Elektrické obvody 2 (XEO2)

Základní příklady k procvičení


Příklady pokrývají přednášenou látku v následujících tématických okruzích:

  1. Periodický neharmonický ustálený stav.
  2. Analýza přechodných jevů (v časové oblasti). U příkladů na analýzu přechodových jevů je volba metody libovolná, proto jsou příklady shodné pro oba tematické okruhy.
  3. (Operátorová) analýza přechodných jevů.
  4. Přenosové charakteristiky lineárních obvodů.
  5. Obvody s rozprostřenými parametry - bezeztrátové vedení.
Návrat na úvodní stránku.

  1. Periodický neharmonický ustálený stav

    1. Obvody podle tabulky jsou napájeny zdrojem napětí . Určete časový průběh proudu i(t) odebíraného ze zdroje v ustáleném stavu pro parametry obvodových prvků zadané pod příslušným schématem v následující tabulce.

      úloha 1



      výsledek
      úloha 2



      výsledek
      úloha 3



      výsledek
      úloha 4



      výsledek
      Návrat na
      přehled příkladů

    2. Obvody podle tabulky jsou napájeny zdrojem proudu . Určete časový průběh napětí u(t) na vstupu obvodu v ustáleném stavu pro parametry obvodových prvků zadané pod příslušným schématem v následující tabulce.

      úloha 1



      výsledek
      úloha 2



      výsledek
      úloha 3



      výsledek
      úloha 4



      výsledek
      Návrat na přehled příkladů

    3. Obvody podle tabulky jsou napájeny zdrojem napětí . Určete časový průběh výstupního napětí u2(t) v ustáleném stavu pro parametry obvodových prvků zadané pod příslušným schématem v následující tabulce.

      úloha 1



      výsledek
      úloha 2



      výsledek
      úloha 3



      výsledek
      úloha 4



      výsledek
      úloha 5





      výsledek
      úloha 6



      výsledek
      Návrat na přehled příkladů

    4. Obvody podle tabulky jsou napájeny zdrojem proudu . Určete časový průběh proudu ix(t) v ustáleném stavu pro parametry obvodových prvků zadané pod příslušným schématem v následující tabulce.

      úloha 1



      výsledek
      úloha 2



      výsledek
      úloha 3



      výsledek
      úloha 4



      výsledek
      Návrat na přehled příkladů

  2. Analýza přechodných jevů (v časové oblasti).

    1. Obvody podle tabulky se v čase t = 0 připojí na zdroj stejnosměrného napětí u1(t) = U1. Vypočítejte časový průběh napětí u2(t), byl-li obvod pro t<0 bez energie. Vypočtené průběhy znázorněte graficky. Parametry obvodových prvků jsou zadány pod příslušným schématem v následující tabulce.

      úloha 1



      výsledek
      úloha 2



      výsledek
      úloha 3



      výsledek
      úloha 4



      výsledek
      Návrat na
      přehled příkladů

    2. V obvodech podle tabulky obsahujících dva zdroje stejnosměrného napětí U01, U02 se v čase t = 0 přepne přepínač P z polohy 1 do polohy 2. Vypočítejte časový průběh napětí ux(t), byl-li obvod před přepnutím přepínače v ustáleném stavu. Vypočtené průběhy znázorněte graficky. Parametry obvodových prvků jsou zadány pod příslušným schématem v následující tabulce.

      úloha 1



      výsledek
      úloha 2



      výsledek
      Návrat na přehled příkladů

    3. V obvodech podle tabulky obsahujících dva zdroje stejnosměrného napětí U01, U02 se v čase t = 0 přepne přepínač P z polohy 1 do polohy 2. Vypočítejte časový průběh proudu ix(t), byl-li obvod před přepnutím přepínače v ustáleném stavu. Vypočtené průběhy znázorněte graficky. Parametry obvodových prvků jsou zadány pod příslušným schématem v následující tabulce.

      úloha 1



      výsledek
      úloha 2



      výsledek
      Návrat na přehled příkladů

    4. V obvodech podle tabulky obsahujících zdroj stejnosměrného napětí U0 se v čase t = 0 rozepne spínač S. Vypočítejte časový průběh napětí ux(t), byl-li obvod před rozepnutím spínače v ustáleném stavu. Vypočtené průběhy znázorněte graficky. Parametry obvodových prvků jsou zadány pod příslušným schématem v následující tabulce.

