ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ-ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ Ι, ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2006

Σχετικά έγγραφα
ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ-ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ Ι, ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ i 1 i 2

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ-ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ Ι, ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2004

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ-ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ Ι, ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ V 20 Ω. 4 v 0 V

(2.71R)I 1 + (1.71R)I 2 = 250V (1.71R)I 1 + (3.71R)I 2 = 500V

ΓΕΝΙΚΑ ΚΑΙ ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ

ΑΠΑΝΤΗΣΗ Εφόσον το κύκλωμα λειτουργεί για πολύ χρόνο, έχει περάσει στη μόνιμη κατάσταση και πρέπει να υπολογίσουμε την κατάστασή του αμέσως πριν το

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

3 V. 0 10v 30 5v v 5000 i0 0 16v 5000 i

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

1 1+ Η εφαρµογή ανάδρασης υποβιβάζει την αντίσταση εξόδου στην τιµή

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Το ιδανικό κύκλωμα LC του σχήματος εκτελεί αμείωτες ηλεκτρικές ταλαντώσεις, με περίοδο

(( ) ( )) ΤΜΗΜΑ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ Μάθημα: Ηλεκτροτεχνία Ι Διδάσκων: Α. Ντούνης. Α Ομάδα ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ 5/2/2014. Διάρκεια εξέτασης: 2,5 ώρες

ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ (DC) (ΚΕΦ 26)

0 f(t)e st dt. L[f(t)] = F (s) =

dv C Στον πυκνωτή η ένταση προηγείται της τάσης ενώ στο πηνίο η ένταση υστερεί της τάσης.

Ηλεκτρικές Ταλαντώσεις 2ο Σετ Ασκήσεων - Φθινόπωρο 2012

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΝΟΤΗΤΑ Ι V 86

1η Εργαστηριακή Άσκηση: Απόκριση κυκλώµατος RC σε βηµατική και αρµονική διέγερση

Κεφάλαιο 26 Συνεχή Ρεύµατα. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Μεταβατική Ανάλυση - Φάσορες. Κατάστρωση διαφορικών εξισώσεων. Μεταβατική απόκριση. Γενικό μοντέλο. ,, ( ) είναι γνωστές ποσότητες (σταθερές)

Τεχνικές ανάλυσης κυκλωµάτων

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2013

6η Εργασία στο Μάθημα Γενική Φυσική ΙΙΙ - Τμήμα Τ1 Ασκήσεις 6 ου Κεφαλαίου

ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑΤΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΑΠΟΚΡΙΣΕΩΝ ΣΕ ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΙΚΤΥΑ

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧ/ΚΩΝ & ΜΗΧ/ΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

i C + i R i C + i R = 0 C du dt + u R = 0 du dt + u RC = 0 0 RC dt ln u = t du u = 1 RC dt i C = i R = u R = U 0 t > 0.

ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Λ. ΜΠΙΣΔΟΥΝΗΣ ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ» ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 28/01/2015

ΕΧΕΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΘΕΙ ΑΝΑ ΕΝΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΝΑ ΤΥΠΟ ΓΙΑ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΣΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΑΣ ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΣΤΗ ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ ΣΑΣ ΚΙ 2014

Κεφάλαιο 2. Ηλεκτρικά Κυκλώματα

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Κεφάλαιο 26 DC Circuits-Συνεχή Ρεύματα. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Μετρήσεις µε βαττόµετρο

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 Ο : ΑΝΑΛΥΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ

Η ΗΜΙΤΟΝΟΕΙΔΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ Αcos(ωt + φ) ΚΑΙ Η ΦΑΣΟΡΙΚΗ ΤΗΣ ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ

5 η ενότητα ΑΝΑΤΡΟΦΟΔΟΤΗΣΗ ΣΤΟΥΣ ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ

ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟ ΓΕΝΙΚΟ ΠΛΑΝΟ 2019Κ7-1

ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2014

Το μηδέν και το τετράγωνο.

