TEORIA OBWODÓW:
Zestaw 2
Postać wykładnicza szeregu Fouriera. Wzór Parsevala.
Parametry wtórne linii długiej jednorodnej. Stała propagacji, impedancja falowa.
Proces ładowania kondensatora w układzie rzędu pierwszego.
Zestaw 3
Wyznaczyć parametry łańcuchowe czwórnika typu
- I sem.
Wyznaczenie pasma przepustowego filtru górno-przepustowego typu T - I sem.
Wartość skuteczna funkcji okresowej odkształconej
Impedancja wejściowa linii długiej jednorodnej. Stan pracy z dopasowaniem
Wyładowanie kondensatora. przebiegi napięcia i prądu,procesy energetyczne
Zestaw 5
Połączenie łańcuchowe czwórników, warunki przemienności połączenia łańcuchowego - I s
Wyznaczenie pasma przepustowego filtru górno-przepustowego typu T - I s
Uzasadnić wpływ indukcyjnosci na zawartosc wyższych harmonicznych prądu
Moc naturalna lini długiej jednorodnej. Sprawność lini długiej przy obciazeniu mocą naturalną
Ładowanie kondensatora w układzie rzędu drugiego - przypadek periodyczny tłuminony
TEORIA POLA:
Zestaw B
Wyprowadż prawo zachowania ładunku.
Wyprowadż równanie Laplace'a określające potencjał statycznego pola przeopływowego
Podać określenie pojemności kondensatora i jej jednostkę. Wyprowadzić wzór na pojemność kondensatora walcowego
Podać i objaśnić I i II prawo Kirchoffa w postaci wektorowe
Siły w polu magnetycznym. Wyprowadzić zależność określającą gęstość przestrzenną siły oraz siłę działającą na cienki przewód z prądem
Zasada Lenza
Zestaw C
Podać definicję pola elektrostatycznego. Wychodząc z równać Maxwella zapisać równanie pola elektrostatycznego
Wyprowadzić wzór na gęstość objętościową energii we pola elektrycznego oraz energię We pola elektrostatycznego.
Wyprowadzić wzór na rezystancję uziomu w kształcie półkuli. Podać rozkład potencjału na powierzchni ziemi w otoczeniu uziomu. Napięcie krokowe
Wyprowadzić warunek dla składowych normalnych wektora indukcji magnetycznej.
Podać prawo przepływu. Wyjaśnić pojęcia: napięcie magnetyczne, siła magnetomotoryczna, przepływ.
Podać związek między wektorami: indukcji magnetycznej, polaryzacji magnetycznej i natężenie pola magnetycznego. Określic podatność magnetyczną oraz względną i bezwzględną przenikalność magnetyczną.
Zestaw F
Podać definicje pola elektrostatycznego.Wychodząc z równań Maxwella zapisać równania pola elektrostatycznego.
Wyznaczyć potencjał i wektor natężenia pola elektrycznego dipola elektrycznego
Wyprowadzić wzór na rezystancję przejścia układu współosiowych elektrod walcowych o promieniach R1 i R2 , jezeli miedzy nimi znajduje sie środowisko przewodzące o konduktywnośći y [gamma].
Wyprowadzic prawo załamania lini pola magnetycznego na granicy dwóch środowisk o różnych przenikalnosciach magnetycznych.
Skalarny potencjał magnatyczny. Wyprowadzić równanie Laplace'a opisujące potencjał f ( fi od mi / fi z indeksem mikro ).
Podać prawo przepływu. Wyjaśnić pojęcia : napięcie magnetyczne, przepływ,siła magnetomotoryczna.
ODPOWIEDZI:
Zestaw 2
1. Postać wykładnicza szeregu Fouriera. Wzór Parsevala.
Fourier:
;
;
;
- współczynnik szeregu trygonometrycznego fouriera
Wzór Parsevala:
2. Parametry wtórne linii długiej jednorodnej. Stała propagacji, impedancja falowa
Parametry:
Podłużne:
rezystancja
obu przewodów linii [Ohm/km]
indukcjyjność
układu obu przewodów [H/km]
Poprzeczne:
pojemność
między przewodami [F/km]
upływność
między przewodami [S/km]
Stała propagacji:
- stała tłumienia zwana tłumiennością jednostkową;
- stała falowa (przesuwność jednostkowa);
- stała propagacji, stała rozprzestrzeniania (tamowność jednostkowa);
Impedancja falowa:
3. Proces ładowania kondensatora w układzie rzędu pierwszego.
Prąd pojemnościowy ładowania kondensatora wyprzedza napięcie o kąt fazowy
.
- prąd pojemnościowy ładowania kondensatora
Zestaw 3:
1. Wyznaczyć parametry łańcuchowe czwórnika typu
Z drugiego prawa Kirchhoffa mamy:
- współczynnik przy
to parametr A, przy
to parametr B, więc:
i
.
Z pierwszego prawa Kirchhoffa:
- eliminując z tego równania napięcie U1 i uwzględniając równanie z drugiego prawa Kirchhoffa, otrzymamy:
- współczynnik przy
to parametr C, Przy
- D, czyli:
;
.
Macierz parametrów łańcuchowych:
2. Wyznaczenie pasma przepustowego filtru górno-przepustowego typu T
3. Wartość skuteczna funkcji okresowej odkształconej
Wartość skuteczna napięcia oraz wartość skuteczna prądu niesinusoidalnego jest równa pierwiastkowi kwadratowemu z sumy kwadratów składowej stałej i wartośći skutecznych wszystkich harmonicznych.
;
4. Impedancja wejściowa linii długiej jednorodnej. Stan pracy z dopasowaniem
Impedancją wejściową linii długiej nazywamy stosunek wartości skutecznej zespolonej napięcia na początku linii do wartości skutecznej zespolonej prądu na początku linii, tzn.
; przy dopasowaniu falowym:
Stan pracy z dopasowaniem:
Moc czynną przesyłaną linią z wejścia do wyjścia przy dopasowaniu falowym nazywamy mocą naturalną lub mocą charakterystyczną linii
Przy dopasowaniu falowym stosunek wartośći skutecznej zespolonej napięcia do wartośći skutecznej zespolonej prądu w dowolnym miejscu linii jest równy impedancji falowej
Przy dopasowaniu falowym istnieje tylko fala pierwotna zarówno napięcia, jak i prądu, nie powstaja natomiast fale odbite.
Sprawność:
;
- moc czynna dostarczona do linii;
- moc czynna pobrana na końcu linii
5. Wyładowanie kondensatora. przebiegi napięcia i prądu,procesy energetyczne
Zestaw 5:
3.Uzasadnić wpływ indukcyjnosci na zawartosc wyższych harmonicznych prądu
4. Moc naturalna lini długiej jednorodnej. Sprawność lini długiej przy obciazeniu mocą naturalną
Moc czynną przesyłaną linią z wejścia do wyjścia przy dopasowaniu falowym nazywamy mocą naturalną lub mocą charakterystyczną linii
.
Sprawnością przesyłu nazywamy stosunek mocy czynnej pobranej na końcu linii (
) do mocy czynnej dostarczonej do linii (
). Wobec tego sprawność przesyłu
5. Ładowanie kondensatora w układzie rzędu drugiego - przypadek periodyczny tłuminony