- •Билет 1
- •Законы Ома и Кирхгофа в электрической цепи
- •Преобразование передаточной операторной функции в оригинал при различных видах корней характеристического уравнения
- •Билет 2
- •Активные и пассивные элементы цепи
- •(Только обозначение не I, а j)
- •Замещение физических устройств идеализированными элементами электрической цепи
- •Трансформаторы. Основные характеристики и уравнения. Свойства
- •Билет 3
- •Согласованный режим работы в цепях постоянного и переменного тока
- •Собственная и принужденная составляющая переходного процесса. С какой скоростью они протекают? Как ее определить? Билет 4
- •Билет 5
- •Интегрирующие и дифференцирующие rc –цепи. При каких условиях измерения этих цепей будет минимальная погрешность?
- •Д ифференцирующие цепи
- •Билет 6
- •Суть принципа суперпозиции при анализе эц и есть ли ограничения?
- •Какова частота и вид возбужденных в последовательной rlc – цепи колебаний? в течение какого времени они происходят? Билет 7
- •Суть метода взаимности и компенсации при анализе эц
- •Фильтры верхних частот. Связь между полосой пропускания и параметрами деталей фильтра.
- •Билет 8
- •Зависимые источники тока и напряжения
- •Мощность в цепях синусоидального тока. Баланс мощностей.
- •Четырехполюсники. Способы формирования описания поведения четырехполюсника. Система параметров.
- •Билет 12.
- •Теорема об эквивалентном генераторе. От чего зависят характеристики эквивалентного генератора?
- •Операторная схема замещения элементов эц для нулевых и ненулевых ну
- •Билет 13.
- •Последовательная rlc – цепь
- •П араллельная rlc – цепь
- •Метод входного сопротивления (входной проводимости)
- •Метод главного определителя
- •Билет 15.
- •Преобразования Лапласа. Их смысл и применение при анализе эц.
- •Линейность (сумма всех оригиналов есть сумма всех изображений)
- •Дифференцирование оригинала
- •Свертка
- •Предельные соотношения:
- •Определим свободную составляющую, решая оду
- •Вопрос 5. Включение последовательной rc-цепи на постоянное напряжение
- •Определим свободную составляющую:
- •Зависимость полосы пропускания контура от его затухания или добротности q дается следующей простой формулой
- •Вопрос 7. Цепь с идеальным резистором r
- •Вопрос 8. Цепь с идеальной катушкой l
- •Мгновенная мощность
- •Вопрос 9. Цепь с идеальным конденсатором
- •Вопрос 10. Последовательное rlc – соединение
- •Вопрос 11. Параллельное rlc – соединение
- •Вопрос 12. Резонанс
- •Вопрос 3. Классический метод анализа переходных процессов в эц.
- •Вопрос 4. Включение последовательной rl-цепи на постоянное напряжение
- •Определим свободную составляющую, решая оду
- •Вопрос 5. Включение последовательной rc-цепи на постоянное напряжение
- •Определим свободную составляющую:
- •Вопрос 5. Операторный метод анализа переходных процессов в эц.
- •Вопрос 6. В чем состоит преимущество операторного метода анализа электрических цепей перед классическим?
- •Вопрос 13. Матричное представление методов контурных токов и узловых потенциалов
- •Вопрос 1. Что понимается под переходным процессом в электрической цепи? Какова его длительность? Чем обусловлены переходные процессы в электрических цепях? Существуют ли цепи, в которых их нет?
- •Метод численного интегрирования
(Только обозначение не I, а j)
Источник напряжения (тока) называются зависимыми (управляемыми), если величина напряжения (тока) источника зависит от напряжения или тока другого участка цепи.
