- •Билет№1
- •2. Четырехполюсники. Понятие, классификация. Обратимость четырехполюсников.
- •Классификация четырехполюсников
- •Режим обратного питания четырехполюсников
- •Билет№2
- •1.Причины возникновения переходного процесса.
- •2.Система уравнений четырехполюсника. Понятие симметрии четырехполюсника. Основные уравнения четырехполюсников
- •3.3. Режим обратного питания четырехполюсников
- •Симметричный четырехполюсник
- •Билет№3
- •1.Составление дифференциальных уравнений цепи. Принципы решения дифференциальных уравнений. Классический метод. Классический метод расчета
- •Классический метод расчёта переходных процессов
- •2.Виды соединений нескольких четырехполюсников. Соединения четырехполюсников
- •3.13.1. Каскадное соединение
- •3.13.2. Параллельное соединение
- •3.11.3. Последовательное соединение
- •Билет№4
- •1.Начальные условия. Законы коммутации.
- •Общая характеристика переходных процессов
- •2.Четырехполюсники в форме ||z|| параметров.
- •Билет№5
- •1.Классический метод расчета переходных процессов.
- •Классический метод расчета
- •2.Четырехполюсники в форме ||а|| параметров. Условие его обратимости.
- •Определение а–параметров с помощью режимов короткого замыкания и холостого хода
- •Билет№6
- •1.Подключение цепи r,l к источнику энергии. Время переходного процесса.
- •2.Характеристические параметры четырехполюсника: согласованные сопротивления, мера передачи. Характеристические параметры четырехполюсника
- •Билет№7
- •1.Замыкание цепи r,l с накопленной энергией на себя. Время переходного процесса.
- •2.Четырехполюсник в форме ||а|| параметров в гиперболических функциях. Уравнения четырехполюсника в гиперболических функциях
- •Билет№8
- •1.Подключения цепи r,c к источнику энергии. Время переходного процесса.
- •2.Определение параметров эквивалентного четырехполюсника при последовательном, параллельном и каскадном соединении нескольких четырехполюсников.
- •Билет№9
- •1.Замыкание цепи r,c с накопленной энергией на себя. Время переходного процесса.
- •2.Определение параметров эквивалентного четырехполюсника при смешанном соединении нескольких четырехполюсников. . Эквивалентные схемы замещения четырехполюсника
- •Билет№10
- •1.Особенности расчета переходных процессов в цепях второго порядка классическим методом при действительных корнях характеристического уравнения.
- •4.2.6.1. Разряд емкости на цепь rl
- •Билет№11
- •1.Особенности расчета переходных процессов в цепях второго порядка классическим методом при комплексно-сопряженных корнях характеристического уравнения.
- •2.Вторичные параметры четырехполюсника. Примеры их нахождения. Билет№12
- •1.Подключения цепи r,l,c к источнику энергии. Время переходного процесса.
- •Переходные процессы при подключении последовательной r-l-c-цепи к источнику напряжения
- •2.Электрические фильтры понятие и классификация.
- •Билет№13
- •1.Замыкание цепи r,l,c с накопленной энергией на себя. Время переходного процесса.
- •2.Полоса пропускания и полоса задержки электрических фильтров. Граничные частоты пропускания реактивных фильтров.
Билет№7
1.Замыкание цепи r,l с накопленной энергией на себя. Время переходного процесса.
(смотри Билет9, вопрос1)
2.Четырехполюсник в форме ||а|| параметров в гиперболических функциях. Уравнения четырехполюсника в гиперболических функциях
Выразим с помощью характеристических параметров соотношения между выражениями и токами на входе и выходе четырехполюсника. С этой целью разделим и умножим (3.25) на (3.26):
, (3.31)
. (3.32)
Умножим и разделим (3.29) на (3.31):
, (3.33)
. (3.34)
Умножим и разделим (3.30) на (3.32):
, (3.35)
. (3.36)
Таким образом, с помощью уравнений (3.33) – (3.36) можно выразить А–параметры через характеристические параметры четырехполюсника. Для этого (3.33) – (3.36) подставим в (3.9), тогда
, (3.37)
. (3.38)
Получили уравнения четырехполюсника, в которых ,,,связаны друг с другом с помощью трех независимых характеристических параметров. Поскольку в эти соотношения входят гиперболические функции, то они называютсяуравнениями четырехполюсника в гиперболических функциях.
