ответы на тоэ экзамен. ЭКЗ_ВОПР_ФРТ_1_2019-20 уч_г. Понятие о токе, напряжении, мощности, энергии
 Скачать 1.09 Mb.
|
|
Источник тока - идеализированный двухполюсный элемент, ток которого описывается заданной функцией времени и не зависит от напряжения ИТ.   Холостой ход - идеализированный двухполюсный элемент цепи, у которого ток и проводимость являются нулевыми. Идеальный Источник тока - источник бесконечной мощности. 7. Эквивалентные преобразования источников (Лит. 1, стр. 33-35). Ответ :   ТЕМА 2. "Анализ сложных линейных резистивных электрических цепей". 8. Теоремы об эквивалентных источниках; теоремы Тевенена и Нортона (Лит. 1, стр.47-49). Ответ : Теорема Тевенина утверждает, что любая линейная электрическая цепь, состоящая из комбинации источников напряжения и резисторов (сопротивлений), с электрической точки зрения эквивалентна цепи с одним источником напряжения и одним резистором, которые соединены последовательно и подключены к нагрузке. Теорема Тевенина будет полезна при анализе схем, в которых величина одного конкретного сопротивления (для удобства мы назовем его "нагрузкой") подвержена периодическим изменениям, и после каждого такого изменения возникает необходимость определения напряжения и тока на данном компоненте. Теорема Нортона утверждает, что любая линейная электрическая цепь, состоящая из комбинации источников напряжения, источников тока и резисторов (сопротивлений), с электрической точки зрения эквивалентна цепи с одним источником тока и одним резистором, которые соединены параллельно и подключены к нагрузке. Эти теоремы лучше использовать для расчетных целей лишь в том случае , когда требуется определить только один ток в какой-либо ветви. 9. Теорема взаимности (Лит. 1, стр.49-51). Ответ : Теорема взаимности : В любой, сколь угодно сложной цепи ток в к-той ветви Iк , вызванный ЭДС Еm, находящейся в m-той ветви Ik = Em · gkm , будет равен току Im в m-той ветви, вызванному ЭДС Ек (численно равной ЭДС Еm), находящейся в к-той ветви. Im = Ek · gmk Действительно, ЭДС Еm = Ек – по условию, взаимные проводимости gкm = gmк – в силу симметрии определителя системы (∆) относительно главной диагонали. Поэтому Ik = Im. Основанный на теореме взаимности принцип взаимности гласит: если ЭДС  , действуя в некоторой ветви схемы, не содержащей других источников, вызывает в другой ветви ток (см. рис. 3,а), то принесенная в эту ветвь ЭДСвызовет в первой ветви такой же ток. ТЕМА 3. "Анализ линейных цепей во временной области". 10. Свободный процесс в RL-контуре. Метод подкасательной для определения постоянной времени переходного процесса в электрической RC- и RL-цепи. Ответ : 11. Включение последовательного RL-контура к источнику постоянного напряжения. Вычисление энергии, выделяемой в R-элементе при переходном процессе. 12. Включение параллельного RC-контура к источнику постоянного тока ( по принципу дуальности). 13. Включение последовательного RLС-контура к источнику постоянного напряжения. 14. Анализ апериодического переходного процесса в последовательном колебательном RLC-контуре при воздействии постоянного источника напряжения. 15. Анализ колебательного переходного процесса в последовательном колебательном RLC-контуре при воздействии постоянного источника напряжения. 16. Анализ критического переходного процесса в последовательном колебательном RLC-контуре при воздействии постоянного источника напряжения. 17. Составление системы дифференциальных уравнений с использованием переменных состояния. 18. Аналитическое решение системы дифференциальных уравнений в форме переменных состояния. 19. Определение единичных ступенчатой и импульсной функций. Связь между единичными импульсной и ступенчатой функциями. 20. Переходная и импульсная характеристики электрической цепи. Связь между импульсной и переходной характеристиками электрической цепи. 21. Интеграл свертки (интеграл наложения, выраженный через импульсную характеристику электрической цепи). (Лит. 1,стр. 97- 99). 22. Интеграл Дюамеля (интеграл наложения, выраженный через переходную характеристику электрической цепи). (Лит. 1,стр. 99- 100). 23. Нормирование параметров элементов электрической цепи. ТЕМА 4. "Анализ линейных цепей при синусоидальных воздействиях" 24. Синусоидальные сигналы и их основные параметры. 25. Среднее и действующее значения синусоидальных токов и напряжений. 26. Метод комплексных амплитуд. Законы Кирхгофа в комплексной форме. 27. Характеристики резистивного элемента при установившемся синусоидальном режиме. 