ВОПРОСЫ

для подготовки к экзамену по ТОЭ для студентов групп 1101, 1104, 1105, 1111, 1112, 1114

радиотехнического факультета ( осенний семестр 2012 г.)

ТЕМА 1. "Введение"

1. Понятие о токе, напряжении, мощности, энергии.

2. Идеализированный резистивный элемент электрической цепи и его характеристики.

3. Идеализированный индуктивный элемент электрической цепи и его характеристики.

4. Идеализированный емкостной элемент электрической цепи и его характеристики.

5. Понятие об идеальном и реальном источниках напряжения.

6. Понятие об идеальном и реальном источниках тока.

7. Эквивалентные преобразования источников (Лит. 1, стр. 33-35).

ТЕМА 2. "Анализ сложных линейных резистивных электрических цепей".

8. Теоремы об эквивалентных источниках; теоремы Тевенена и Нортона (Лит. 1, стр.47-49).

9. Теорема взаимности (Лит. 1, стр.49-51).

ТЕМА 3. "Анализ линейных цепей во временной области".

10. Свободный процесс в RL-контуре. Метод подкасательной для определения постоянной времени переходного процесса в электрической RC- и RL-цепи.

11. Включение последовательного RL-контура к источнику постоянного ­­­­ напряжения. Вычисление энергии, выделяемой в R-элементе при переходном процессе.

12. Включение параллельного RC-контура к источнику постоянного ­­­­тока ( по принципу дуальности).

13. Анализ апериодического переходного процесса в последовательном колебательном

RLC-контуре при воздействии постоянного источника напряжения.

14. Анализ колебательного переходного процесса в последовательном колебательном RLC-контуре при воздействии постоянного источника напряжения.

15. Анализ критического переходного процесса в последовательном колебательном RLC-контуре при воздействии постоянного источника напряжения.

16. Составление системы дифференциальных уравнений с использованием переменных состояния.

17. Аналитическое решение системы дифференциальных уравнений в форме переменных состояния.

18. Определение единичных ступенчатой и импульсной функций. Связь между единичными импульсной и ступенчатой функциями.

19. Переходная и импульсная характеристики электрической цепи. Связь между импульсной и переходной характеристиками электрической цепи.

20. Интеграл свертки (интеграл наложения, выраженный через импульсную характеристику электрической цепи). (Лит. 1,стр. 97- 99).

21. Интеграл Дюамеля (интеграл наложения, выраженный через переходную характеристику

электрической цепи). (Лит. 1,стр. 99- 100).

22. Нормирование параметров элементов электрической цепи.

ТЕМА 4. "Анализ линейных цепей при синусоидальных воздействиях"

23. Синусоидальные сигналы и их основные параметры.

24. Среднее и действующее значения синусоидальных токов и напряжений.

25. Метод комплексных амплитуд. Законы Кирхгофа в комплексной форме.

26. Характеристики резистивного элемента при установившемся синусоидальном режиме.

27. Характеристики индуктивного элемента при установившемся синусоидальном режиме.

28. Характеристики емкостного элемента при установившемся синусоидальном режиме.

29. Расчет индуктивного, емкостного, резонансного режимов работы в последовательном RLC-контуре. Построение векторной диаграммы напряжений ветвей контура.

30. Расчет мгновенной мощности в двухполюснике при установившемся синусоидальном режиме.

31. Вычисление мощности двухполюсника в комплексной форме. Понятие о комплексной, активной и реактивной мощности. Расчет коэффициента мощности.

32. Улучшение коэффициента мощности двухполюсника с помощью конденсатора.

33. Условие согласования генератора с нагрузкой. Условие передачи максимальной мощности от источника к нагрузке.

34. Резонансные явления в электрических цепях при установившемся синусоидальном режиме.

35. Включение RL-контура к источнику синусоидального напряжения.

36. Параллельный RLC-контур высокой добротности при частоте меньше частоты

37. Параллельный RLC-контур высокой добротности при частоте больше частоты

38. Параллельный RLC-контур высокой добротности при частоте равной частоте

39. Расчет резонансной частоты параллельного RLC-контур высокой добротности.

ТЕМА 5. "Операторный метод расчета переходных процессов в электрических цепях".

40. Прямое преобразование Лапласа. Основные его свойства. Изображения функций: единично ступенчатой, импульсной, синусоидальной, косинусоидальной, экспоненциальной, линейно-нарастающей.

41. Операторные схемы замещения индуктивного элемента электрической цепи.

42. Операторные схемы замещения емкостного элемента электрической цепи.

43. Обратное преобразование Лапласа. Теорема разложения для случаев простых вещественных полюсов изображения.

44. Обратное преобразование Лапласа. Теорема разложения для случаев комплексных полюсов изображения.

45. Обратное преобразование Лапласа. Теорема разложения для случаев простых кратных полюсов изображения.

ТЕМА 6. "Применение преобразование Фурье к расчету переходных процессов в электрических цепях" ( спектральный метод анализа ).

46. Тригонометрическая и косинусная формы записи разложения периодических сигналов в ряд Фурье. Связь между коэффициентами этих рядов.

47. Расчет активной мощности электрической цепи в установившемся несинусоидальном режиме.

48. Действующее значение периодических несинусоидальных токов и напряжений.

49. Общая методика расчета установившегося несинусоидального режима электрической цепи.

50. Комплексная форма ряда Фурье.

51. Понятие о комплексной спектральной характеристике и комплексной амплитуде периодического несинусоидального сигнала.

52. Спектры непериодических сигналов и их преобразование по Фурье. Интеграл Фурье.

53. Спектральная характеристика одиночного прямоугольного импульса. Ширина спектра этого сигнала.

54. Частотные характеристики электрической цепи, передающей электрический сигнал без искажения. Понятие о полосе пропускания электрической цепи.

55. Частотные характеристики реальной дифференцирующей RC-цепи.

56. Реакция реальной дифференцирующей RC-цепи на линейно-возрастающее воздействие.

57. Частотные характеристики реальной интегрирующей RC-цепи.

58. Переходная характеристика реальной интегрирующей RC-цепи.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бычков Ю.А., Золотницкий В.М., Чернышев Э.П., Белянин А.Н. Основы теории электрических цепей: Учебник для вузов. – СПб.: Изд.” Лань“ , 2008

2. Сборник задач по основам теоретической электротехнике: Учебное пособие / Под ред. Ю.А. Бычкова, В.М. Золотницкого, Э.П. Чернышева, А.Н. Белянина, Е.Б. Соловьевой / Питер, – СПб.: Изд.” Лань“ , 2011

3. Справочник по основам теоретической электротехнике: Учебное пособие / Под ред. Ю.А. Бычкова, В.М. Золотницкого, Е.Б. Соловьевой, Э.П. Чернышева / Питер, – СПб.: Изд.” Лань“ , 2012

Список рекомендуемых задач для подготовки к экзамену [ Л.2 ]

Тема 1. "Анализ резистивных цепей". Задачи: 1.1.1 – 1.1.5.

Тема 2. " Анализ сложных резистивных цепей методами контурных токов, узловых потенциалов и эквивалентных источников ". Задача: 1.1.6-1.1.7.

Тема 3. "Анализ переходных процессов в цепях первого порядка".

Задачи: 1.2.1 -1.2.2.

Тема 4. " Расчет переходных и импульсных характеристик электрических цепей ".

Задача: 1.2.4.

Тема 5. " Анализ электрических цепей методом комплексных амплитуд ".

Задачи: 1.3.5-1.3.8.

Тема 6. " Операторный метод анализа цепей ".

Задачи: 1.4.1.

3