|
Шпоры. 1. Как называется промежуток времени, по истечении которого значения силы тока повторяются, и как он соотносится с параметром "частота" тока
1.Как называется промежуток времени, по истечении которого значения силы тока повторяются, и как он соотносится с параметром "частота" тока? Период Т. Величина, обратная периоду, называется частотой и измеряется в Герцах (Гц)
2.Чем отличается параметр электрической цепи "сопротивление" от элемента электрической цепи "резистор"? Сопротивление – пассивный элемент цепи, в котором электромагнитная энергия не запасается, а только необратимо преобразуется в какой-либо другой вид энергии. Подобный элемент практически неосуществим и может рассматриваться лишь как абстрактная модель некоторого реального объекта. Рассматриваемый идеализированный участок цепи называется сопротивлением и условно изображается графическим обозначением  и символом R. Реальный элемент, приближающийся по своим свойствам к сопротивлению, называется резистором.
3.В каком элементе электрической цепи энергия запасается в магнитном поле? Идеализированный элемент цепи, не обладающий сопротивлением (т. е. свободный от расходования энергии), в котором может запасаться энергия магнитного поля, но которому не свойственно накапливать электрическую энергию, называется (так же как параметр, определяющий связь между током i и магнитным полем Ф) индуктивностью.
4.Какой параметр электрической цепи определяет энергию, запасённую в электрическом поле? Ёмкость.
|
5.Может ли мгновенная мощность электрического поля ёмкости быть отрицательной? В зависимости от знака скорости изменения напряжения мощность рс может быть либо положительной, либо отрицательной. Величина рс > 0 в те моменты времени, когда энергия поступает из источника в электрическое поле и емкость заряжается. Наоборот, рс < 0, когда энергия возвращается из электрического поля в источник и происходит разряд емкости.
6.Как может быть реализован идеализированный источник напряжения "ег"? Идеализированным источником напряжения, или генератором ЭДС, называется воображаемый источник энергии, напряжение на зажимах которого не зависит от тока, через него проходящего. Генератор ЭДС обладает бесконечно большой мощностью: при неограниченном возрастании тока мощность рг = еi→∞ . Поэтому идеализированный источник напряжения не может быть реализован физически.
7. Как может быть реализован идеализированный источник тока "iг"? Идеализированным источником тока, или генератором тока, называется фиктивный источник энергии, ток через который не зависит от напряжения на его зажимах. Генератор тока не может быть осуществлен практически, так как он обладает неограниченной мощностью: при бесконечном возрастании напряжения ток источника по определению остается неизменным и значит рг = uiг →∞ .
|
8.Закон Кирхгофа для токов гласит: "алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в любом узле электрической цепи, равна нулю". Но применим ли этот закон для цепи, где токи в ветвях описываются однородными линейными алгебраическими уравнениями с постоянными коэффициентами? Да.
9.Закон Кирхгофа для токов гласит: "алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в любом узле электрической цепи, равна нулю". Но применим ли этот закон для цепи, в одной из ветвей которой ток в её начале имеется, а на её конце ток равен нулю? Да.
10.Закон Кирхгофа для напряжений гласит: "алгебраическая сумма напряжений ветвей в любом контуре цепи равна нулю". Но применим ли этот закон для цепи, в состав которой входят линейные и нелинейные, активные и пассивные, постоянные и изменяющиеся во времени элементы? Да.
11.Чем отличается пассивный элемент электрической цепи от активного?
Активный элемент - генератор, являющийся преобразователем какого-либо вида энергии (тепловой, механической и т.п.) в электромагнитную энергию колебаний определенной формы. Многополюсник называется пассивным, если в нем нет источников энергии. Если же он содержит один или более источников, его называют активным.
|
12.Как характеризуются ток и напряжение на электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых элементов? Согласно ЗТК при последовательном соединении элементов через них протекает один и тот же ток. Согласно ЗНК, напряжение, приложенное ко всей цепи U=∑{k=1,n}Uk.
13.Как характеризуются напряжение и ток на электрической цепи, состоящей из параллельно соединённых элементов? При параллельном соединении элементов согласно ЗНК к ним будет приложено одно и то же напряжение, а I=∑{k=1,n}Ik.
14.Единицей измерения ёмкости С является Фарада, а сопротивления R - Ом. Какая единица измерения будет у произведения RC? Как у времени, секунда.
