S SÄHKÖTEKNIIKKA Kimmo Silvonen

Transkriptio

1 S55.3 SÄHKÖTKNIIKK.5. Kimmo Silvonen Tentti: tehtävät,3,5,7,8. välikoe: tehtävät,,3,4,5. välikoe: tehtävät,7,8,9, Oletko muistanut vastata palautekyselyyn Voit täyttää lomakkeen nyt.. aske jännite U. =Ω, J =, J =, =V, =V. + + J U J. Kun kytkin suljetaan, on virta muotoa i(t) = Bte t, missä ja B ovat vakioita. Jännite on lähes samanmuotoinen: u(t) = i(t). Huomaa yritteessä oleva "ylimääräinen" t; se kuuluu sinne nyt, eikä siis ole painovirhe! aske virran lukuarvo hetkellä t = s. Joudut siis ratkaisemaan ensin vakiot ja B esimerkiksi alkuarvojen perusteella. = F, U = V, =H, I =, =Ω, =5;3 V, tulon derivaatta d(tet ) =( t)e t. dt r r Φ Φ t = i(t) 3. aske virta I. = ffi V, = ffi V, =Ω, =Ω, =H,! = s. ΞΠ Ξ Ξ Ξ I aske oheisen piirin resonanssitaajuus. =Ω, =;5 Ω, =F, =4mH. Ξ Ξ Ξ u(t) 5. Mikä on kuormaimpedanssien yhdessä ottama pätöteho kuvan kolmivaihejärjestelmässä = 3 V, =5+j5 Ω. + Käännä S + + T

2 . aske jännite U kymmenen millivoltin tarkkuudella. =5;4 V, nu T =5mV, I S =; n, =47Ω, fi =. fii U I 7. Missä rajoissa vaihtelee virta I, jos kuormavastus vaihtelee välillä ::: Ω. Oleta, että U kyllästyy kuvan mukaisesti arvoon,3 V. = ;5 kω, = 7 Ω, fi =, U B =;7 V, =5V. χfi I ffifl ;3 V S Ω 8. aske jännite u, kun tulojännite e IN =V. =kω. + b + bb e IN " "" b bb + " "" U S u S 9. Piirrä logiikkapiiri, joka toteuttaa oheisen totuustaulukon sarakkeen Q. B Q. räs 7bittinen /Dmuunnin, jonka U FS = ;4 V on yhdistetty kuvan mukaisesti 3 bittiseen D/muuntimeen, jonka U FS = 4;9 V. Osa D/muuntimen biteistä on kytketty loogiseen nollatilaan. aske lähtöjännite U, kun U =5V. MSB /D D/ U U SB Hauskaa kesää

3 S55.3 SÄHKÖTKNIIKK.5. Kimmo Silvonen Tentti: tehtävät,3,5,7,8. välikoe: tehtävät,,3,4,5. välikoe: tehtävät,7,8,9, Oletko muistanut vastata palautekyselyyn Voit täyttää lomakkeen nyt.. aske jännite U. =Ω, J =, J =, =V, =V. U J + + J I U J I = J + J =3 () U + I =) U = I =3 = V () Poikkeuksellisesti näillä lukuarvoilla U J =, koska KJ:n mukaan + U J + U =.. Kun kytkin suljetaan, on virta muotoa i(t) = Bte t, missä ja B ovat vakioita. Jännite on lähes samanmuotoinen: u(t) = i(t). Huomaa yritteessä oleva "ylimääräinen" t; se kuuluu sinne nyt, eikä siis ole painovirhe! aske virran lukuarvo hetkellä t = s. Joudut siis ratkaisemaan ensin vakiot ja B esimerkiksi alkuarvojen perusteella. = F, U = V, =H, I =, =Ω, =5;3 V, tulon derivaatta d(tet ) =( t)e t. dt r r Φ Φ t = i(t) ΞΠ i u(t) atkaisu on tätä muotoa vain, jos = ;5 q =. Voidaan osoittaa, että piirin virta saavuttaa minimiarvonsa hetkellä t =s. u(t) = + Bte t (3) U = u() = ( B ) ) = U =5;3 (4) i = du dt = +B( t)e t (5) i () = i() I = B I ) () B( )e = I ) B = I =; (7) i(t) =5;3 ; te t ) i( s) = 5;3 ; e =;4 (8) 3. aske virta I. = ffi V, = ffi V, =Ω, =Ω, =H,! =. s Ξ Ξ Ξ I + + I I ( ( + j!(i + I )+ I = + (I + I )+I = ) (9) I + + I = I ++I = ( I = II () I ++ II = I = + = 8j (j +4) 5 = 8j j8 4 j +4 3 =5 (I =) ()