Билет№8
1.Подключения цепи r,c к источнику энергии. Время переходного процесса.
(смотри Билет9, вопрос1)
Подключение R-цепи к источнику постоянного напряжения
1. Запишем правило коммутации для цепи на рис. 4.8
.
2. Получим дифференциальное уравнение цепи
,
+
, ,
.
Характеристическое уравнение цепи
,
корень которого
.
Постоянная времени .
3. Запишем полное решение
.
Здесь свободная составляющая также включает только одну экспоненту, поскольку цепь имеет первый порядок.
4. Подставив в полное решениеt = 0+, определим постоянную интегрирования на основании правил коммутации .
Таким образом, окончательный результат имеет вид
.
Ток в цепи
.
Графики изменения ипредставлены на рис. 4.9. Значение тока, содержащее лишь свободную составляющую, максимально в начальный момент времени, когда оно скачком достигает значение, и все напряжение источника приложено к резистору. По мере зарядки конденсатора напряжение на нем повышается, что ведет к соответственному уменьшению тока в цепи.
2.Определение параметров эквивалентного четырехполюсника при последовательном, параллельном и каскадном соединении нескольких четырехполюсников.
(смотри Билет3, вопрос2)
Билет№9
1.Замыкание цепи r,c с накопленной энергией на себя. Время переходного процесса.
Разряд заряженной ёмкости через сопротивление R
1. Запишем правило коммутации для цепи на рис. 4.5:
.
2. Составим дифференциальное уравнение цепи:
;
.
Характеристическое уравнение первого порядка:
,
корень которого .
3. Полное решение дифференциального уравнения:
.
Поскольку уравнение имеет первый порядок, свободная составляющая имеет одну экспоненту
.
4. Определим принужденную составляющую .
5. Для определения постоянной интегрирования A запишем полное решение для момента t = 0+
.
Применив правило коммутации, получим окончательное решение
.
Ток в цепи определяется с помощью дифференциального закона Ома
,
, .
Итак, имеем две экспоненты, описывающие изменения и. Графики измененияипредставлены на рис. 4.6. Напряжение на конденсаторе непрерывно в момент коммутации и уменьшается по экспоненциальному закону от начального значенияU0. Знак «минус» в выражении для тока говорит о том, что ток при разряде конденсатора направлен противоположно току при его заряде. В начальный момент значение тока максимально, его спад связан с уменьшением напряжения на элементах цепи. Ток на ёмкости меняется скачком.
Введём величину, характеризующую скорость изменения электрической величины в переходном режиме, называемуюпостоянная времени ().
Величина показывает, за какой промежуток времени свободная составляющая переходного процесса уменьшается враз.
Чем больше , тем медленнее переходный процесс, тем больше. Хотя полученные выше выражения определяют бесконечную длительность переходного процесса – свободные составляющие лишь асимптотически стремятся к нулю – практически можно считать, что переходный процесс заканчивается за время, равное .
Постоянную времени можно графически определить по длине подкасательной, проведённой в любой точке свободной составляющей переходного процесса (рис. 4.7).
Постоянная времени измеряется в секундах и для цепей первого порядка связана с корнем характеристического уравнения
. (4.10)
Рассмотрим энергетические соотношения, описывающие работу цепи после коммутации.
Энергия электрического поля конденсатора до коммутации –, в результате полного разряда при.
Покажем, что вся энергия, запасенная в конденсаторе, выделяется в виде тепловой энергии на резисторе R: