Tải bản đầy đủ

bài tập phần quá độ cơ sở lý thuyết mạch điện 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

KHOA ĐIỆN

BỘ MÔN: KỸ THUẬT ĐIỆN

----------

----------

SÁCH GIAO BÀI TẬP
HỌC PHẦN: CƠ SỞ LÝ THUYẾT MẠCH 2

NGƯỜI BIÊN SOẠN:

Lê Thị Thu Hà

THÁI NGUYÊN 07-2015


CHƯƠNG 12

KHÁI NIỆM VỀ QUÁ TRÍNH QUÁ ĐỘ
12.1. Tìm điều kiện đầu của điện áp trên điện dung đến đạo hàm cấp 1 khi đóng khóa K trong
sơ đồ hình 12.1. Biết nguồn là 1 chiều, chế độ trước khi xảy ra đóng là xác lập.
12.2. Tìm điều kiện đầu của điện áp trên điện dung đến đạo hàm cấp 1 khi mở khóa K trong sơ
đồ hình 12.2. Biết nguồn là 1 chiều, chế độ trước khi xảy ra mở là xác lập.
K

K

R1=10Ω

R1=10Ω
E1=30V

R2=10 Ω

C=1μF

R3=10Ω

E1=60V

C=1μF

R2=10Ω

Hình 12.1

R3=10Ω

Hình 12.2

12.3. Vận dụng các luật đóng mở và các luật Kirhoff 1, 2 tính điện áp trên điện dung cùng đạo
hàm cấp 1 của nó tại thời điểm khóa K đóng trong các sơ đồ hình 12.3. Biết nguồn là 1 chiều,
chế độ trước khi xảy ra đóng mở là chế độ xác lập.
K

10Ω

10Ω


K

10v

1μF

R1

R2

R3

L

C

E

Hình 12.3
Hình 12.4

12.4. Tìm giá trị đầu của dòng điện chạy qua R1 đến đạo hàm cấp 2 trong sơ đồ hình 12.4. Biết
R1 = R3 = 50 Ω, R2 = 10 Ω, C = 100 μF, L = 1 H, nguồn điện 1 chiều E = 120 V, chế độ trước
khi đóng mở là chế độ xác lập.
12.5. Tìm đủ điều kiện đầu của dòng điện chạy qua R2 trong sơ đồ hình 12.4. Biết R1 = R3 = 50
Ω, R2 = 10 Ω, C = 100 μF, L = 1 H, nguồn điện 1 chiều E = 120 V, chế độ trước khi đóng mở
là chế độ xác lập.
12.6. Tìm đủ điều kiện đầu của dòng điện chạy qua R3 trong sơ đồ hình 12.4. Biết R1 = R3 = 50
Ω, R2 = 10 Ω, C = 100 μF, L = 1 H, nguồn điện 1 chiều E = 120 V, chế độ trước khi đóng mở
là chế độ xác lập.
12.7. Cho mạch điện như hình 12.5, trong đó: R1 = R2 = 2Ω; L = 1H, C = 1F; U = 24V (1
chiều). Hãy tìm đủ điều kiện đầu cho dòng điện qua R1.
12.8. Cho mạch điện như hình 12.6, trong đó: R1 = R2 = 2Ω; L = 1H; C = 1F; U = 24V (1
chiều). Hãy tìm đủ điều kiện đầu cho điện áp qua L.

#1"


R1

R1
L

L

C

C
R2

R2
U

U

Hình 12.6

Hình 12.5

12.9. Tìm điều kiện đầu độc lập của mạch điện hình 12.7, biết R = 10 Ω; L = 200 mH;
C = 1000 μF; u = 100 2 sin(100t + 300 ) V .
L

R

U

L

R
U

C

C

Hình 12.7

Hình 12.8

12.10. Tìm điều kiện đầu độc lập của mạch điện hình 12.8, biết R1 = 10 Ω; L = 200 mH;
C = 1000 μF; u = 100 2 sin(100t + 300 ) V .
CHƯƠNG 13
TÍNH QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ BẰNG PHƯƠNG PHÁP TÍCH PHÂN KINH ĐIỂN
13.1. Tìm phương trình đặc trưng của mạch điện hình 13.1, theo phương pháp đại số hóa
phương trình.
13.2. Tìm phương trình đặc trưng của mạch điện hình 13.2, theo phương pháp đại số hóa
phương trình.
13.3. Tìm phương trình đặc trưng của mạch điện hình 13.1, theo phương pháp đại số hóa sơ
đồ.
13.4. Tìm phương trình đặc trưng của mạch điện hình 13.2, theo phương pháp đại số hóa sơ
đồ.
L1
E1

K

R2

C3

R1
E

K
C

R2

Hình 13.2

Hình 13.1

13.5. Cho phương trình đặc trưng p + 10 = 0. Tìm dạng nghiệm của đáp ứng tự do ưtd ?
13.6. Cho phương trình đặc trưng p2 + 5p + 6 = 0. Tìm dạng nghiệm của đáp ứng tự do ưtd ?

