Tsimbalist_E_I_Silushkin_S_V_--_Issledovanie_analogovykh_skhem_v_programmno-apparatnoy_srede_NI_ELVIS_uchebnoe_posobie
.pdf
Установите правильное соответствие между элементами двух множеств: схемами и возможными видами резонансов в схемах:
1-я группа:
1) |
2) |
2-я группа:
а) резонанс напряжения; б) резонанс токов;
в) резонанс напряжения, если организован режим холостого хода на выходе схемы;
г) резонанс токов при коротком замыкании на выходе схемы; д) резонансные явления отсутствуют.
Задания на установление правильной последовательности
Задания этой формы предназначены для оценки уровня владения последовательностью действий, процессов и т. п., которые приводятся в случайном порядке. Испытуемый должен установить правильный порядок действий, процессов и указать его с помощью цифр.
Пример
Установите правильную последовательность действий при определении переходной характеристики четырехполюсника:
а) составляется изображение выходного сигнала (отклика) как произведение изображения единичной функции (воздействия) и операторного коэффициента передачи;
б) находятся изображения единичной функции и коэффициента передачи четырехполюсника в операторной форме;
в) осуществляется определение выражения для переходной характеристики, используя обратное преобразование Лапласа.
Ясно, что последовательность действий следующая: действие «б» выполняется 1-м по порядку; действие «а» 2-м; действие «в» 3-м.
Вопросы входного контроля По математике:
31
1.Определить площадь круга, находящуюся в первом квадранте декартовой плоскости. Уравнение окружности: х2 + y2 = 4.
2.Найти среднее значение за период периодического сигнала прямоугольной, треугольной или трапецеидальной форм.
3.Провести преобразование в заданном уравнении прямой, вызывающее ее параллельное перемещение или смену угла наклона.
4.Взять производную или интеграл от заданной функции.
5.Осуществить суммирование, умножение и др. действия для мат-
риц.
6.Решить систему алгебраических уравнений.
7.Разложить в ряд Фурье простую периодическую функцию.
8.Выполнить прямое преобразование Лапласа для единичной функции.
9.Произвести простые действия над комплексными числами.
По электротехнике (анализ электрических цепей на постоянном токе и при гармоническом воздействии, переходные процессы):
1.Определить оптимальное соотношение между внутренним сопротивлением источника сигнала RГ и сопротивлением нагрузки, когда при заданном значении ЕГ, мощность, выделяемая в нагрузке, максимальна.
2.Начиная с момента t0, конденсатор заряжается от идеального источника постоянного тока I0. Запишите аналитическое выражение для
напряжения на конденсаторе, если UC(t0) 0.
3. Известно, что в параллельном колебательном контуре может быть резонанс токов. Контур подключен к идеальному источнику ЭДС, частота которого меняется от 0 до . Изобразите АЧХ напряжения на контуре, если его резонансная частота равна f0.
4. В схеме, где идеальный источник тока I = 1 А включен параллельно идеальному источнику ЭДС Е = 1 В, а параллельно им включено сопротивление R = 2 Ом, определите Ur. Использовать метод наложения.
5. В Вашем распоряжении селективный вольтметр, измеряющий значение гармонического источника напряжения на частоте f1. Что покажет вольтметр, если на его вход подать прямоугольные импульсы разной полярности, амплитудой 1 В, периодом Т = 1/f1 и скважностью два?