15.Можно ли найти реакцию электрической цепи, содержащей диод с вольт-амперной характеристикой, описываемой выражением i = u2, при одновременном воздействии двух сигналов, путём суммирования реакций от каждого воздействия в отдельности? Да.
16.Справедливы ли законы токов и напряжений Кирхгофа для метода контурных токов? Да.
17.Если источник напряжения помещён в какую-либо ветвь l пассивной линейной электрической цепи и вызывает в другой ветви k ток определённой величины, то какой ток в ветви l вызовет этот же источник, будучи помещённый в ветвь k ? Ток той же величины.
|
18.Известно, что узловые напряжения электрической цепи определяются алгебраической суммой частных узловых напряжений, обусловленных действием каждого задающего узлового тока в отдельности (согласно метода узловых напряжений). Какой принцип отражают уравнения для определения узловых напряжений? Как и в методе контурных токов, эти уравнения отражают принцип наложения, характерный для линейных электрических цепей.
19.Для нахождения тока в одной той же самой ветви электрической цепи сначала использован метод эквивалентного источника напряжения, а затем метод эквивалентного источника тока. Чем будут отличаться результаты, полученные в обеих случаях? Они дают один и тот же результат.
20.Как называются две электрические цепи, если существует сходство изменения напряжения в одной цепи и законов изменения токов в другой цепи (u = Ri и i = Gu)? В этом случае проявляется принцип дуальности (двойственности). Цепь с изменением токов – дуальная.
21.Теорема Телледжена гласит: "сумма произведений напряжений uk и токов ik всех ветвей цепи, удовлетворяющих законам Кирхгофа, равна нулю. Справедлива ли она для линейных, нелинейных, активных и пассивных цепей? Да.
|
22.Как должны соотноситься между собой сопротивление нагрузки Rн и внутреннее сопротивление генератора Rг для оптимальной передачи электрической энергии от активного к пассивному двухполюснику? Rн = Rг
2 3. Как представляются гармонические колебания при символическом методе (методе комплексных амплитуд) расчёта электрических цепей и в какой форме представляется синусоидальный ток на комплексной плоскости? Представим ток i на комплексной плоскости. Для этого изобразим вектор Im на комплексной плоскости с учетом начальной фазы φ. Будем вращать этот вектор в положительном направлении (против часовой стрелки) с угловой частотой ω. Тогда в любой момент времени положение вращающегося вектора определится комплексной величиной (комплексным гармоническим колебанием):i(t) = Imej(ω t + φ) =Imcos(ωt + φ i) + jImsin(ωt + φ i). Синусоидальный ток i на комплексной плоскости представляется в форме проекции на мнимую ось вращающегося вектора: i = Im[Imej(ω t + j )] = Im[ mejωt],где Im-мнимый.Комплексная амплитуда тока -m. Комплексную амплитуду синусоидальной функции заданной частоты можно рассматривать как преобразование временной функции в частотную область.
|
24.Как различаются по фазе ток и напряжение в резистивных, индуктивных и ёмкостных элементах электрических цепей?Ток i и напряжение u в резистивном элементе совпадают по фазе друг с другом.Ток в индуктивности отстает от приложенного напряжения на П/2.Ток в емкости опережает приложенное напряжение на П/2.
25.Почему при символическом методе расчёта цепей со смешанным соединением элементов при гармоническом воздействии можно тригонометрические операции над колебаниями и геометрические операции над векторами свести к алгебраическим операциям над комплексными числами?
Допустимость использования символического метода объясняется тем, что в линейных цепях в режиме гармонических воздействий в цепи устанавливаются гармонические колебания той же частоты. Таким образом, неизвестными параметрами токов и напряжений будут лишь амплитуды и фазы, определяемые однозначно их комплексными амплитудами ( ).
|
26.Чем отличается условие оптимальной передачи электрической энергии от активного двухполюсника к пассивному при гармонических воздействиях от условия оптимальной передачи на постоянном токе? На пост.токе сопротивление нагрузки Rн = сопротивление генератора Rг . При гарм.воздействии комплексное внутреннее сопротивление источника=комплексно-сопряжённому сопр-ю нагрузки:  ,[активное внутр.сопр-е=активной составляющей нагрузки(Rг=Rн), реактивное сопр-е источника=комплексной составляющей реактивного сопр-я нагрузки(Хг=Хн)].
27.Чем характеризуется резонанс в электрической цепи? Резонанс – такое состояние эл.цепи, состоящей из разнохарактерных реактивных элементов,при кот-ом фазовый сдвиг м/у входным током и приложенным напряжением равен нулю.