      úloha 1



      výsledek
      úloha 2



      výsledek
      úloha 3



      výsledek
      úloha 4



      výsledek
      Návrat na přehled příkladů

    5. V obvodech podle tabulky obsahujících zdroj stejnosměrného napětí U0 se v čase t = 0 rozepne spínač S. Vypočítejte časový průběh proudu ix(t), byl-li obvod před rozepnutím spínače v ustáleném stavu. Vypočtené průběhy znázorněte graficky. Parametry obvodových prvků jsou zadány pod příslušným schématem v následující tabulce.

      úloha 1



      výsledek
      úloha 2



      výsledek
      úloha 3



      výsledek
      úloha 4



      výsledek
      Návrat na přehled příkladů

    6. V obvodech podle tabulky napájených zdrojem stejnosměrného proudu I0 se v čase t = 0 sepne spínač S. Vypočítejte časový průběh proudu ix(t), byl-li obvod před sepnutím spínače v ustáleném stavu. Vypočtené průběhy znázorněte graficky. Parametry obvodových prvků jsou zadány pod příslušným schématem v následující tabulce.

      úloha 1



      výsledek
      úloha 2



      výsledek
      Návrat na přehled příkladů

    7. V obvodech podle tabulky napájených zdrojem stejnosměrného proudu I0 se v čase t = 0 sepne spínač S. Vypočítejte časový průběh napětí ux(t), byl-li obvod před sepnutím spínače v ustáleném stavu. Vypočtené průběhy znázorněte graficky. Parametry obvodových prvků jsou zadány pod příslušným schématem v následující tabulce.

      úloha 1



      výsledek
      úloha 2



      výsledek
      úloha 3



      výsledek
      úloha 4



      výsledek
    Návrat na přehled příkladů

  3. (Operátorová) analýza přechodných jevů

    Příklady jsou shodné s předchozím tématickým okruhem, protože v případě řešení přechodných jevů není metoda řešení předepisována a záleží na volbě studenta.
    Návrat na přehled příkladů

  4. Přenosové charakteristiky lineárních obvodů

    1. Pro obvody podle následující tabulky vypočtěte:
      1. Přenos P(p) = U2(p) / U1(p) a upravte ho do tvaru vhodného pro zobrazování frekvenčních charakteristik. Nakreslete asymptotické vyjádření modulové a fázové frekvenční charakteristiky v logaritmických souřadnicích s vyznačením frekvencí všech lomů a úrovně všech vodorovných asymptot.
      2. Přechodovou charakteristiku a(t) a znázorněte ji graficky.
      3. Impulsní charakteristiku w(t) a znázorněte ji graficky.
      Parametry obvodových prvků jsou zadány pod příslušným schématem v následující tabulce.
      Poznámka: V písemné části zkoušky bude požadován výpočet pouze jedné ze tří uvedených charakteristik obvodu, tj. buď přenos, nebo impulsní nebo přechodová charakteristika.

      úloha 1







      výsledek: P(p), a(t), w(t)
      úloha 2




      výsledek: P(p), a(t), w(t)
      úloha 3




      výsledek: P(p), a(t), w(t)
      úloha 4




      výsledek: P(p), a(t), w(t)
      úloha 5






      výsledek: P(p), a(t), w(t)
      úloha 6




      výsledek: P(p), a(t), w(t)
      úloha 7




      výsledek: P(p), a(t), w(t)
      úloha 8




      výsledek: P(p), a(t), w(t)
      Návrat na
      přehled příkladů

    2. Pro obvody podle následující tabulky vypočtěte:
      1. Přenos P(p) = U2(p) / U1(p) a upravte ho do tvaru vhodného pro zobrazování frekvenčních charakteristik. Nakreslete asymptotické vyjádření modulové a fázové frekvenční charakteristiky v logaritmických souřadnicích s vyznačením frekvencí všech lomů a úrovně všech vodorovných asymptot.
      2. Přechodovou charakteristiku a(t) a znázorněte ji graficky.
      3. Impulsní charakteristiku w(t) a znázorněte ji graficky.
      Parametry obvodových prvků jsou zadány pod příslušným schématem v následující tabulce.
      Poznámka: V písemné části zkoušky bude požadován výpočet pouze jedné ze tří uvedených charakteristik obvodu, tj. buď přenos, nebo impulsní nebo přechodová charakteristika.

