S-55.00 SÄHKÖTKNKKA JA LKTONKKA. välikoe 3.0.2006. Saat vastata vain neljään tehtävään!. Laske jännite U. = =4Ω, 3 =2Ω, = =2V, J =2A, J 2 =3A + J 2 + J 3 2. Kondensaattori on aluksi varautunut jännitteeseen u 0) =. Kytkin suljetaan hetkellä t =0. Mitoita kapasitanssi siten, että tasan yhden sekunnin kuluttua u t) =2V. =20 V, =0V, = =0Ω. t =0 u 3. Laske virta. =2Ω, L =2H, = 2 =0,25 F, ω =2 s, =20 0 V. + L 2 4. Laske jännitelähteen virta, kun kuormana on neljä laitetta kuvan mukaisesti. P = 00 W, cos φ =0,8944 φ > 0), Z 2 = 20 + j40) Ω, P 3 =0, Q 3 =50VAr, P 4 = 200 W, Q 4 =0, = 00 0 V. + P cos φ Z 2 Q 3 P 4 5. Jos lasket tämän tehtävän, jätä yksi tehtävistä -4 pois! Laske siirtojohtoyhtälöiden avulla jännite. =2 0 V, =50Ω, =50Ω, = 00 Ω. βs=240 }} + 2 U Tämän välikokeen voi uusia tai suorittaa ke 20.2.2006. Tehtävien ratkaisut tulevat kokeen jälkeen ilmoitustaululle ja nettiin. Kokeen korjaa Vesa Linja-aho. Kurssin palautejärjestelmä avataan pian, käy osoitteessa http://palaute.ee.hut.f i, autat kehittämään opetusta ja saat yhden lisäpisteen!
S-55.00 SÄHKÖTKNKKA JA LKTONKKA. Mid-Term xam 3.0.2006. Answer only four problems!. Find voltage U. = =4Ω, 3 =2Ω, = =2V, J =2A, J 2 =3A + J 2 + J 3 2. The initial voltage of the capacitor is u 0) =. The switch is closed at t =0. hoose the value of so that voltage u t) equals 2 volts after second time at t =s). =20V, =0V, = =0Ω. t =0 u 3. Find current. =2Ω, L =2H, = 2 =0,25 F, ω =2 s, =20 0 V. + L 2 4. Find the current drawn from the voltage source, when it is loaded by four devices as shown. P = 00 W, cos φ =0,8944 φ > 0), Z 2 = 20 + j40) Ω, P 3 =0, Q 3 =50VAr, P 4 = 200 W, Q 4 =0, = 00 0 V. + P cos φ Z 2 Q 3 P 4 5. f you choose to do this problem, skip or delete one of the -4! Find voltage using the transmission line equations sinusoidal case). =2 0 V, =50Ω, =50Ω, = 00 Ω. βs=240 }} + 2 U This mid-term can be renewed or performed for the rst time on We 20.2.2006. The solutions can be found on the info board. The exam will be marked by Vesa Linja-aho. The anonymous feedback system of the course is opened soon. Visit http://palaute.ee.hut.f i to help in developing the course sorry, it is in Finnish). One extra exam) point will be given!