6. Добавьте пропущенное слагаемое в уравнение первого закона Кирхгофа для второго узла схемы:
32
|
|
|
|
i(7) |
|
|
|
|
(2) |
i(5) |
I |
L |
U(20) |
|
R(5) |
||
R(2) |
|
UI |
|||
|
|
|
|
|
|
|
i(2) |
i(6) |
|
|
|
|
(0) |
R(4) |
(3) |
|
|
i(3) i(4) + i(5) + … = 0
7. Добавьте пропущенное слагаемое в уравнение второго закона Кирхгофа для контура e, R(1), R(2), L-схемы:
|
|
i(4) |
C(1) |
|
|
|
|
i(1) |
i(3) R(3) |
C(2) |
i(7) |
|
|
e |
(1) |
|
(2) |
i(5) |
I |
|
L |
|
|
|
|
||
|
U(20) |
|
R(5) |
|||
R(1) |
R(2) |
|
UI |
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
i(2) |
|
i(6) |
|
|
|
|
(0) |
R(4) |
(3) |
|
|
|
|
UR(1) UR(2) … = e |
|
|||
8. Реальный источник электрической энергии, вольт-амперная характеристика которого задается уравнением
U E I Ri,
где U – напряжение на зажимах источника, Е – ЭДС, I – ток, Ri – внутреннее сопротивление, может быть представлен схемами замещения:
I |
I |
|
I |
I |
Ri |
Ri |
|
|
|
U |
U |
EI k |
Ri U Ik |
Ri U |
E |
Ik |
|
|
|
1) |
2) |
|
3) |
4) |
33
9. Укажите участки статических вольт-амперных характеристик элементов, на которых статическое и дифференциальное сопротивления совпадают:
I |
|
Б |
Г |
I |
З |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ж |
Е |
|
|
|
|
В |
|
|
|
|
A |
|
Д |
|
|
U |
||
|
U |
|
|
||||
10. Приведите выражение закона Ома для |
|
Uab |
|
||||
участка цепи, не содержащего источника ЭДС |
|
|
|||||
I |
|
|
|||||
( потенциал): |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
а) I = ( a – b)/R; |
|
б) I = ( a – b)·R; |
a |
R |
b |
||
в) I = Uab R; |
|
|
г) I = Uab/R; |
|
|
|
|
д) Uab = I R. |
|
|
|
|
i |
R |
|
11. Вынужденная |
составляющая |
|
|||||
|
|
|
|||||
напряжения на емкости в приведенной схеме |
e(t) |
|
C |
||||
после коммутации равна: |
|
|
|
|
|||
E |
при |
t 0; |
|
|
|
|
UC |
e(t) 1 |
при |
t 0; |
|
|
|
|
|
E2 |
|
|
|
|
|
||
а) Е1; б) Е2; |
в) Е1 + Е2; д) 0. |
12. Свободная составляющая на емкости в приведенной схеме (см.
задание 11) определяется выражением: e(t) |
E |
при |
t 0; |
|||
1 |
при |
t 0; |
||||
|
|
|
|
E2 |
||
2 |
|
|
|
|
|
|
а) Ai epit ; |
б) A1 ep1t , где |
р1 1/RС; |
|
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
в) A ep1t |
, где |
р 1/RС ; г) |
A t ep1t , где |
р 1/RС . |
||
1 |
|
1 |
1 |
1 |
|
|
13.Укажите соответствие между графиками изменения ЭДС при
еекоммутации и графиками напряжения на емкости в цепи, где источник ЭДС e(t) нагружен последовательно соединенными R и C (№ 14):
1-я группа: |
2-я группа: |
34
|
|
e(t) |
|
|
|
UC |
|
||||||||
|
|
E2 |
|
|
|
|
|
E2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
E1 = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
t |
||||
0 |
|
|
0 |
|
|
||||||||||
1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
|
|||||
|
e(t) |
|
|
|
|
UC |
|
||||||||
|
|
|
|
|
E1 |
E2 = 0 |
|
|
|
|
|
|
E1 |
||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
t |
||
0 |
|
|
|
0 |
|||||||||||
2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
б) |
|
|||||
|
e(t) |
|
|
|
|
UC |
|
||||||||
|
E2 |
|
|
|
|
|
|
|
E2 |
E1 |
|||||
|
|
|
E1 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
t |
||||||
0 |
|
|
|
0 |
|||||||||||
3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
в) |
|
|||||
14.Укажите соответствие между графиками изменения ЭДС при
еекоммутации и графиками токов в цепи, где источник ЭДС e(t) нагружен последовательно соединенными R и C (№ 14).