      úloha 1







      výsledek: P(p), a(t), w(t)
      úloha 2




      výsledek: P(p), a(t), w(t)
      úloha 3




      výsledek: P(p), a(t), w(t)
      úloha 4




      výsledek: P(p), a(t), w(t)
      úloha 5






      výsledek: P(p), a(t), w(t)
      úloha 6




      výsledek: P(p), a(t), w(t)
      úloha 7




      výsledek: P(p), a(t), w(t)
      úloha 8




      výsledek: P(p), a(t), w(t)
      Návrat na přehled příkladů

  5. Obvody s rozprostřenými parametry - bezeztrátové vedení

    1. Na vstup bezeztrátového vedení s parametry L, C se v čase t = 0 připojí zdroj stejnosměrného napětí U0 s vnitřním odporem Ri = R0. Určete délku vedení l a jak je vedení zakončeno, naměříme-li na vstupu pouze krátký impulz s amplitudou Ua = U0/2 o délce t0.


      výsledek


    2. Jakým způsobem je nutno zakončit bezeztrátové vedení, abychom zabránili odrazům impulzů vysílaným ze zdroje na začátku vedení. Stanovte hodnotu zátěže pro případ, že parametry vedení jsou L, C.


      výsledek


    3. Na vstup bezeztrátového vedení s parametry L, C o délce l je připojen zdroj napětí ui(t) s vnitřním odporem Ri = R0, který do vedení vyšle jeden velmi krátký impulz s amplitudou Ui o délce trvání t0. Nakreslete časové průběhy napětí u1(t) a u2(t) na začátku a na konci vedení, které je zakončeno naprázdno.


      výsledek


    4. Na vstup bezeztrátového vedení s parametry L, C o délce l je připojen zdroj napětí ui(t) s vnitřním odporem Ri = R0, který do vedení vyšle jeden velmi krátký impulz s amplitudou Ui o délce trvání t0. Nakreslete časové průběhy napětí u1(t) a u2(t) na začátku a na konci vedení, které je zakončeno nakrátko.


      výsledek


    5. Na vstup bezeztrátového vedení s parametry L, C o délce l je připojen zdroj napětí ui(t) s vnitřním odporem Ri = R0, který do vedení vyšle jeden velmi krátký impulz s amplitudou Ui o délce trvání t0. Nakreslete časové průběhy napětí u1(t) a u2(t) na začátku a na konci vedení, které je zakončeno odporem Rs = R0.


      výsledek


    6. Na vstup bezeztrátového vedení s parametry L, C o délce l je připojen zdroj napětí ui(t) s vnitřním odporem Ri = R0, který do vedení vyšle jeden velmi krátký impulz s amplitudou Ui o délce trvání t0. Nakreslete časové průběhy napětí u1(t) a u2(t) na začátku a na konci vedení, které je zakončeno odporem Rs.


      výsledek


    7. Na vstup bezeztrátového vedení s parametry L, C o délce l je připojen zdroj napětí ui(t) s vnitřním odporem Ri = R0, který do vedení vyšle jeden velmi krátký impulz s amplitudou Ui o délce trvání t0. Nakreslete časové průběhy napětí u1(t) a u2(t) na začátku a na konci vedení, které je zakončeno odporem Rs.


      výsledek


    8. Na vstup bezeztrátového vedení s parametry L, C o délce l se v čase t = 0 připojí zdroj stejnosměrného napětí Ui0 s vnitřním odporem Ri = R0. Nakreslete časové průběhy napětí u1(t) a u2(t) na začátku a na konci vedení, které je zakončeno naprázdno.


      výsledek


    9. Na vstup bezeztrátového vedení s parametry L, C o délce l se v čase t = 0 připojí zdroj stejnosměrného napětí Ui0 s vnitřním odporem Ri = R0. Nakreslete časové průběhy napětí u1(t) a u2(t) na začátku a na konci vedení, které je zakončeno nakrátko.


      výsledek


    10. Na vstup bezeztrátového vedení s parametry L, C o délce l se v čase t = 0 připojí zdroj stejnosměrného napětí Ui0 s vnitřním odporem Ri = R0. Nakreslete časové průběhy napětí u1(t) a u2(t) na začátku a na konci vedení, které je zakončeno odporem Rs = R0.


      výsledek


    11. Na vstup bezeztrátového vedení s parametry L, C o délce l se v čase t = 0 připojí zdroj stejnosměrného napětí Ui0 s vnitřním odporem Ri = R0. Nakreslete časové průběhy napětí u1(t) a u2(t) na začátku a na konci vedení, které je zakončeno odporem Rs.


      výsledek


    12. Na vstup bezeztrátového vedení s parametry L, C o délce l se v čase t = 0 připojí zdroj stejnosměrného napětí Ui0 s vnitřním odporem Ri = R0. Nakreslete časové průběhy napětí u1(t) a u2(t) na začátku a na konci vedení, které je zakončeno odporem Rs.


      výsledek


    Návrat na přehled příkladů