#2"


13.7. Cho phương trình đặc trưng p2 + 6p + 9 = 0. Tìm dạng nghiệm của đáp ứng tự do ưtd?
13.8. Cho phương trình đặc trưng p2 + 4p + 8 = 0. Tìm dạng nghiệm của đáp ứng tự do ưtd?
13.9. Cho phương trình đặc trưng p3 + 5p2 + 4p = 0. Tìm dạng nghiệm của đáp ứng tự do ưtd?
13.10. Vẽ đồ thị nghiệm của đáp ứng tự do khi phương trình đặc trưng có nghiệm thực đơn và
âm, nghiệm kép và nghiệp phức liên hợp có phần thực âm.
13.11. Tìm dòng điện và điện áp quá độ trên tụ C khi đóng mạch R-C (hình 13.3), biêt: R = 10
Ω; C = 1000 μF; điện áp một chiều U = 20 V, trước khi đóng tụ C chưa được nạp điện.
K

+

R

K
C

U
-

R
C

u

Hình 13.3

Hình 13.4

13.12. Tìm dòng điện quá độ khi đóng mạch R-C (hình 13.4), biêt: R = 10 Ω;
C = 1000 μF; điện áp hình sin u = 40sin(100t + 300) V, trước khi đóng tụ C chưa được nạp
điện.
13.13. Tìm dòng điện và điện áp quá độ khi đóng mạch L-C (hình 13.5), biết: R = 10 Ω;
L = 100 mH; điện áp một chiều U = 40 V.
13.14. Tìm dòng điện và điện áp quá độ khi đóng mạch L-C (hình 13.6), biết: R = 10 Ω;
L = 100 mH; điện áp xoay chiều u = 40sin(100t + 300) V.
+

K

K

R
L

U
-

R
L

u

L
C

u

Hình 13.6

Hình 13.5

R

K

Hình 13.7

13.15. Tìm dòng điện quá độ khi đóng mạch R-L-C (hình 13.7), biết: R = 10 Ω; L = 200 mH;
C = 1000 μF điện áp một chiều U = 40V. Trước khi đóng tụ C chưa được nạp điện.
13.16. Tìm dòng điện quá độ trong nhánh 1 của mạch điện hình 13.8. Biết trước khi xảy ra
đóng mở tụ C chưa được nạp, các thông số cho như sau: R = 1 Ω; L = 1 H; C = 1 F;
L
E1

K

R

K
e1

C

R3
R2
L2

Hình 13.8

Hình 13.9

#3"

E3

E=1V


13.17. Tìm điện áp quá độ trên điện trở R2 của mạch điện hình 13.8 Biết trước khi xảy ra đóng
mở tụ C chưa được nạp, các thông số cho như sau: R = 1 Ω; L = 1 H; C = 1 F; E = 1 V
13.18. Tính dòng điện quá độ qua nhánh R-L của mạch điện hình 13.9 bằng phương pháp tích
phân kinh điển, biết e1 (t) = 100 2 sin(100t + 150 )V ; E3 = 400 V; L2 = 0,01 H; R2 = R3 =10 Ω;
Trước khi xảy ra đóng mở mạch ở chế độ xác lập.
13.19. Tính dòng điện quá độ trong nhánh không nguồn của mạch điện hình 13.10, bằng
phương pháp tích phân kinh điển, biết e(t) = 100 2sin(10 4 t + 450 ) v ;
j(t) = 2 2sin(104 t + 1350 ) A ; C = 2 μF; L = 5 mH; R = 100 Ω; Trước khi xảy ra đóng mở

mạch ở chế độ xác lập.
R1

R
K

j(t)

E

L

K
C

e(t)