28.Как соотносятся между собой реактивные сопротивления последовательного колебательного контура на резонансной частоте? Будут равны друг другу.
29.Во сколько раз изменяется ток в последовательном колебательном контуре на резонансной частоте? Полоса пропускания контура-полоса частот вблизи резонанса,на границах кот-ой ток снижается в √2 раз относительно тока на резонансной частоте.
30.Как соотносятся между собой резонансные частоты последовательного колебательного контура и параллельного колебательного контура без потерь? Равны.
|
3 1.От какого источника необходимо возбуждать параллельный колебательный контур для улучшения его избирательных свойств? От источника тока. 32.Из каких типов простейших фильтров могут быть составлены полосовые фильтры? Могут быть легко получены из ФНЧ с помощью замены переменной (частоты) или, как принято говорить, с помощью преобразования частоты (механические резонаторы). 33.Что такое "вынужденные и свободные составляющие" переходных процессов в электрических цепях? Цепь в момент t = 0 подключается к источнику внешнего напряжения. Напишем для этой цепи второй закон Кирхгофа:
uс + ur = e(t), t ³ 0. Учитывая, что ток в цепи i = С dUc/dt, ur = ir = rC dUc/dt, будем иметь rC dUc/dt +uc=e(t),или dUc/dt +Uc/rC=e(t)/rC.Полученное рав-во представляет собой лин.диф.ур-е 1 порядка с неизвестной функцией uc. Общее реш-е ур-я можно записать в виде суммы свободной uсв и вынужденной ив составляющих напряжения:Uc=Uсв+ +Uв=Ае^(-t/rC) +Uв.
Полоса пропускания контура-полоса частот вблизи резонанса,на границах кот-ой ток снижается в √2 раз относительно тока на резонансной частоте.
|
34.Укажите основные отличия операторных электрических цепей от обычных. При составлении эквивалентных операторных схем источники тока и напряжений i(t) и u(t) заменяются соответствующими изображениями I(р) и U(p), индуктивность L заменяется на pL, а емкость С — на l/pC при нулевых начальных условиях. Если начальные условия ненулевые, то последовательно с pL добавляется источник напряжения Li(0_ ), а с С — источник напряжения — ис(0_)/р.
35.Приведите основные достоинства операторного метода расчёта переходных процессов. Переход от временной области в область комплексного переменного p = a + jw. При этом операции диф-вания и интегрир-ния ф-ий времени заменяются соответствующими операциями умнож-я и деления ф-ий комплексного переменного на оператор р, что упрощает расчет,т.к.сводит систему диф.ур-ний к системе алгебраических.Отпадает необходимость определения постоянных интегрирования.
|
36. Что позволяет сделать преобразование Лапласа в операторном методе расчёта переходных процессов? Позволяет перенести решение из области функций действительного переменного t в область комплексного переменного p = a + jw.При этом операции диф-вания и интегрир-ния ф-ий времени заменяются соответствующими операциями умнож-я и деления ф-ий комплексного переменного на оператор р, что упрощает расчет,т.к.сводит систему диф.ур-ний к системе алгебраических.Отпадает необходимость определения постоянных интегрирования.
37.Для чего используется прямое преобразование Лапласа в операторном методе расчёта переходных процессов? Для перехода от диф.ур-й к алгебраическим без необходимости определять постоянные интегрирования. Мы получаем изображение по Лапласу.
38.Для чего используется обратное преобразование Лапласа в операторном методе расчёта переходных процессов? Для перехода обратно из комплексной плоскости во временное представление. Мы получаем оригинал по Лапласу.
|
39.Что такое "изображение по Лапласу" в операторном методе расчёта переходных процессов?  ,где f(t)-ф-ия действительного переменного t,определенная при t³0 (при t<0, f(t) = 0)и удовлетворяющая условиям ограниченного роста:
 ,где множитель М и показатель роста С0 - положительные действительные числа.
40.Что такое "оригинал" в операторном методе расчёта переходных процессов?
г де с-константа из реш-я ур-я ф-ции изображения по Лапласу.
41.Что означает запись f(t) ≑ F(p) в операторном методе расчёта переходных процессов? Оригинал и изображение представляют собой пару функций действительного f(t) и комплексного F(p)переменного,связанных преобразованием Лапласа.
42.Для операторного метода продолжите формулу: f'(t) ≑ F(p).