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΠΑΤΡΑΣ 04/02/2011 ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

5. Αυτεπαγωγή-Χωρητικότητα Inductance Capacitance

Υπολογίστε τη Vout. Aπ: Άγει η κάτω δίοδος:

Στοιχεία R, L, C στο AC

Κυκλώµατα εναλλασσόµενης τάσης

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΣΤΙΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΜΕΤΑΓΩΓΗ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Φυσική για Μηχανικούς

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΣΤΙΣ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

Φυσική για Μηχανικούς

Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών ΕΜΠ Εισαγωγή στα Ηλεκτρικά Κυκλώματα και Συστήματα 4/9/2006 1

Κεφ. 7: Θεωρήματα κυκλωμάτων. Προβλήματα

ΤΕΙ - ΧΑΛΚΙ ΑΣ. παθητικά: προκαλούν την απώλεια ισχύος ενός. ενεργά: όταν τροφοδοτηθούν µε σήµα, αυξάνουν

ΕΝΟΤΗΤΑ ΙΙ ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΑ ΡΕΥΜΑΤΑ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3. Σχ.3.1. Συνδεσµολογία κοινού εκποµπού (npn).

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧ/ΚΩΝ & ΜΗΧ/ΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΟΝΟΜ/ΜΟ: ΤΜΗΜΑ: ΘΕΜΑ 1 Ο. 1 ο κεφάλαιο: «ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ» 1.1 Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση: F(N) x(m) 1.2 Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση:

x(t) 2 = e 2 t = e 2t, t > 0

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

στη θέση 1. Κάποια χρονική στιγμή μεταφέρουμε το διακόπτη από τη θέση 1 στη

Πρόλογος... i ΑΝΑΦΟΡΕΣ ΓΙΑ ΠΕΡΑΙΤΕΡΩ ΜΕΛΕΤΗ... 77

R eq = R 1 + R 2 + R 3 = 2Ω + 1Ω + 5Ω = 8Ω. E R eq. I s = = 20V V 1 = IR 1 = (2.5A)(2Ω) = 5V V 3 = IR 3 = (2.5A)(5Ω) = 12.5V

ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΙ» ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 23/06/2016 ΜΟΝΟ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΕΠΙ ΠΤΥΧΙΩ ΦΟΙΤΗΤΕΣ

Κεφάλαιο 4 Κυκλώματα σε Σειρά

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ

ΘΕΜΑ 1 ο (3 μονάδες):

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΠΑΤΡΑΣ 05/07/2010 ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

Φυσική για Μηχανικούς

ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΙ» ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 12/09/2013

Θα τρέξουµε την εξοµοίωση τύπου Transient για συνολικό χρόνο 200 ms. Αν σχεδιάσουµε αρχικά τις τάσεις πάνω στα πηνία L1 και L2, µπορούµε να διαπιστώσο

HMY 102 Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

2η Εργαστηριακή Άσκηση: ιαγράµµατα Bode και εφαρµογή θεωρήµατος Thevenin

Ηλεκτροτεχνία Ι. Κυκλώματα συνεχούς και Ηλεκτρομαγνητισμός. Α. Δροσόπουλος

Εναλλασσόμενο ρεύμα και ταλάντωση.

Κυκλώµατα µε αντίσταση και πυκνωτή ή αντίσταση και πηνίο σε σειρά και πηγή συνεχούς τάσης

ΠΑΡ. 2.3: Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ

Περιεχόμενα. Πρόλογος...13

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ 1 ης ΤΑΞΗΣ (Κεφ. 18)

Προτεινόµενες Ασκήσεις στις Αρχές και Θεωρήµατα των Ηλεκτρικών Κυκλωµάτων

ΘΕΜΑ 2 1. Υπολογίστε την σχέση των δύο αντιστάσεων, ώστε η συνάρτηση V

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. Ανάλυση Ηλεκτρικού Σήµατος

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Κυκλώματα με ημιτονοειδή διέγερση

m e j ω t } ja m sinωt A m cosωt

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009

ΕΥΑΙΣΘΗΣΙΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ

v(t) = Ri(t). (1) website:

Συνδυασμοί αντιστάσεων και πηγών

ΤΕΙ - ΧΑΛΚΙ ΑΣ. διπολικά τρανζίστορ διακρίνονται σε: 1. τρανζίστορ γερµανίου (Ge) και. 2. τρανζίστορ πυριτίου (Si ).

Περιεχόμενα. Πρόλογος...13

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ Ι Κεφάλαιο 4. Μέθοδοι ανάλυσης κυκλωμάτων

- Η ισοδύναµη πηγήτάσηςthevenin (V ή VT) είναι ίση µε τητάση ανοικτού κυκλώµατος VAB.

Ενότητα 4 η. «Ηλεκτροτεχνία Ηλεκτρικές Εγκαταστάσεις»,Τμήμα Μηχανολόγων Π.Θ., Γ. Περαντζάκης

ΗΜΥ203 Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων

ΣΤΟΧΟΙ : Ο μαθητής να μπορεί να :

Transcript:

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ Ι, 005006 ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 006 ΘΕΜΑ. [5%] Στο κύκλωµα αυτό: (Α) Προσδιορίστε την τάση όταν R = 00 Ω. (Β) Τι συµβαίνει όταν R = 00 Ω; Πως εξηγείται αυτό; v 00 Ω 9 V 0,0 v R (Α) Με κοµβικές τάσεις και τη µοναδική κοµβική τάση V = έχουµε v 9 v 0,0 v = 0 00 R Χρησιµοποιώντας τη σχέση v = 9 v αντικαθιστούµε και λύνουµε για. Όταν R = 00 έχουµε =8 V. (Β) Όταν R = 00 Ω διαπιστώνεται ότι το σύστηµα είναι αδύνατο (καταλήγουµε σε κάτι σαν 9 = 0) και το κύκλωµα κακώς ορισµένο. Κανονικά σε µια τέτοια περίπτωση πρέπει να γίνει µια διερεύνηση για το τι ακριβώς συµβαίνει. Ένας καλός τρόπος να πραγµατοποιηθεί αυτή η ανάλυση είναι να µεταβάλλουµε ελαφρά την τιµή της R ώστε να εξετάσουµε µε ποιο τρόπο εµφανίζεται η ασυνέχεια. Έτσι, όταν η τιµή R πλησιάσει την τιµή 00 (και από τις δυο πλευρές) βλέπουµε ότι η τιµή αυξάνει απότοµα. Αυτό είναι δείγµα ότι κάτι δεν πάει καλά. Η αιτία βέβαια είναι η ύπαρξη της εξαρτηµένης πηγής που υλοποιεί ένα είδος ανάδρασης, κατά την οποία η λειτουργία ενός τµήµατος του κυκλώµατος επηρεάζει τη λειτουργία ενός άλλου τµήµατος. Η επίδραση αυτή µπορεί να είναι εποικοδοµητική (περίπτωση αρνητικής ανάδρασης) ή καταστροφική (περίπτωση θετικής ανάδρασης). Ένα παράδειγµα θετικής ανάδρασης είναι ο µικροφωνισµός: όταν ο οµιλητής ή ο τραγουδιστής τοποθετήσει το µικρόφωνο µπροστά στο ηχείο/µεγάφωνο, τότε το µικρόφωνο δέχεται σήµα και από τη φωνή και από την «έξοδο» του συστήµατος ενίσχυσης. Ο ενισχυτής ενισχύει και τα δυο σήµατα, η στάθµη του ήχου ανεβαίνει, το σήµα εισόδου στον ενισχυτή γίνεται µεγαλύτερο, ξαναενισχύεται περισσότερο, και τελικά υπάρχει περίπτωση να καεί το µεγάφωνο (αν έχουν αντέξει τα αυτιά µας µέχρι τότε και κάποιος δεν έχει κάνει κάτι να σταµατήσει το φαινόµενο). ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΟΙ ΤΡΟΠΟΙ ΛΥΣΗΣ Α. Με βροχικές εντάσεις Με δεξιόστροφα Ι και Ι στον αριστερό και δεξιό βρόχο, αντίστοιχα, παίρνουµε 9 00I v = 0 00I v = 0 (όπου v Β η τάση στα άκρα της εξαρτηµένης πηγής ρεύµατος). Προσθέτοντας τις δυο σχέσεις και δεδοµένου ότι I I = 0,0v Θα πάρουµε ότι 9 I = Α 00 οπότε v = 00I = 00 I 0,0v = 00 I 0,0 00 ( ) ( ) 9 = 00I = 00 = 8 V 00 Β. Με µετασχηµατισµό της ανεξάρτητης πηγής τάσης Το κύκλωµα γίνεται I

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ Ι, 005006 ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 006 0,09 Α v 00 Ω 00 Ω 0,0 v v 00/ Ω 0,090,0 v Α όπου: () η πολικότητα της τάσης v Α στο νέο κύκλωµα είναι τέτοια ώστε το ρεύµα από την πηγή να συναντά πρώτα τον θετικό πόλο της τάσης v Α όπως και προηγουµένως και () η φορά της τελικής ισοδύναµης πηγής ρεύµατος καθορίζεται από την πολικότητα της τάσης Στο τελευταίο αυτό κύκλωµα, η ζητούµενη τάση δίνεται σαν 00 v = ( 0,09 0,0 v ) Αλλά = v Α. Έτσι v = 6 v v = 8 V Γ. Με µετασχηµατισµό της εξαρτηµένης πηγής ρεύµατος Το κύκλωµα γίνεται v 9 V 00 Ω Ι v V 00 Ω Από τον νόµο τάσεων του Kirchhoff παίρνουµε και επειδή 9 v 00I v = 0 v θα έχουµε Τότε = 00I 9 9 00I 00I 00I = 0 I = 00 9 9 = 00 00 = 6 8 = 8 V 00 00

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ Ι, 005006 ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 006 ΘΕΜΑ. [5%] v Το κύκλωµα δεξιά βρίσκεται στη µόνιµη κατάσταση. Υπολογίστε την τάση v (t) στα άκρα του πυκνωτή όταν 00 mh 00 µf Et ( ) = 00cos( 500t 0 ) V E 0 Ω 0 Ω. Βρίσκουµε τις εµπεδήσεις: =j0 για τον πυκνωτή, 6 j 500 00 0 j 500 00 0 = j50 για τον επαγωγό. Υπολογίζουµε τον παράλληλο συνδυασµό 0 Ω µε 0 j50 Ω: 0 ( 0 j50) 80 j00 = =,6 j, ( = 7,58 8,9 ) 60 j50 6 j5. Από τον διαιρέτη τάσης υπολογίζουµε την τάση v : j0 j0 00 0 E = =, 6 j, 0 j, 6 j6,886 0 90 00 0 = = 58,95,5 5, 5,85. Τελικά v (t) = 58,95 cos(500t,5 ) ΣΧΟΛΙΟ: Ένα απλούστατο πρόβληµα όπου αυτό που ελέγχεται είναι η ικανότητα εκτέλεσης δυο () σύνθετων πράξεων µε µιγαδικούς. Βέβαια, αντί για τον διαιρέτη τάσης θα µπορούσε κάποιος να χρησιµοποιήσει µέθοδο κοµβικών τάσεων ή µέθοδο βροχικών εντάσεων µε πολύ περισσότερες πράξεις, φυσικά. ΘΕΜΑ. [0%] Το κύκλωµα στα δεξιά λειτουργούσε για πολλή ώρα. Στο χρόνο t = 0 κλείνει ο διακόπτης. Υπολογίστε την τάση v C (t) στα άκρα του πυκνωτή για t > 0 όταν ο πυκνωτής έχει µια αρχική φόρτιση V. kω V m 500 Ω t = 0 s µf v C (0)= V v C εν υπάρχει κάτι που επηρεάζει τη µετέπειτα συµπεριφορά όσο το κύκλωµα λειτουργεί για t < 0. Πρόκειται λοιπόν για κύκλωµα πρώτης τάξης και η τάση θα δίνεται από τη σχέση t τ v () t = v (0) v ( ) e v ( ) [ ] C C C C Πρέπει να υπολογίσουµε τις άγνωστες ποσότητες εκτός από την αρχική τάση που δίνεται ( V). Σταθερά χρόνου: δίνεται από την αντίσταση που «βλέπει» ο πυκνωτής. Θέλουµε λοιπόν την αντίσταση του ισοδύναµου Thevenin (µόνο την αντίσταση). Ανοιχτοκυκλώνοντας την πηγή ρεύµατος και βραχυκυκλώνοντας την πηγή τάσης βλέπουµε ότι ο αντιστάτης των 500 Ω δεν συµµετέχει στο κύκλωµα, οπότε τ = R Th C = 000 0 6 = 0,00 s. Τιµή στη µόνιµη κατάσταση: Μετά από αρκετό χρόνο, ο πυκνωτής θα είναι ανοικτοκύκλωµα, οπότε το υπόλοιπο κύκλωµα, που θα συνεχίσει να λειτουργεί, δίνει για τάση στα άκρα που «ακουµπάει» ο