R2

C
Hình 13.11

Hình 13.10

13.20. Tính dòng quá độ đi qua R2 trong mạch điện hình 13.11 theo phương pháp tích phân
kinh điển. Biết trước khi xảy ra đóng mở tụ C chưa được nạp, các thông số cho như sau: R1 =
10Ω; R2 = 20Ω; C = 100μF; E = 110 V (1C).
13.21. Tính điện áp quá độ trên tụ C trong mạch điện hình 13.11 theo phương pháp tích phân
kinh điển. Biết trước khi xảy ra đóng mở tụ C chưa được nạp, các thông số cho như sau: R1 =
10Ω; R2 = 20Ω; C = 100μF; E = 110 V (1C).
13.22. Tìm dòng điện quá độ khi mở khóa K mạch R-C (hình 13.12), biêt: R = 10 Ω; C = 1000
μF; điện áp một chiều U = 20 V, Tại thời điểm t = 0 khóa K được đóng lại và sau đó 1s khóa K
được mở ra, trước khi khóa K đóng tụ C chưa được nạp điện.
+

K

R

+
C

U
-

Hình 13.12

K

+
R1

U
-

Hình 13.13

R2
C

K

R
L

U
-

Hình 13.14

13.23. Tìm dòng điện quá độ chạy qua tụ C sau 1s khi đóng khóa K mạch điện hình 13.13),
biêt: R1 = 75 Ω; R2 = 25 Ω; C = 80 μF; điện áp một chiều U = 150 V, trước khi khóa K đóng tụ
C chưa được nạp điện.
13.24. Tìm dòng điện quá độ sau 1s khi đóng mạch L-C (hình 13.14), biết: R = 10 Ω;
L = 100 mH; điện áp một chiều U = 40 V.

#4"


13.25. Tìm hàm A(t) của dòng điện và điện áp trên tụ điện ở mạch điện hình 13.15 (đáp ứng
quá độ của hàm bước nhảy đơn vị 1(t))
K

R

K

C

U=1(t)

R
L

U=1(t)

Hình 13.15

Hình 13.16

13.26. Tìm hàm A(t) của dòng điện và điện áp trên điện cảm L ở mạch điện hình 13.16 (đáp
ứng quá độ của hàm bước nhảy đơn vị 1(t))
13.27. Tìm hàm A(t-10) của dòng điện và điện áp trên điện cảm L ở mạch điện hình 13.17 (đáp
ứng quá độ của hàm trễ bước nhảy đơn vị 1(t-10))
K

R

K

C

U=1(t-10)

R

U=1(t-10)

L

Hình 13.18

Hình 13.17

13.27. Tìm hàm A(t-10) của dòng điện và điện áp trên điện cảm L ở mạch điện hình 13.18 (đáp
ứng quá độ của hàm trễ bước nhảy đơn vị 1(t-10))
CHƯƠNG 14
PHƯƠNG PHÁP TOÁN TỬ LAPLACE XÉT QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ
14.1. Tìm ảnh của các gốc sau:
U(1C) = 100 V; U(1C) = 100.1(t) ; e(t) = 10.e -15t ; e(t) = 1(t).10.e -15t
14.2. Dùng bảng ảnh gốc tìm ảnh của các gốc xoay chiều sau:
u = 2 100sin100t V ; u = 100sin(100t + 300 ) V

u = 2100sos100t V ; u = 2 100cos(100t + 300 ) V

14.3. Tìm ảnh của các gốc hàm mũ tắt dần sau:
e(t) = 10.e-15t V; e(t) = 100(1 – e-30t) V
14.4. Tìm hàm biểu diễn của các xung điện áp hình 13.1a,b
e(t)

u(t)

100

100
t

t
0

0

20
Hình 14.1a

20
Hình 14.1b

#5"


14.5. Cho các hàm gốc
U(1C) = 100 V ;
e(t) = 100e-50t V ; u(t) = 100t + 10 V
14.6. Tìm ảnh của các gốc sau:
U(1C) = 100.1(t – 10) V ; e(t) =1(t – 20). 100e-50t V
14.7. Tìm gốc của các ảnh sau:
E(P) = 100.e-20P ;