4 3. Для операторного метода продолжите формулу: ≑ F(p)/p.
|
44.Напишите формулы законов Кирхгофа в операторной форме.
1 закон (ЗТК):  ,
2 закон (ЗНК): .
45.Напишите формулу закона Ома для нулевых начальных условий в операторной форме.  ,
z(p)-операторное сопр-е цепи,y(p)-операторная проводимость цепи.
46. Что позволяют найти таблицы оригиналов и изображений в операторном методе расчёта переходных процессов? Используя законы Ома и Кирхгофа в операторной форме, можно найти изображения искомых токов и напряжений в цепи. Для определения оригиналов токов и напряжений можно воспользоваться либо таблицами оригиналов и изображений, либо применить теорему разложения.
47. Чем заменяются источники тока i(t) и напряжения u(t) при составлении эквивалентных операторных схем? Соответствующими изображениями I(р) и U(p).
48.Чем заменяется индуктивность L и ёмкость С при составлении эквивалентных операторных схем?Индуктивность L заменяется на pL, а емкость С — на l/pC при нулевых начальных условиях. Если начальные условия ненулевые, то последовательно с pL добавляется источник напряжения Li(0_ ), а с С — источник напряжения — ис(0_)/р.
|
49.Приведите формулу операторной передаточной функции по напряжению. 
50.Какими дифференциальными уравнениями описываются линейные цепи? Линейные цепи описываются линейными дифференциальными уравнениями с постоянными коэффициентами.
51.В каком случае электрическая цепь, содержащая R, L и С элементы, называется нелинейной? Если элементы электрической цепи R, L и С зависят от воздействия, то цепь описывается нелинейным дифференциальным уравнением и является нелинейной.
52.Какими дифференциальными уравнениями описываются нелинейные электрические цепи? Нелинейными диф.ур-ями различных порядков.
53.Что называется нелинейным элементом электрической цепи? Элемент электрической цепи, параметры которого зависят от воздействия, называется нелинейным. Различают резистивные и реактивные нелинейные элементы.
54.Нарисуйте вольт-амперную характеристику квадратичного нелинейного элемента. 
|
55.Как называется сопротивление нелинейного элемента, определяемого по формуле:R0 = U0/I0? Сопр-е постоянному току (статическое). Оно зависит от приложенного напряжения.
56.Как называется сопротивление нелинейного элемента, определяемого по формуле: r = Du/Di? Диф-альное (динамическое),представляет собой сопр-е нелинейного эл-та переменному току малой амплитуды.
57.Что отражает собой понятие "дифференциальное сопротивление" нелинейного элемента? Сопротивление нелинейного элемента переменному току малой амплитуды.
58.В каких цепях не выполняется принцип наложения? В нелинейных цепях.
59.Почему для нелинейных цепей не справедлив принцип наложения? Пусть вольт-амперная характеристика нелинейного элемента описывается выражением i = au2. Если на такой элемент действует сложный сигнал u = u1 + u2, то отклик i = a(u1 + u2)2 = au12 + au22 + 2au1u2 отличается от суммы откликов на действие каждой составляющей в отдельности (au12 + au22 -это для лин.цепи) наличием компоненты 2au1u2, кот-ая появляется только в случае одновременного воздействия обеих составляющих.
|
60.На нелинейный элемент с вольт-амперной характеристикой i = au2 действуют два сигнала: u1 и u2. Чем отличается состав тока такого элемента от состава тока линейного элемента? Если на такой элемент действует сложный сигнал u = u1 + u2, то отклик i = a(u1 + u2)2 = au12 + au22 + 2au1u2 отличается от суммы откликов на действие каждой составляющей в отдельности (au12 + au22 -это для лин.цепи) наличием компоненты 2au1u2, кот-ая появляется только в случае одновременного воздействия обеих составляющих.
61. В цепях каких элементов возникают новые спектральные компоненты? В резистивных нелинейных элементах. или просто в нелинейных элементах.
62.Какие элементы используются для преобразований сигналов, связанных с изменением их спектров? Нелинейные цепи. цепи нелинейных элементов.
63. С какой целью проводится аппроксимация характеристик нелинейных элементов? На практике нелин. хар-ки нелин. компонентов получают экспериментально. Они представляются в виде таблиц и графиков. Чтобы иметь дело с аналитическими выражениями, прибегают к аппроксимации.
| |
|
|
Скачать 0.73 Mb.