E.T. III - Ćwiczenia z Elektrotechniki. Wydział Elektryczny

LISTA PIERWSZA

Obwody w stanie nieustalonym – metoda klasyczna. Prawa komutacji. Obwody z jednym elementem zachowawczym załączane na napięcie stałe.

ZADANIE 1
Obliczyć i naszkicować przebieg prądu
w obwodzie po zamknięciu wyłącznika.
Znaleźć
i naszkicować przebiegi napięć na elementach
R i L.

i(t)

t =0

L

R

E

ZADANIE 2
Cewkę o danych L=0.1H, R=10

Ω załączono na napięcie stałe U=100V. Obliczyć po jakim

czasie prąd osiągnie 0.5 i 0.99 wartości ustalonej. Wyznaczyć prędkość akumulowania energii.

ZADANIE 3
Obliczyć i naszkicować przebieg prądu i
napięcia na kondensatorze po zamknięciu
wyłącznika.

C

i(t)

t =0

R

E

u (t)

C

ZADANIE 4
Kondensator

o

pojemności C=0.02

µF po naładowaniu i odłączeniu rozładowuje się przez

swoją izolację. Po 140s napięcie na jego zaciskach zmalało dwukrotnie. Znaleźć oporność
izolacji oraz stałą czasową kondensatora.

ZADANIE 5

Po czasie t

1

od momentu włączenia

napięcia zamknięto wyłącznik W. Obliczyć
przebieg prądu zwojnicy.

i (t)

t =0

L

R

R

W

E

1

L

t =t

1

E.T. III - Ćwiczenia z Elektrotechniki. Wydział Elektryczny

LISTA DRUGA

Metoda klasyczna analizy stanów nieustalonych. Stany przejściowe w obwodach załączanych na napięcie sinusoidalnie zmienne.

ZADANIE 1
W stanie ustalonym zamknięto
wyłącznik. Obliczyć rozpływ prądów. Dane:
R

1

=8

Ω, R

1

’=10

Ω, R

2

=10

Ω, L=25mH, R

3

=30

Ω,

E=60V.

L

R’

R

R

R

E

1

1

2

3

ZADANIE 2

Zwojnica o indukcyjności 364mH i rezystancji 10

Ω została włączona w chwili t=0 na

napięcie u(t)=160sin(314t+60

0

)V. Obliczyć wartość chwilową prądu po dwóch okresach od

momentu załączenia napięcia.

ZADANIE 3
Obliczyć i(t) przy:
a) załączeniu,
b) wyłączeniu opornika R

2

,

którego oporność wynosi kolejno 5, 20, 60

Ω.

10

Ω

20

Ω

R

56V

0.1H

2

i(t)

ZADANIE 4
Obliczyć przebieg prądu w obwodzie szeregowym R=5.2

Ω, X

L

=3

Ω (Z=6Ω) przy

załączeniu napięcia

)

314

sin(

2

1500

)

(

ψ

+

=

t

t

u

w przypadku:

a)

ψ=0

0

,

b)

ψ=30

0

,

c)

ψ=-60

0

.

ZADANIE 5
Obliczyć przebiegi prądów oraz energię
wydzieloną na R

3

po zamknięciu wyłącznika.

Dane:
R

1

=4

Ω, R

3

=6

Ω, L

2

=3H, E=100V.

L

R

R

E

1

3

2

E.T. III - Ćwiczenia z Elektrotechniki. Wydział Elektryczny

LISTA TRZECIA

Metoda klasyczna – obwody z dwoma elementami zachowawczymi.

ZADANIE 1
Przy zerowych warunkach
początkowych załączono obwód na napięcie
stałe E=125V. Obliczyć przebieg napięcia na
kondensatorze w trzech przypadkach:
a) R=250

Ω, L=667mH, C=2µF,

b) R=100

Ω, L=40mH, C=1µF,

c) R=100

Ω, L=40mH, C=5µF.

C

L

R

125V

ZADANIE 2
Obliczyć przebiegi prądów w gałęziach
po załączeniu wyłącznika, gdy
e(t)=200sin(1000t+30

0

). Ile wynosi prąd

wyłącznika w chwili zwarcia jego styków?

100

Ω

100

Ω

50

Ω

50

Ω

e(t)

ZADANIE 3

W stanie ustalonym, w chwili, gdy faza

napięcia zasilającego wynosiła

π/6 odłączono

zasilanie. Obliczyć przebiegi prądów licząc
czas od t=0 (odłączenie) oraz energię
wydzieloną w postaci ciepła na rezystancji.
Dane są e(t)=10sin5000t V, R=100

Ω, L=40mH,

C=1

µF.

C

e(t)

i(t)

i (t)

R

i (t)

C

i (t)

L

L

R

t =0

ZADANIE 4

W stanie ustalonym, w chwili, gdy prąd

osiągnął wartość maksymalną zamknięto
wyłącznik. Wyznaczyć przebiegi prądów w
zwojnicach. Dane: R

1

=3

Ω, R

2

=4

Ω, L

1

=0.8mH,

L

2

=4mH, e(t)=10sin(5000t+

ψ) V.

e(t)

R

R

1

2

L

L

1

2

ZADANIE 5
Przy

nienaładowanych kondensatorach

włączono zasilanie E=100V. Obliczyć przebieg
napięcia na kondensatorze C

2

, jeżeli C

1

=100

µF,

C

2

=20

µF, R

1

=10

Ω, R

2

=100

Ω.

t =0

e(t)

R

R

1

2

C

C

1

2