U(p) =

100.e−10p
V
p − 50

14.8. Tìm gốc của dòng điện ảnh sau: I(p) =
14.9. Tìm gốc của điện áp ảnh sau: U(p) =

5p
A
p − 5p + 6
2

p−4
p−4
; U(p) =
V
p(p + 4)2
p 2 + 8p + 16

14.10. Tìm gốc của dòng điện ảnh sau: I(p) =

p−4
A
p + 6p + 34
2

14.11. Tính dòng quá độ đi qua R2 của mạch hình 14.2 theo phương pháp toán tử Laplace. Biết
trước khi xảy ra đóng mở tụ C chưa được nạp và có các thông số: R1 = 10Ω; R2 = 20Ω; C =
100 μF; E = 100 V (1 chiều).
14.12. Tính dòng quá độ đi qua R1 của mạch hình 14.2 theo phương pháp toán tử Laplace. Biết
trước khi xảy ra đóng mở tụ C chưa được nạp và có các thông số: R1 = 10Ω; R2 = 20Ω; C =
100 μF; E = 100 V (1 chiều).
14.13. Tính dòng quá độ đi qua tụ C của mạch hình 14.2 theo phương pháp toán tử Laplace.
Biết trước khi xảy ra đóng mở tụ C chưa được nạp và có các thông số: R1 = 10Ω; R2 = 20Ω; C
= 100 μF; E = 100 V (1 chiều).
K
E

K

R1
C

e(t)

R2

R1
C

R2

Hình 14.3

Hình 14.2

14.14. Tính dòng quá độ đi qua C của mạch hình 14.3 theo phương pháp toán tử Laplace. Biết
trước khi xảy ra đóng mở tụ C chưa được nạp và mạch có các thông số: R1 = 10Ω; R2 = 20Ω;
C = 50μF; e(t) =100 e-200t V.
14.15. Tính dòng quá độ đi qua R1 của mạch hình 14.4 theo phương pháp toán tử Laplace. Biết
trước khi xảy ra đóng mở tụ C chưa được nạp và mạch có các thông số: R1 = 10Ω; R2 = 20Ω;
C = 50μF; e(t) =100 (1 - e-200t ) V.

#6"


R1

K
e(t)

R1

K
C

e(t)

R2

C

Hình 14.4

R2

ura

Hình 14.5

14.16. Tính điện áp quá độ ura của mạch hình 14.5 theo phương pháp toán tử Laplace. Biết
trước khi xảy ra đóng mở tụ C chưa được nạp và mạch có các thông số: R1 = 10Ω; R2 = 20Ω;
C = 50μF; e(t) =100 (1 - e-200t ) V.
14.17. Tính dòng quá độ khi đóng mạch R-L của mạch điện hình 14.6a vào nguồn điện áp e(t)
cho bởi hình 14.6b biết: R = 10Ω; L = 10mH. Trước khi xảy ra đóng mở mạch ở chế độ xác
lập
K

e(t)

R
100

e(t)
L

t
0

Hình 14.6a

10
Hình 14.6b

14.18. Tính dòng quá độ khi đóng mạch R-C của mạch điện hình 14.7a vào nguồn điện áp e(t)
cho bởi hình 14.7b biết: R = 10Ω; C = 100μF. Trước khi xảy ra đóng mở mạch ở chế độ xác
lập.

K

e(t)

R

e(t)

100

C

t
0

Hình 14.7a

10
Hình 14.7b

14.19. Tính dòng quá độ khi đóng mạch R-L của mạch điện hình 14.8a vào nguồn điện áp e(t)
cho bởi hình 14.14b biết: R = 10Ω; L = 10mH. Trước khi xảy ra đóng mở mạch ở chế độ xác
lập
K

e(t)

R
100

e(t)
L

t
0

Hình 14.8a

#7"

10
Hình 14.8b


14.20. Tính dòng quá độ khi đóng mạch R-C của mạch điện hình 14.9a vào nguồn điện áp e(t)
cho bởi hình 14.7b biết: R = 10Ω; C = 100μF. Trước khi xảy ra đóng mở mạch ở chế độ xác
lập.
K

e(t)

R

e(t)

C

100
t
0

10

Hình 14.9a

Hình 14.9b

14.21. Tính dòng quá độ khi đóng mạch R-L (hình 14.10) vào các điện áp: u(t) = 150[1(t) –
1(t-0,5)]. Biết R = 50Ω; L = 0,5 H . Trước khi đóng khóa K mạch ở chế độ xác lập.
R
K
u(t)

K
L

u(t)

Hình 14.10

C

Hình 14.11

14.22. Tính dòng quá độ khi đóng mạch R-C (hình 14.11) vào các điện áp: u(t) = 150[1(t) –
1(t-0,5)]. Biết R = 50Ω; C = 100μF. Trước khi đóng khóa K mạch ở chế độ xác lập.

#8"



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×