1-я группа: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-я группа: |
||||
|
e(t) |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|||||
|
E2 |
|
|
|
|
|
|
E2 /R |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
E1 = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
t |
|||||
0 |
|
|
|
0 |
|||||||||||
1) |
|
|
|
|
|
|
а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|||
|
|
e(t) |
E1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
E2 = 0 |
|
|
0 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
t |
|
E1 |
|
|
|
|
|||
0 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
R |
|
||||||||||||
2) |
|
|
|
|
|
|
б) |
|
|
||||||
35
|
e(t) |
|
|
|
|
I |
|
|||
|
E2 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
E1 |
|
E2 E1 |
|
|
|||
|
|
|
|
R |
|
|||||
|
|
|
|
t |
|
t |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0 |
|
0 |
||||||||
3) |
|
|
|
|
в) |
|
||||
15. Правильное соответствие между терминами, используемыми при анализе переходного процесса и определяющими их математическими выражениями, имеет вид:
1-я группа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-я группа |
|
|
|
|
||
1. Линейное однородное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дифференциальное урав- |
а) |
a |
n |
pn a |
pn 1 ... a p a |
0 |
|||||||||||
нение |
|
|
|
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
1 |
0 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Характеристическое |
б) |
X |
n |
Aepit |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
уравнение |
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3. Свободная составля- |
в) |
a |
|
|
dnx |
a |
|
|
dn 1x |
... a |
|
dx |
a x 0 |
||||
ющая решения для не- |
|
|
dtn |
|
|
dtn 1 |
|
||||||||||
|
|
n |
|
n 1 |
|
1 dt |
0 |
||||||||||
кратных корней |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г) |
a |
|
dnx |
|
a |
|
dn 1x |
|
... a |
dx |
|
a x f (t) |
||||
|
|
|
dtn |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
n |
|
n 1 dtn 1 |
1 dt |
0 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
д) X epkt Ajt j 1 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
j 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16. Между видами преобразования Лапласа и их математическими выражениями действуют соотношения:
1-я группа |
|
|
2-я группа |
|||
1. Прямое преобразование Лапласа |
|
1 |
|
0 j |
||
|
а) a(t) |
|
|
ept A(P)dP |
||
|
|
2 j |
|
|||
|
|
|
0 |
j |
||
|
|
|
|
|
||
2. Обратное преобразование Лап- |
|
|
|
|
|
|
ласа |
б) A(P) e pta(t)dt |
|||||
|
0 |
|
|
|
||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
в) a(t) |
A(P)dP |
||||
|
2 |
|||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
t |
|
|
|
|
г) A(P) a(t)dt |
|||||
|
0 |
|
|
|
||
36
17. В приведенной схеме электрической цепи осуществляется ком- |
|||||||
0 B |
при |
|
t 0 |
при следующих параметрах элементов: |
|||
мутация e(t) |
при |
|
t 0 |
||||
10 B |
|
|
|
|
|
||
R1 = 1 Ом, R2 = 4 Ом, L = 1 Гн, С = 10 6 Ф. Тогда установившееся значе- |
|||||||
ние тока i1 равно _____ А. |
|
|
|
|
|
|
|
|
i1 |
R1 |
L |
i3 |
|
|
|
e(t) |
|
|
i2 |
C |
|
||
|
|
|
|
R2 |
|
|
|
18. В приведенной схеме электрической цепи осуществляется ком- |
|||||||
10 B |
при |
|
t 0 |
при следующих параметрах |
|
||
мутация e(t) |
при |
|
t 0 |
|
|||
20 B |
|
|
|
|
|
||
элементов: R1 = 4 Ом, R2 = 1 Ом, L = 1 Гн, С = 10 6 Ф. |
|
||||||
Тогда установившееся значение UR1 |
равно ______ B. |
|
|||||
|
|
R1 |
L |