28. Характеристики индуктивного элемента при установившемся синусоидальном режиме. 29. Характеристики емкостного элемента при установившемся синусоидальном режиме. 30. Расчет индуктивного, емкостного, резонансного режимов работы в последовательном RLC-контуре. Построение векторной диаграммы тока и напряжений ветвей контура. 31. Расчет мгновенной мощности в двухполюснике при установившемся синусоидальном режиме. 32. Вычисление мощности двухполюсника в комплексной форме. Понятие о комплексной, активной и реактивной мощности. Расчет коэффициента мощности. 33. Улучшение коэффициента мощности двухполюсника с помощью конденсатора. 34. Условие согласования генератора с нагрузкой. Условие передачи максимальной мощности от источника к нагрузке. 35. Резонансные явления в электрических цепях при установившемся синусоидальном режиме. Резонансы напряжений и токов в электрических цепях. 36. Частотные характеристики последовательного RLC-контура. 37. Частотные характеристики реактивных двухполюсников. ТЕМА 5. "Операторный метод расчета переходных процессов в электрических цепях".38. Прямое преобразование Лапласа. Основные его свойства. Изображения функций: единично ступенчатой, импульсной, синусоидальной, косинусоидальной, экспоненциальной, линейно-нарастающей; сигналов прямоугольной, синусоидальной, косинусоидальной, треугольной и типа “меандр”. 39. Операторные схемы замещения индуктивного элемента электрической цепи. 40. Операторные схемы замещения емкостного элемента электрической цепи. 41. Обратное преобразование Лапласа. Теорема разложения для случаев простых вещественных полюсов изображения. 42. Обратное преобразование Лапласа. Теорема разложения для случаев комплексных полюсов изображения. 43. Обратное преобразование Лапласа. Теорема разложения для случаев простых кратных полюсов изображения. ТЕМА 6. "Применение преобразование Фурье к расчету переходных процессов в электрических цепях" ( спектральный метод анализа ).44. Тригонометрическая и косинусная формы записи разложения периодических сигналов в ряд Фурье. Связь между коэффициентами этих рядов. 45. Расчет активной мощности электрической цепи в установившемся несинусоидальном режиме. 46. Действующее значение периодических несинусоидальных токов и напряжений. 47. Комплексная форма ряда Фурье. 48. Понятие о комплексной спектральной характеристике и комплексной амплитуде периодического несинусоидального сигнала. 49. Спектры непериодических сигналов и их преобразование по Фурье. Интеграл Фурье. 50. Распределение энергии в спектре непериодического сигнала. Равенство Парсеваля. 51. Спектральная характеристика одиночного прямоугольного импульса. Ширина спектра этого сигнала. 52. Частотные характеристики электрической цепи, передающей электрический сигнал без искажения. Понятие о полосе пропускания электрической цепи. 53. Частотные характеристики идеальной и RC-реальной дифференцирующих цепей. 54. Реакция реальной дифференцирующей RC-цепи на линейно-возрастающее воздействие. 55. Частотные характеристики идеальной и RC-реальной интегрирующих цепей. 56. Переходная характеристика реальной интегрирующей RC-цепи. ЛИТЕРАТУРА1. Бычков Ю.А., Золотницкий В.М., Чернышев Э.П., Белянин А.Н. Основы теории электрических цепей: Учебник для вузов. – СПб.: Изд.”Лань“ , 2008. – 576 с. 2. Сборник задач по основам теоретической электротехнике: Учебное пособие / Под ред. Ю.А. Бычкова, В.М. Золотницкого, Э.П. Чернышева, А.Н. Белянина, Е.Б. Соловьевой / Питер, – СПб.: Изд.”Лань“ , 2011. – 400 с. 3. Справочник по основам теоретической электротехнике: Учебное пособие / Под ред. Ю.А. Бычкова, В.М. Золотницкого, Е.Б. Соловьевой, Э.П. Чернышева / Питер, – СПб.: Изд.”Лань“ , 2012. – 368 с. 4. Бычков Ю.А., Золотницкий В.М., Соловьева Е.Б., Чернышев Э.П. Введение в теоретическую электротехнику. Курс подготовки бакалавров: Учебное пособие.– СПб.: Издательство ”Лань“ , 2016. – 288 с. Список рекомендуемых задач для подготовки к экзамену [ Л. 2 ] Тема 1. "Анализ резистивных цепей". Задачи: 1.1.1 – 1.1.5. Тема 2. " Анализ сложных резистивных цепей методами контурных токов, узловых потенциалов и эквивалентных источников ". Задача: 1.1.6 – 1.1.7. Тема 3. "Анализ переходных процессов в цепях первого порядка". Задачи: 1.2.1 – 1.2.2. Тема 4. " Расчет переходных и импульсных характеристик электрических цепей ". Задача: 1.2.4. Тема 5. " Анализ электрических цепей методом комплексных амплитуд ". Задачи: 1.3.5 –1.3.8. Тема 6. " Операторный метод анализа цепей ". Задачи: 1.4.1– 1.4.2. |