S-55.00 SÄHKÖTKNKKA JA LKTONKKA. välikoe 3.0.2006. Saat vastata vain neljään tehtävään!. Laske jännite U. = =4Ω, 3 =2Ω, = =2V, J =2A, J 2 =3A + 2 J 2 + J 3 + 2 + 3 2 + J 2 )=0 2 = 3 J 2 =A + 3 ) U = 3 2 + J 2 )=8V 2) 2. Kondensaattori on aluksi varautunut jännitteeseen u 0) =. Kytkin suljetaan hetkellä t =0. Mitoita kapasitanssi siten, että tasan yhden sekunnin kuluttua u t) =2V. =20 V, =0V, = =0Ω. t =0 i i u i 2 u i 2 + =0 i 2 = u 3) i + i 2 = i i = i }} i 2 4) }} du dt u 2 + i + u =0 5) + du dt + u ) + u =0 6) du + + ) u = } dt } }} + 7) B+Ae t/τ }} mnt A τ et/τ }} jht } } mnt+jht Tutkitaan erikseen mnt- jajht-osia vrt. laskuharjoitukset). + ) B = + B = + + =5V 8) + ) A = A τ τ = =5 9) + u 0) = B + A e} 0/τ } = A = B = 5 V 0) u 0) }} u t) = }} 5 5e t/τ ) u ) u s) = 5 5e /τ =2 τ =ln3 5 =τ =0,392 F 2) 5
3. Laske virta. =2Ω, L =2H, = 2 =0,25 F, ω =2 s, =20 0 V. + L 2 +jωl + )+ =0 = jωl jω jωl + jω 3) + + =0 jω jω 2 4) jω jωl jωl + + + =0 jω jω 2 5) jωl ω 2 L + + =0 jω 2 6) 20 j4 2 +2 j =0 0,5 7) = 20 2 6j = 20 80 40 7,57 =3,6 08 A 8) 4. Laske jännitelähteen virta, kun kuormana on neljä laitetta kuvan mukaisesti. P = 00 W, cos φ =0,8944 φ > 0), Z 2 = 20 + j40) Ω, P 3 =0, Q 3 =50VAr, P 4 = 200 W, Q 4 =0, = 00 0 V. + 34 Z 2 Q 3 P 4 P cos φ Tarkistus Oli OK! φ = +26,57 Q = P tan φ 9) S = P +jq = = P +jp tan φ 20) j tan φ = P = 00 j0,5 =j0,5 00 2) 2 = 00 5 j2) = = =j2 Z 2 20 + j2) 5 22) S 34 =P 3 + P 4 )+jq 3 + Q 4 )=34 23) 34 = P 4 jq 3 200 j50 = =2j0,5 00 24) = + 2 + 34 =j0,5+j2 + 2 j0,5 =4j3=5 36,87 A 25) S = =P +jq )+S 2 +P 3 +jq 3 )+P 4 +jq 4 ) 26) 400 + j300 = P +jp tan φ )+ 2 Z2 }} 00 2 20j40 =00+j200 +P 3 +jq 3 )+P 4 +jq 4 ) 27)
5. Jos lasket tämän tehtävän, jätä yksi tehtävistä -4 pois! Laske siirtojohtoyhtälöiden avulla jännite. =2 0 V, =50Ω, =50Ω, = 00 Ω. βs=240 }} + 2 U U = cos βs +j 2 sin βs =j sin βs + 2 cos βs U = cos βs +jz 2 sin βs =j sin βs + cos βs j sin βs + cos βs = = = ) 28) 29) = cos βs +j sin βs 30) j sin βs + cos βs + cos βs +j sin βs 3) ) ) + cos βs +j Z + sin βs 32) 2,5 cos βs +j,5sin βs = 2,5 240 =8 20 V 33)
S-55.03 SÄHKÖTKNKKA Tentti 3.0.2006. Uuden ja vanhan kaavakokoelman käyttö vaikka yht aikaa) on tässä tentissä sallittua. Huom! Kurssin Sähkötekniikka tenttiin kuuluu viisi tehtävää, jotka lasketaan kaikki. Laske välikoepaperista tehtävät, 2 ja 3. Lisäksi seuraavat kaksi tehtävää: 6. Toteuta looginen funktio f = AB + AB + + D)D + ) käyttäen kahta AND-porttia, kahta O-porttia ja yhtä tai useampaa invertteriä. Tuloliitäntöjä voi ANDissä ja Oissa olla enemmänkin kuin kaksi. Piirrä kytkentäkaavio. 7. Oheisen vahvistimen lähtöjännite kelluu nollan yläpuolella, kuten voit laskemalla todeta. Laske u OUT tulojännitteen u N ja tasajännitteen funktiona. + 2 u N + + u OUT Palauta vastauspaperisi valvojalle, ettei se suotta joudu välikoepapereiden pinoon.