Teoria Obwodów i Sygnalów - tezy do egzaminu

Narysowac charakterystyke idealnego i rzeczywistego zródla napieciowego

0. 1.1. Idealne Ÿród³o napiêciowe

0. Miêdzy zaciskami idealnego Ÿród³a napiêciowego panuje napiêcie u równe sile elektromotorycznej e niezale¿nie od pr¹du i p³yn¹cego przez Ÿród³o. Charakterystyka Ÿród³a:

0. 
   

0. 
   

0. 1Rys. 23a Idealne Ÿród³o napiêciowe

0. 
   

0. 2Rys. 23b Charakte-rystyka idealnego Ÿród³a napiêciowego

0. 1.2. Rzeczywiste Ÿród³o napiêciowe

0. Rzeczywiste Ÿród³o napiêciowe okreœlone jest przez dwa parametry: si³ê elektromotoryczn¹ e oraz opór wewnêtrzny R_w, R_w>0. Charakterystyka Ÿród³a:

0. 
   

0. 
   

0. 3Rys. 24a Rzeczywiste Ÿród³o napiêciowe

0. 
   

0. 4Rys. 24b Charakterystyka rze-czywistego Ÿród³a napiêciowego

0. Charakterystyka jego mo¿e byæ otrzymana poprzez zsumowanie charakterystyki idealnego Ÿród³a napiêciowego i oporu R.

0. 
   

0. 5Rys. 24c Charakterystyka rzeczywistego Ÿród³a

0. 
   

0. 6Rys. 24d Charakterystyka idealnego Ÿród³a

0. 
   

0. 7Rys. 24e Charakterystyka oporu wewnêtrznego

Narysowac charakterystyke idealnego i rzeczywistego zródla pradowego

0. 2.1. Idealne Ÿród³o pr¹dowe

0. 
   

0. 8Rys. 25a Idealne Ÿród³o pr¹dowe

0. 
   

0. 9Rys. 25b Charakterystyka idealnego Ÿród³a pr¹dowego

0. Przez zaciski idealnego Ÿród³a pr¹dowego przep³ywa pr¹d i równy wydajnoœci pr¹dowej j tego Ÿród³a niezale¿nie od napiêcia u przy³o¿onego do zacisków Ÿród³o.

0. Charakterystyka Ÿród³a

0. 
   

0. 
   

0. 10Rys. 26 Przyk³ad

0. Przyk³ad

0. Rozwa¿my idealne Ÿród³o pr¹dowe o wydajnoœci j obci¹¿one oporem R. Przez opór R przep³ywa pr¹d j. Napiêcie od³o¿one na oporze R wynosi u₂=Rj i jest równe napiêciu od³o¿onemu na Ÿródle pr¹dowym u₁=u₂.

0. 2.2. Rzeczywiste Ÿród³o pr¹dowe

0. Rzeczywiste Ÿród³o pr¹dowe okreœlone jest przez dwa parametry: wydajnoœæ pr¹dow¹ j oraz do³¹czony równolegle opór wewnêtrzny, R_w>0 (przewodnoœæ wewnêtrzna G_w, G_w=1/R_w).

0. Charakterystyka Ÿród³a

0. 
   

0. 
   

0. 11Rys. 27b Charakterystyka rzeczywistego Ÿród³a pr¹dowego

0. Ÿród³a pr¹dowego, jeœli G_w=0 lub R_w=¥.

Zamienic zródla napieciowe na pradowe

0. 
   
   

0. E = 5V, R=20O
   , Z=(10+j5)O

Zamienic zródla pradowe na napieciowe

0. 
   
   

0. J=2A , R=10O
   , Z=(5-2j)O

Opisac twierdzenia Thevenina i Nortona

0. Twierdzenie Thevenina (inaczej: twierdzenie o zastêpczym Ÿródle napiêcia) dotyczy obowodów elektrycznych.

0. Tre
   
   twierdzenia:

0. Ka
   dy liniowy dwójnik aktywny mo
   na przedstawi
   w postaci
   ród
   a napi
   cia elektrycznego o sile elektromotorycznej równej napi
   ciu mi
   dzy rozwartymi zaciskami wyj
   ciowymi dwójnika aktywnego. Rezystancja wewn
   trzna tego
   ród
   a jest równa rezystancji tego dwójnika po usuni
   ciu wszystkich
   róde
   energii.

