1. Narysuj elementarny ob. stałego i jego obraz graficzny

Rw - rezystancja wew. Źródła

α=arcctgRw β=arctg Jo=E /Rw+Ro

Punkt A powstaje z przecięcia charakterysteryk Rw z Ro jest punktem pracy - stan równowagi energetycznej ukł.

Uw - spadek napięciana rezystencjii wew. Rw

Uo - napięcie na odbiorniku o rezyst. Ro

Pe - moc wytworzona przez źródła E (Pe=IE, Pe=Pw+Po)

Pw - moc wydzielona na rezystencjii wew. Rw

Po - moc wydzielona na Ro

J - wydajność prądowa max prąd jaki może w danym układzie Rysunek

2. Narys. elementarny nieliniowy obwód prądu stałego i jego obraz graficzny

J - wydajność prądowa ,

P_D - moc dysponowana

I_z - prąd zwarcia Rysunek

3. Narys. i opisać elementarny ob. prądu przemiennego przy pobudzeniu sinusoidalnym

U_R - wartość skuteczna napięcia

ωt- faza prądu

Im, Um - max. wartości

Prądem przemiennym nazywamy taki prąd, którego wartość natężenia, kierunek przepływu zmieniaję się okresowo, Zgodnie z prawem Ohma

Oznacza to,że prąd podobnie jak napięcie będzie się zmieniał sinusoidalnie, a jego faza początkowa będzie równa fazie początkowej napięcia

Natężenie skuteczne I_sk=

Jest to natężenie takiego prądu stałego, którego moc jest równa mocy rozważnego prądu przemiennego

Napięcie skuteczne U_R =

Moc prądu przemiennego P_śr =IskURcos

- przesunięcie fazowe Rysunek

4. Napisać prawo Ohma dla elementarnego obwodu liniowego i nieliniowego prądu stałego

=arctgRw

Obwód liniowy

Natężenie prądu płynącego w obwodzie jest wprostproprcjonalne do siły elektromotorycznej i odwrotnie proporcjonalnej do całkowitego oporu obwodu

(Rw+Ro)

Rysunek

9. Co to jest wartość skuteczna prądu przemiennego a w szczególności prądu sinusoidalnego. Wartość skuteczna prądu przemiennego to wartość zastępczego prądu stałego, który w okresie T spowoduje wydzielanie się na rezystancji R takiej samej ilości ciepła (energii cieplnej) jak przy przepływie prądu przemiennego. Musi być zachowana równość powierzchni pól zawierających się między przebiegami kwadratu prądu tą osią a przebiegiem kwadratu wartości skutecznej prądu przemiennego.

I_SK=Jm/pierwiastek z 2 E_SK=Em/ pierw. z 2 U=Um/ pierw. z 2 Rysunek

10. Podać prawo Kirchoffa dla obwodu prądu zmiennego. I. Prądowe prawo Kirchoffa (PPK) - w każdym węźle suma prądów dopływających jest w każdej chwili równa zero Σik=0. II. Napięciowe prawo Kirchoffa (NPK) - w każdym obwodzie zamkniętym suma napięć jest w każdej chwili równa zero Σuk=0.

11.Podać twierdzenie Therenina dla obwodu prądu przemiennego. Dowolny źródłowy dwójnik SLS prądu sinusoidalnego (a) można zastąpić równoważnym źródłem napięciowym ( b) o sile elektromotorycznej E _T i impedancji wewnętrznej Z _T przy czym:- siła elektromotoryczna E _T jest równa napięciu na rozwartych zaciskach dwójnika źródłowego, - impedancja wewnętrzna Z _T jest równa impedancji Z _AB dwójnika źródłowego. Rysunek

12.Metody analizy układów liniowych. Metody:- METODA ZMIANY ŻRÓDEŁ: polega na zamianie niezależnych rzeczywistych źródeł napięciowych na równoważne źródła prądowe (lub odwrotnie) oraz na ich odpowiednim ułożeniu. W rezultacie kolejnych łączeń otrzymujemy coraz to prostsze układy, równoważne ze względu na obliczany prąd lub napięcie, aż do układu elementarnego z którego szukany prąd (napięcie )można już obliczyć bezpośrednio. - METODA SUPERPOZYCJI: sprowadza się do analizy kilku podukładów rozpatrywanego układu, w każdym z których działa jedno ze źródeł niezależnych ( lub grupa źródeł niezależnych ) a pozostałe są usunięte, - METODA ŻRÓDEŁ ZASTĘPCZYCH)Metoda Thevenina - wykorzystuje się zastępcze źródło napięciowe, b) Metoda Nortona - wykorzystuje się zastępcze źródło prądowe, - METODY SIECIOWE: a) Metoda prądów obwodowych: zakładamy że każda gałąź sieci ma postać napięciową, b) Metoda napięć węzłowych: zakładamy że każda gałąź sieci ma postać prądową lub też została do tej postaci sprowadzona.