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ Ι, 005006 ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 006 πυκνωτής ίση µε 000*0,00 = V (θα µπορούσε να βρεθεί και σαν η τάση Thevenin και είναι ίση µε την τάση που υπάρχει πριν κάνει επαφή ο πυκνωτής). Τελικά λοιπόν t t v () t = e = e V, t > 0. C [ ] 50 50 Ποιοτική ανάλυση: πρόκειται για ένα κύκλωµα µε σταθερές πηγές στο οποίο «προστίθεται» ένας πυκνωτής. Λόγω του ότι οι πηγές είναι σταθερές, ο πυκνωτής από κάποια στιγµή και µετά θα µπορεί να θεωρηθεί σαν ανοικτό κύκλωµα και θα είναι σαν να µην υπάρχει καθόλου. Έτσι το αρχικό κύκλωµα για t < 0 θα «επανεµφανιστεί». Πρόκειται λοιπόν για µια προσωρινή διατάραξη και η τάση v C που ήταν V θα κάνει ένα βύθισµα στα V όταν t = 0 και θα επανακάµψει ασυµπτωτικά στα V. ΘΕΜΑ. [0%] Το κύκλωµα στα δεξιά λειτουργούσε για πολλή ώρα. Στο χρόνο t = 0 ο διακόπτης περνά στιγµιαία από τη θέση Α στη θέση Β. Υπολογίστε το ρεύµα i(t) για t > 0. 0 Ω 6 V kω t = 0 s i 0 µf 0 Η Από τις συνθήκες που περιγράφονται, για t < 0 ο πυκνωτής θα έχει φορτιστεί στα v C (0 ) = 6 V, ενώ i(0 ) = 0. Για t > 0 το κύκλωµα γίνεται ένα σειριακό RLC. Έτσι για το ρεύµα i(t) παίρνουµε (π.χ. από τελεστές εµπέδησης και νόµο τάσεων Kirchhoff) di Rdi i = 0 dt L dt LC µε αρχικές συνθήκες v C (0 ) = v C (0 ) = 6 και i(0 ) = i(0 ) = 0. Ρίζες της χαρακτηριστικής εξίσωσης είναι R R R α ± jωd = ± ω0 α = ± L L LC L = 50 ± 5000 500 = 50 ± j50 και η µορφή της λύσης είναι α it () = e t cosω t sinω t ( ) d d Για t = 0, προκύπτει από το i(0 ) = 0 ότι Α = 0. Παραγωγίζοντας το i(t) παίρνουµε di vl vr vc R *0 6 αt = = = =, = αe cosωdt = 50 dt L L 0 t = 0 t= 0 t= 0 t= 0 50t Οπότε Β = 0,06 και τελικά it () = 0,06e sin50t. ΘΕΜΑ 5. [0%] Για το κύκλωµα (στο οποίο δεν υπάρχει αρχικά αποθηκευµένη ενέργεια) απλά καταστρώστε (χωρίς να λύσετε) σε µορφή πίνακα () τις εξισώσεις κοµβικών τάσεων και () τις εξισώσεις βροχικών εντάσεων. R Ι C R R R Ι Ι v s (t) C L Βροχικές εντάσεις:

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ Ι, 005006 ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 006 R R R LD RLD R I v s R LD R R LD C D 0 I = 0 0 0 R R C D I Μετά τον µετασχηµατισµό της πηγής τάσης σε πηγή ρεύµατος: CD CD R R R s V R = CD CD V R 0 R R LD R CD v 5