0. Pewnego rodzaju uzupe
   nieniem i rozszerzeniem twierdzenia Thevenina jest twierdzenie Nortona.

0. Twierdzenie Nortona (inaczej: twierdzenie o zastêpczym Ÿródle pr¹du) dotyczy obwodów elektrycznych.

0. Tre
   
   twierdzenia:

0. Ka
   dy liniowy dwójnik aktywny mo
   na przedstawi
   w postaci
   ród
   a pr
   du elektrycznego. Nat
   
   enie pr
   du
   ród
   owego równe jest pr
   dowi p
   yn
   cemu w bezoporowym przewodzie zwieraj
   cym zaciski dwójnika aktywnego, za
   rezystancja wewn
   trzna tego
   ród
   a jest równa rezystancji tego dwójnika po usuni
   ciu wszystkich
   róde
   energii.

0. Twierdzenie Nortona jest uzupe
   nieniem twierdzenia Thevenina, pozwala ono rozpatrywa
   dwójnik jako
   ród
   o pr
   dowe, a nie napi
   ciowe, cho
   zale
   no
   ci matematyczne s
   podobne.

0. Twierdzenie mówi o tym
   e dowolny uk
   ad z
   o
   ony z mieszaniny
   róde
   pr
   dowych i rezystorów mo
   na zast
   pi
   jednym
   ród
   em pr
   dowym i jednym rezystorem po
   
   czonym róznolegle przy czym Iw b
   dzie równe pr
   dowi p
   yn
   cemu w pierwotnym uk
   adzie a Rw b
   dzie to rezystancja widoczna od rozwartych zacisków przy zwartym
   ródle napi
   ciowym i rozwartym pr
   dowym.

Przedstawic zasade superpozycji

0. Zasada superpozycji w obwodach elektrycznych

0. Odpowied
   obwodu elektrycznego lub jego ga
   
   zi na kilka wymusze
   równa si
   sumie odpowiedzi na ka
   de wymuszenie z osobna.

0. Obwód elektryczny pracuj
   cy zgodnie z zasad
   superpozycji nazywamy liniowym.

Obliczyc prady galeziowe metoda pradów obwodowych

0. 
   

0. E1 = 5V, E2 = 3V

0. R1 = 10O, R2 = 15O, R3 = 4O

Obliczyc prady galeziowe metoda potencjalów wezlowych

0. 
   

0. R1 = 20O, R2 = 25O, R4 = 40O, R5 = 12O,

0. J3 = 0,8A, E2 = 7,5V, E5 = 10V

0. 
   

0. 
   

0. 
   
   
   
   
   

Obliczyc impedancje i admitancje obwodów

0. R = 10 O R = 5 O

0. C = 100 µF L = 100 µH

0. ? = 10⁶ rd/s ? = 10⁶ rd/s

Obliczyc sume napiec

0. U₁(t) = 20 cos(300t + 45^o) U₂(t) = 7 cos(300t - 45^o)

Narysuj operatorowy schemat obwodu i oblicz transmitancje napieciowa

0. 
   

Oblicz prad w obwodzie metoda Thevenina

0. 
   
   

0. 
   

Oblicz prad w obwodzie metoda superpozycji

0. 
   

0. E1 = 5V, E2 = 3V

0. R1 = 10O, R2 = 15O, R3 = 4O

Oblicz i narysuj przebiegi pradu i napiecia na kondensatorze

0. 
   

Oblicz i narysuj przebiegi pradu i napiecia na cewce

0. 
   

Oblicz prad i napiecie w obwodzie w chwilach t(0-), t(0+), t(+8)

0. 
   

Oblicz i narysuj widmo sygnalu