13.Wyjaśnić kiedy obwód staje się nieliniowym i jakie są tego skutki. Układem nieliniowym jest układ w którym chociażby jedna z wielkości określających parametry elektryczne elementów układu (np. opór R) zmieniają swą wartość pod wpływem zachodzących w nim przebiegów elektrycznych ( J,U,P ).

14. Metody analizy ukł. nieliniowych

Z jednym elementem nieliniowym

- metoda charakterystyki łącznej: polega na konstrukcji charakterystyki łącznej elementu równoważnego połączenia szeregowego oporu nieliniowego R_N i

oporu liniowego R_T

- metoda prostej oporu: polega na rozwiązaniu graficznym opisującego ten obwód równania, przedstawionego w postaci f(i)=E_T-R_Ti

Z kilkoma elementami nieliniowymi

- metody graficzne: sprawdzają się one z regóły do wyznaczenia ciągu charakterystyk łącznych elementów równoważnych w połączeniu szeregowym lub równoległym innych elementów. Kolejność w jakiej charakterystyki są łączne należy konstruować jak to wynika ze struktury obwodu.

16. Podać interpretację graficzną mocy dysponowanej

P_D - moc dysponowana, pole prostokąta o bokach
E i
J

max. moc jaką źródło jest w stanie przekazać na zew. odbiornika

P_OP - moc optymalna Rysunek

17. Podać interpretację graficzną mocy dysponowanej w ukł. nieliniowym

Moc dysponowaną PD wyznacza punkt D, któey powstaje z przecięcia się przekątnej R z krzywą rezystancji wew. źródła

Przecięcie się charakterystyk w punkcie pracy A ustala wartości przebiegów elektrycznych w układzie Rysunek

18.Podac warunek odbioru mocy dysponowanej w układzie liniowym i nieliniowym. Odbiór maksymalnej mocy ze źródła nie jest uzasadniony pod względem sprawności energetycznej .Odbierając bowiem moc maksymalna w odbiorniku ,tracimy druga taka sama cześć mocy wewnątrz źródła .Sprawność odbioru wynosi 50%, dlatego w układach i urządzeniach energetycznych zbliżonych do liniowych charakterystyka wypadkowa (łączna)obciążenia R₀ przebiega poniżej przekątnej (dysponowanej)R₀.Najczesciej zależy nam na odbiorze jak największej mocy przy możliwie dużej sprawności

19.Narysowac obraz graficzny elementarnego obwodu prądu stałego , zaznaczyć wartości prądu i napiec 20 wartości mocy na poszczególnych elementach(zasada Tellegena). Do źródła liniowego SEM E=10v i R_W=0,3kΩ dolonczono R₁=1kΩ i R₂=0,5kΩ .γ=E\R_W=30mA, z punku E charakterystyki obciążenia przecinające os prądowa w punkcie J₁'=E\R₁ ,J₂'=E\R₂ Rysunek

24. Co to jest moc admisyjna (dopuszczalna ) tranzystora.

Ciągła moc strat P_T wydzielana w tranzystorze zależy od napięcia i prądu stałego kolektora zgodnie ze wzorem

P_T=U_CE x I_C

Liczbowo jest ona równa powierzchni prostokąta zakreskowanego pionowymi liniami, ograniczonego po bokach napięciem i prądem stałym kolektora. Moc ta nie może przekroczyć maksymalnej wartości P_max. Wynikającej z hiperboli mocy admisyjnej. W celu wyznaczenia jej wartości dla uzyskania optymalnej mocy wyjściowej przy jak najmniejszych zniekształceniach prowadzi się styczną do hiperboli mocy tak , by możliwie równomiernie przecinała rodziną charakterystyk i na osi poziomej przechodziła przez przewidywany napięcie zasilania.

Każdy el. półprzewodnikowy ma ustaloną moc strat i po przekroczeniu jej element który nie jest odpowiednio chłodzony ulega zniszczeniu.