|
|
|
|
e(t) |
|
|
|
C1 |
C2 |
R2 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
R1 |
|
19. Значение переходной характеристики |
С |
|
|||||
h(0) при воздействии e(t) |
= 1(t) для приведен- |
|
|||||
ной цепи равно _______. |
|
|
|
|
e(t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
U(t) |
|
|
|
|
|
|
|
R2 |
|
20. Характеристика, представленная на |
|
|
|||||
рисунке, является: |
|
|
|
|
|
|
|
а) переходной характеристикой входного сопротивления; |
|
||||||
б) переходной характеристикой передачи по напряжению; |
|
||||||
в) импульсной характеристикой передачи по току; |
|
||||||
г) импульсной характеристикой передачи по напряжению. |
|
||||||
37
|
|
1 |
|
|
|
R |
|
|
|
e(t) = 1(t) |
|
|
||
|
U1 L |
U2 |
t |
|
|
|
|
||
21. При |
определении |
установившихся |
R1 |
|
|
||||
значений токов и напряжений в приведенной |
C |
|||
цепи постоянного тока необходимо исполь- |
|
|||
зовать ее схему замещения: |
E |
R2 |
||
|
|
|
L |
|
|
R1 |
C |
R1 |
|
E |
E |
E |
|
|
L |
L |
R2 |
||
|
||||
а) |
б) |
в) |
22. Составляющая падения напряжения на сопротивлении R в схеме из-за действия идеального источника электрического тока при использовании метода наложения равна _____ В.
I = 1 A
E = 1 B
R=2 Ом 
23. Значение эквивалентного источника ЭДС ЕЭ, рассчитываемого для приведенной схемы для участка АВ по методу эквивалентного генератора, равно ________ В.
38
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
||
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
I=1 А |
|
|
|
R1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
RЭ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
1 Ом |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
R2 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 Ом |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Е= 3 В |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЕЭ |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
||
|
B |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
||||||
24.Значение внутреннего электрического сопротивления RЭ эквивалентного источника напряжения, рассчитанного для схемы № 23 по методу эквивалентного генератора, равно ________ Ом.
25.Комплексная амплитуда гармонической функции во времени a(t) Am cos( t ) равна:
а) A ej(ωt ) |
приt 0; б) |
A ej ; в) |
A ejωt ; г) |
A . |
m |
|
m |
m |
m |
26. Комплексная амплитуда гармонического напряжения u 30cos106t равна ______ В.
27. Комплексная амплитуда гармонического тока i 5cos[314t ( /6)] равна:
а) 5ej(314t π/6) ; б) 5ej314t ; в) 5ejπ/6 .
28. Идеальный пассивный элемент является _______ , если через него протекает ток i(t) 1cos(314t 30 ) и падает напряжение u(t) 2cos(314t 30 ).
29. Идеальным элементам R, L, C линейной цепи соответствуют при гармоническом воздействии векторные диаграммы тока и напряжения:
1-я группа: |
|
|
1. R |
2. L |
3. C |
39
2-я группа:
Im
|
Um |
|
Im |
|
Im |
Im |
90 |
|
|
||
|
I U |
|
|
а) 0 |
Re |
б) |
0 |
Im
Im
Um Im
90
Um 0
0 Re
в) |
г) |
30. Модуль входного сопротивления последовательной LR-цепи (R = 4 Ом, L = 3 мГн), к ко-
торой приложено напряжение
u(t)
u(t) = 1cos1000t, равен ______ Ом.
31. Начальная фаза тока в электрической |
|
цепи, находящейся под гармоническим воз- |
|
действием u(t) = 1cos(1000t 45 ), при R = 5 |
u(t) |
кОм, С = 2 10 7 Ф равна _________ градусов. |
Um
Re
Im
Re
i(t)
R
L
i(t)
R
C
32. Варианты пассивных линейных двухполюсников, составленных из идеальных элементов R и C, соотносятся с представленными ам-
40