Вопросы к экзамену по курсу «ОТЦ»

Вопросы к экзамену по курсу «ОТЦ»

Основные электрические величины. Идеализированные элементы электрической цепи и их характеристики. Принцип моделирования. Замещение физических устройств идеализированными элементами цепи. Классификация электрических цепей. Режимы работы электрической цепи. Внешняя характеристика электрической цепи. Условие передачи максимума средней мощности от генератора к нагрузке. Коэффициент полезного действия. Основы топологии цепей. Основные понятия. Законы Кирхгофа в простой и матричной формах. Схема анализа электрических цепей с применением законов Кирхгофа. Гармонические колебания. Основные параметры. Методы измерений. Среднее и действующее значение гармонических колебаний. Комплексные изображения гармонических функций времени. Метод комплексных амплитуд. Гармонический ток в элементах электрической цепи. Параметры элементов к комплексной форме. Векторные и временные диаграммы тока и напряжения. Основные законы электрических цепей в простой и комплексной формах. Векторные диаграммы токов и напряжений последовательной и параллельных RLC-цепей. Баланс мощности в цепи. Теорема Теллегена. Мощность в цепи гармонического тока. Полная, активная, реактивная мощности. Коэффициент мощности. Повышение коэффициента мощности в электрической цепи. Виды соединений элементов электрической цепи. Эквивалентные преобразования схем электрической цепи. Перенос источников в схеме. Преобразование треугольника в эквивалентную звезду и обратно. Метод контурных токов. Метод узловых напряжений. Метод эквивалентного генератора. Четырехполюсники. Классификация четырехполюсников. Системы уравнений четырехполюсника. Схемы замещения. Методы определения параметров четырехполюсника на примере типовых схем четырехполюсников. Составные четырехполюсники. Работа четырехполюсника на нагрузку. Входное сопротивление четырехполюсника при произвольной нагрузке. Характеристические параметры четырехполюсника. Передаточная функция. Переходные процессы. Возникновение переходных процессов. Понятие о коммутации. Законы коммутации. Методы анализа. Схема применения классического метода анализа переходных процессов на примене RL-цепи при постоянном и гармоническом воздействии. Переходные процессы в последовательной RLC-цепи. Цепи с взаимной индуктивностью. Воздушный трансформатор. Последовательный колебательный контур. Параллельный колебательный контур. Сложные колебательные контура II-го и III-го вида. Связанные контуры. Реактивные электрические фильтры. Безындуктивные фильтры. Операторный метод анализа переходных процессов. Временные характеристики линейных цепей. Применение принципа наложения для анализа переходных процессов в линейных цепях. Синхронный генератор. Трехфазные цепи. Соединение в звезду. Соединение в треугольник. Расчет трехфазных цепей. Мощность в трехфазных цепях. Основы синтеза линейных электрических цепей. Цепи с распределенными параметрами. Спектральный анализ электрических цепей

Задачи билетов

1.  Определить в режиме холостого хода и при подключенной к выходу нагрузке Rн=10 Ом комплексный коэффициент передачи по напряжению и комплексный коэффициент передачи по току, если R1 = R2 = R3 = 10 Ом.

2.  R1=R2=R3=10 Ом; E1=E3=E4=100 B; E2=50 B.

1)  Определить токи в ветвях, используя

-  законы Кирхгофа

-  метод контурных токов

-  метод узловых напряжений

2)  Определить ток через сопротивление R1 методом эквивалентного генератора

3.  Определите токи в ветвях схемы, если: Ik=12 A, R1=R2=R5=12 Ом, R4=4 Ом, R3=0,5 Ом. Воспользуйтесь метом решения, требующим составления наименьшего количества уравнений в системе.

4.  Запишите выражение эквивалентного сопротивления между зажимами а и б, с и d, d и f. Найдите их значения, если R1 = 6 Om, R2 = 5 Ом, R3 = 15 Ом, R4 = 30Ом и R5 = 6 Oм

5.  В схеме цепи известно: E=100 В, R1 = 10 OM, R2 = 40 Ом, R3 = 12 Ом. При каком значении нагрузочного сопротивления RH в нем выделится максимальная мощность и чему она равна?

Ответьте на тот же вопрос после замены R3 на емкость с сопротивлением Xc=2000p Ом.

6.  В цепи известны показания трех амперметров: I1=2 А; I2= I3 = 2 А и сопротивление резистора r = 50 Ом. Постройте векторную диаграмму. Найти значения хс и R. Определить cos φ цепи.

7.  Вычислить среднее и действующее значения сигнала, представленного в виде периодически повторяющихся импульсов длительностью , где T=1 сек – период сигнала

8.  По входному сопротивлению RLC-цеgи определите резонансную частоту f0. Определите характеристическое сопротивление r, добротность Q и резонансное сопротивление R0 контура, если L=0,2мГн, R=12 Ом, С=360пФ. Как изменятся характеристики контура при подключении источника с внутренним сопротивлением 6 Ом.

9.  К цепи приложено напряжение U=220В, f=50Гц. При согласном включении катушек ток в цепи I=2.7А и мощность, расходуемая в ней, P=219 Вт. При встречном включении ток в ней I=7А. Определить M, L2, kсв и R2, если L1=0.1Гн, R1=10 Ом.

10.  Получите выражение изменения напряжения на емкости при замыкании ключа. Воспользуйтесь классическим методом анализа переходных процессов. Определите начальное значение напряжения на емкости и его значение после завершения переходного процесса при включении постоянного напряжения U=200 В. Элементы цепи имеют следующие параметры: R1= 20 Ом, R2=30 Ом, С=1000мкФ.

11.  Определить напряжение на сопротивлении R3, если R1=R2=R3=R4=10 Ом,

J(t)=10cos(106t-45°), E(t)=5cos(2×106t+30°).

12.  Определите напряжение на резисторе, если E(t)=10+5cos(2×106t+30°), R=100 Ом, L=10-4 Гн