25.Narysować schemat i opis wzmacniacza w układzie ze wspólnym emiterem i wspólnym źródłem. Uklad WE ze wspólnym emiterem - sygnal jest doprowadzany miedzy emiter i baze , a obciażenie jest wlanczone miedzy kolektor i emiter. Emiter stanowi elektrode wspólna dla obwodu wejsciowego i wyjsciowego.Wzmacniacz w układzie ze wspólnym źródłem WS .Bramka-stanowi zacisk wejściowy , dren-zacisk wyjściowy źródło zas -zacisk wspólny dla wejścia i wyjścia. Układ WS ma duże wzmocnienie napięciowe .Jest ono mniejsze niż układ WE mimo zastosowania takiej samej wartości rezystorów obciążających w obu układach Rysunek

26.Narysowac i opisać wzmacniacz wtórnika emiterowego oraz wtórnika źródłowego.Układ WK ze wspólnym kolektorem nazywa się też wtórnikiem emiterowym Napięcie wejściowe jest przyłożone miedzy bazę a emiter .Wskutek doprowadzenia tego napięcia zmienia się prąd kolektora I_C),a wiec i emitera I_C) tranzystora wyniku tego zmienia się spadek napięcia na rezystorze R_E ,będący sygnałem wyjściowym. Ponieważ napięcie (U_BE) baza-emiter tranzystora zmienia się tylko nieznacznie przy zmianach prądu kolektora

To napięcie wyjściowe jest prawie takie same jak napięcie U wejściowe .Wynika z tego że wzmocnienia napięciowe

Ku=Uwy\Uwe≈1 a potencial emitera tranzystora nadąża za potencialem bazy-stąd nazwa układu- wtórnik emiter owy Rysunek

27.Wyjasnic ,które elementy ustalają punkt pracy tranzystora . Punkt pracy ,tzn. napięcie stale na bazie tranzystora wzmacniającego ,ustala się w najprostszym przypadku za pomocą dzielnika napięcia R₁-R₂ .Zaklucenia rezystancji (R_BE) wpływa na stosunek podziału napięcia .Aby wpływ ten zminimalizować ,należy w dzielniku stosować względnie małe wartości rezystancji .Zwiększa to jednak pobór prądu a mała rezystancja R₂ powoduje bezużyteczna stratę mocy sygnału .Wybór spoczynkowego punktu pracy sprowadza się do ustalenia właściwych wartości : natężenia kolektora ,napięcia kolektor-emiter i natężenia bazy , z których dwie pierwsze są faktycznie niezależne. Rysunek

28.Narysować schemat i opisać wzmacniacz różnicowy (działanie, właściwości). Wzmacniacz różnicowy składa się z dwóch tranzystorów polonczonych w układzie mostkowym. Jeżeli maja one takie same parametry a rezystor dokładnie takie same wartości to mostek znajduje się w równowadze i napięcie wyjściowe U₂=0. Gdy do wyjścia różnicowego przyłoży się sygnał napięcia przemiennego to w obwodach sterujących dwoma tranzystorami powstaną napięcia o takich samych amplitudach ,ale o przeciwnych fazach .

Wskutek tego przepływające w obwodach kolektorów będą się zmieniać w przeciwfazie i na zaciskach wyjściowych powstanie wzmocnione napięcie U₂ .Gdy do zacisków wejściowych doprowadzi się sygnały o zgodnych fazach, to obydwa tranzystory zostaną wysterowane w tym samy kierunku i napięcie U₂ na przekątnej mostku wyniesie Zero-tzw-tlumienie sygnału wspolbierznego . R_EE-wspolna rezystancja w obwodzie emiterów-stabilizatorów.

Własności: zdolność wzmacniania sygnałów różnicowych ,przychodzących na oba wejścia w fazie przeciwnej

Ur=Uwe₁-Uwe₂ ,tłumienie tzw sygnałów wspólnych przychodzących na oba wejścia w fazie zgodnej Us=Uwe₁+Uwe₂ RYSUNEK

29. Narysować symbol i opisać budowę wzmacniacza operacyjnego. Większość obecnie produkowanych wzmacniaczy operacyjnych ma wejście symetryczne oraz niesymetryczne wyjście. Wyjście We1, oznaczone minusem jest wejściem odwracającym ( inwersyjnym ), a wyjście We2 oznaczone plusem - wejściem nieodwracalnym ( nie inwersyjnym ). Jeżeli do wejścia odwracającego zostanie doprowadzone napięcie sinusoidalne to przesunięcie fazowe między sygnałami wejściowym i wyjściowym będzie równe 180°. Ważną właściwością wzmacniacza operacyjnego jest to że gdy do obu jego wejść zostaną doprowadzone dwa identyczne sygnały to sygnał na wyjściu powinien być równy zeru. RYSUNEK

---