4 r 4. aske oheisen piirin resonanssitaajuus. =Ω, =;5 Ω, =F, =4mH. askuharjoitustehtävä:! = ) f =! =;477 Hz. ß Ξ Ξ Ξ 5. Mikä on kuormaimpedanssien yhdessä ottama pätöteho kuvan kolmivaihejärjestelmässä = 3 V, =5+j5 Ω. Oikealla vaiheinen sijaiskytkentä. + S + + T I + (P =e[s] = e[( S )I Λ S +( S T )I Λ ST +( T )IT]) Λ () I = =3 = 3 3 =3;8 ;4 5+j5 (3) S = I Λ = 3 Λ = 3j j Λ Λ = 3j j Λ I 3 = 3j j jj (4) P =3P = 3e[S ]= =95W (5) aske jännite U kymmenen millivoltin tarkkuudella. =5;4 V, nu T =5mV, I S =; n, =47Ω, fi =. ff fii U I U (I + fii)+ =) U = I = I S (e U=(nU T ) ) () U ß 5;4 47 ; 9 (e U ) (7) ;7 ß 4;58 ;75 ß ;9 (8) ;7 ß ;9 ; ß ;79993 (9) ;77 ß ;7995 ) U ß ;77 V () 7. Missä rajoissa vaihtelee virta I, jos kuormavastus vaihtelee välillä ::: Ω. Oleta, että U kyllästyy kuvan mukaisesti arvoon,3 V. = ;5 kω, = 7 Ω, fi =, U B =;7 V, =5V. askuharjoitustehtävä: I = U =47:::3;5 m, (I = m, jos» 47 Ω). χfi I ffifl U S S ;3 V S Ω 4

5 + 8. aske jännite u, kun tulojännite e IN =V. =kω. b + bb e IN " "" I b Ī bb u + " "" u u r r ähtöliitäntä on symmetroitu: kaksi maasta erotettua "kuumaa" johtoa, joissa on vastakkaismerkkiset jännitteet. e IN =I + u ) I = e IN () u + I + u =) u = I = e IN () u + u = e IN ) u = e IN u =e IN =V (3) 9. Piirrä logiikkapiiri, joka toteuttaa oheisen totuustaulukon sarakkeen Q. B Q B B & B & Q B & B & Q = B+ B + B + B (4) Koska ykkösalueita ei voida yhdistää, tulee lopulliseen lausekkeeseen neljä termiä. Samat termit olisi saatu suoraan totuustaulukosta.. räs 7bittinen /Dmuunnin, jonka U FS = ;4 V on yhdistetty kuvan mukaisesti 3 bittiseen D/muuntimeen, jonka U FS = 4;9 V. Osa D/muuntimen biteistä on kytketty loogiseen nollatilaan. aske lähtöjännite U, kun U =5V. MSB /D D/ U U SB U =D = U FS =5mV 7 (5) U =5= U =D ) () = = 8 (7) U D= = U FS =;5 mv (8) 3 U =8 U D= =4mV (9) uonnollisin tapa olisi kytkeä /Dmuunnin D/muuntimen eniten merkitseviin bitteihin, mutta se muuttaisi tietysti jännitettä U. 5