniacz operacyjny
w różnych konfiguracjach pracy.
99) Przedstawić interpretację logiczną podstawowych układów pracy pojedynczego tranzystora.
100)
Przedstawić sposób zmiany sygnału ciągłego (analogowego) x(t) na sygnał cyfrowy zakodowany dwójkowo.
Wszelkie pytania proszę kierować na adres: [email protected]
8