-
Источник напряжения, управляемый напряжением
Н
апряжение
U этого источника
является определенной функцией
управляющего напряжения
–
коэффициент
изменения напряжения
Источник напряжения, управляемый током
Н
апряжение
этого источника U
– функция управляющего тока
– передаточное
сопротивление
Источник тока, управляемый напряжением
Т
ок
i этого источника
есть заданная функция управляющего
напряжения
передаточная
проводимость
Источник тока, управляемый током
Ток такого источника является определенной функцией управляющего тока
–коэффициент
передачи по току
Пассивный элемент ЭЦ - элементы, в которых рассеивается (резисторы) или накапливается (катушка индуктивности и конденсаторы) энергия. К основным характеристикам элементов цепи относятся их вольт-амперные, вебер-амперные и кулон-вольтные характеристики, описываемые дифференциальными или (и) алгебраическими уравнениями. Если элементы описываются линейными дифференциальными или алгебраическими уравнениями, то они называются линейными, в противном случае они относятся к классу нелинейных
Резистивным сопротивлением называют идеализированный элемент цепи, обладающий свойством необратимого рассеивания энергии.
Условное обозначение:
Математическая
модель
определяется законом Ома:
,
где
.
где R – сопротивление [Ом], G – проводимость, сименс [См].
Закон
Ома определяет вольтамперную характеристику
(ВАХ) резистивного элемента.
Если
резистивное сопротивление не зависит
от величины и направления тока, то имеет
место прямая пропорциональность между
напряжением и током. В этом случае
резистивное сопротивление называется
линейным.
В противном случае резистивное
сопротивление называется нелинейным
и условно
обозначается в
виде:
Мгновенная
мощность,
поступающая в резистивное сопротивление,
определяется соотношением вида:
.
Электрическая
энергия,
поступившая в резистивное сопротивление
и превращенная в тепло, начиная с
некоторого момента времени, например
,
до рассматриваемого момента
,
равна:
.
В
случае постоянного тока (
)
или напряжения (
)
имеем:
– закон
Джоуля-Ленца.
Индуктивным элементом называют идеализированный элемент электрической цепи, приближающийся по свойствам к индуктивной катушке, в которой накапливается энергия магнитного поля. При этом термин «индуктивность» и соответствующее ему условное обозначение
применяются для обозначения, как самого
элемента цепи, так и для количественной
оценки. Единица измерения – генри (Гн).
Условное обозначение:
Математическая
модель
определяется соотношением вида:
,
,
где
– потокосцепление, Ф – магнитный поток
единицы их измерения вебер [Вб], w
– число витков в катушке. Последнее
уравнение определяет вебер-амперную
характеристику. Связь между током и
напряжением на индуктивном элементе
определяется выражениями:
,
откуда
.
Видно, что если через индуктивный элемент протекает постоянный ток, то напряжение будет равно нулю, а это возможно в случае, когда сопротивление на индуктивном элементе равно нулю. Поэтому индуктивность эквивалентна коротко замкнутому (КЗ) участку.
Мгновенная мощность, поступающая в индуктивный элемент, определяется как
.
Энергия магнитного поля, запасенная в индуктивном элементе к моменту t, определяется в виде:
.
Если
часть магнитного потока, связанного с
индуктивным элементом, связана
одновременно и с другим индуктивным
элементом, то эти два элемента, кроме
и
,
обладают параметром
,
называемым взаимной индуктивностью,
измеряемым так же как индуктивность.
Емкостным элементом называют идеализированный элемент электрической цепи, приближённо заменяющий конденсатор, в котором накапливается энергия электрического поля. При этом термин «ёмкость» и соответствующее ему буквенное обозначение
применяются для обозначения, как самого
элемента цепи, так и для количественной
оценки.
Единица измерения – фарад [Ф].
Условное
обозначение:
Математическая
модель
определяется выражением вида:
.
Это уравнение определяет вольт-кулонную характеристику. Связь между током и напряжением на емкостном элементе определяется как:
,
откуда
.
Видно, что при постоянном напряжении ток равен нулю, т.е. емкостной элемент эквивалентен разрыву цепи или холостому ходу (ХХ).
Мощность,
поступающая в емкостной элемент,
определяется как:
.
Это уравнение показывает, что мощность связана с процессом накопления или убыли энергии электрического поля. Энергия, запасенная в емкостном элементе к моменту t:
.
