Teoria Obwodów i Sygnałów - tezy do egzaminu

1. Narysować charakterystykę idealnego i rzeczywistego źródła napięciowego

Między zaciskami idealnego źródła napięciowego panuje napięcie u równe sile elektromotorycznej e niezależnie od prądu i płynącego przez źródło. Charakterystyka źródła:

u = e

Idealne żródło napięcia - Charakterystyka Rzeczywiste żródło napięciowe Charakterystyka

Rzeczywiste źródło napięciowe określone jest przez dwa parametry: siłę elektromotoryczną e oraz opór wewnętrzny R_w, R_w>0. Charakterystyka źródła:

2. Narysować charakterystykę idealnego i rzeczywistego źródła prądowego

Idealne źródło prądowe Charakterystyka rzeczywistee źródło prądowe Charakterystyka

Przez zaciski idealnego źródła prądowego przepływa prąd i równy wydajności prądowej j tego źródła niezależnie od napięcia u przyłożonego do zacisków źródło.

Charakterystyka źródła i = j

Rzeczywiste źródło prądowe określone jest przez dwa parametry: wydajność prądową j oraz dołączony równolegle opór wewnętrzny, R_w>0 (przewodność wewnętrzna G_w, G_w=1/R_w).

Charakterystyka źródła

3. Zamienić źródła napięciowe na prądowe

E = 5V, R=20Ω
, Z=(10+j5)Ω

4. Zamienić źródła prądowe na napięciowe

J=2A , R=10Ω
, Z=(5-2j)Ω

5. Opisać twierdzenia Thevenina i Hortona

Twierdzenie Thevenina (inaczej: twierdzenie o zastępczym źródle napięcia) dotyczy obowodów elektrycznych.

Każdy liniowy dwójnik aktywny można przedstawić w postaci źródła napięcia elektrycznego o sile elektromotorycznej równej napięciu między rozwartymi zaciskami wyjściowymi dwójnika aktywnego. Rezystancja wewnętrzna tego źródła jest równa rezystancji tego dwójnika po usunięciu wszystkich źródeł energii.

Pewnego rodzaju uzupełnieniem i rozszerzeniem twierdzenia Thevenina jest twierdzenie Nortona.

Twierdzenie Nortona (inaczej: twierdzenie o zastępczym źródle prądu) dotyczy obwodów elektrycznych.

Każdy liniowy dwójnik aktywny można przedstawić w postaci źródła prądu elektrycznego. Natężenie prądu źródłowego równe jest prądowi płynącemu w bezoporowym przewodzie zwierającym zaciski dwójnika aktywnego, zaś rezystancja wewnętrzna tego źródła jest równa rezystancji tego dwójnika po usunięciu wszystkich źródeł energii.

Twierdzenie Nortona jest uzupełnieniem twierdzenia Thevenina, pozwala ono rozpatrywać dwójnik jako źródło prądowe, a nie napięciowe, choć zależności matematyczne są podobne.

Twierdzenie mówi o tym że dowolny układ złożony z mieszaniny źródeł prądowych i rezystorów można zastąpić jednym źródłem prądowym i jednym rezystorem połączonym róznolegle przy czym Iw będzie równe prądowi płynącemu w pierwotnym układzie a Rw będzie to rezystancja widoczna od rozwartych zacisków przy zwartym źródle napięciowym i rozwartym prądowym.

6. Przedstawić zasadę superpozycji

Zasada superpozycji w obwodach elektrycznych

Odpowiedź obwodu elektrycznego lub jego gałęzi na kilka wymuszeń równa się sumie odpowiedzi na każde wymuszenie z osobna. Obwód elektryczny pracujący zgodnie z zasadą superpozycji nazywamy liniowym.

7. Obliczyć prądy gałęziowe metodą prądów obwodowych

E1 = 5V, E2 = 3V

R1 = 10Ω, R2 = 15Ω, R3 = 4Ω

8. Obliczyć prądy gałęziowe metodą potencjałów węzłowych

R1 = 20Ω, R2 = 25Ω, R4 = 40Ω, R5 = 12Ω,

J3 = 0,8A, E2 = 7,5V, E5 = 10V

9. 
   Obliczyć impedancje i admitancje obwodów

R = 10 Ω R = 5 Ω

C = 100 μF L = 100 μH

ω = 10⁶ rd/s ω = 10⁶ rd/s

10. Obliczyć sumę napięć

U₁(t) = 20 cos(300t + 45^o) U₂(t) = 7 cos(300t - 45^o)

11. Narysuj operatorowy schemat obwodu i oblicz transmitancję napięciową

12. Oblicz prąd w obwodzie metodą Thevenina

13. Oblicz prąd w obwodzie metodą superpozycji

E1 = 5V, E2 = 3V

R1 = 10Ω, R2 = 15Ω, R3 = 4Ω

14. Oblicz i narysuj przebiegi prądu i napięcia na kondensatorze

15. Oblicz i narysuj przebiegi prądu i napięcia na cewce

16. Oblicz prąd i napięcie w obwodzie w chwilach t(0-), t(0+), t(+∞)

17. Oblicz i narysuj widmo sygnału

---