Omtentamen IF1330 Ellära tisdagen den 15 augusti

Transkript

1 Omtentmen IF33 Ellä tisdgen den 5 ugusti Smtidigt gå en liknnde tentmen fö IE6 välj ätt tentmen! Allmän infomtion Exminto: Willim Sndqvist. Ansvig läe: Willim Sndqvist, tel Cmpus Kist, Tentmensuppgiften behöve inte åtelämns nä du lämn in din skivning. Hjälpmedel: äkne/gfäkne. Kusens fomelbld h bifogts tentmen. Infomtion om ättning och betyg Obseve tt tentmen innehålle en kvlificeingsdel som måste löss i huvudsk koekt fö tt esten v tentmen sk ätts. Du uppmns tt lägg tilläckligt med tid på dess uppgifte så tt Din lösning bli koekt och kl! Det behövs totlt 4 poäng v det mximl 6 poäng fån uppgift och. Motive ll sv. Tbelle och beäkning som nvänts sk finns med i lösningn i läsb fom. Om svet på en fåg ä "4" så måste du också tl om vfö. Ofullständigt motivede sv ge inte full poäng! Tentmen kn ge mximlt 3 p, unde föutsättning tt det ä minst 4 p på kvlificeingsdelen, så ä godkändgänsen 5 p, vid exkt 4 p som 4+ så ebjuds kompletteingsskivning FX F E D C B A esulttet meddels senst tisdgen den 5 septembe.

2 Obseve tt tentmen innehålle en kvlificeingsdel som måste löss "i huvudsk koekt", fö tt esten v tentmen sk ätts. Denn del smmnftt nödvändig kunskp om ketsnlys. Det behövs totlt minst 4 poäng fån uppgift och! Hä böj kvlificeingsdelen v tentmen.. p Måste löss i huvudsk koekt =, = 77, 3 = 3, 4 = 96, 5 = Ställ upp ett uttyck fö E. Beäkn esättningsesistnsen E. E = []. 4p Hel uppgiften måste löss i huvudsk koekt En växelspänning E med fekvensen f = 6 Hz mt ett nät med en esisto = 4, en indukto = mh med ine esisistnsen = 8, och en kondensto C = 36 nf. Se figuen. Mn mäte växelspänningen öve kondenston C = V. Givet. Föeslgn beäkningssteg ej delpoängssteg: Beäkn IC b Beäkn c Beäkn d Beäkn E e Beäkn I f Beäkn I Skiss i pincip ketsens visdigm. I I IC C E. Hä slut kvlificeingsdelen v tentmen.

3 3. 4p Använd Kichhoffs lg fö tt ställ upp och beäkn de te stömmns belopp och iktning tecken. ppgiften kn ge delpoäng även om ekvtionssystemet inte lösts. E = 7 V E = V E3 = 46 V = 9 = 5 3 =.5 3 =.5 I = I = I3 = 4. 4p Tg fm Thévenin tvåpolsekvivlenten med E mke även politeten och I, smt Noton tvåpolsekvivlenten med I och IK mke även stömiktningen, fö ketsen med stömkällon A och 4.5 A likstöm och spänningskälln 64 V likspänning. esistoe 4 Ω, 5 Ω och 78 Ω. E = [V] I = [] IK = [A] 3

4 5. 4p En likspänningskäll E = 6 V sk ldd ett bttei till den höge spänningen E = 4 V. Dett ä möjligt om mn utnyttj tillslgs och fånslgs -tnsiente i en induktns = 7 mh. De två esistoen h väden = Ω och =,6 Ω. p Till en böjn ä induktnsen stömlös. Föst nvänds E med till tt div stöm genom induktnsen till i =,75A. Figuen till vänste. Hu lång tid t t dett t = [ms] b p Stömmen i fotsätte däefte tt ök unde tiden t till i =,5A. Figuen till vänste. Hu lång tid t t dett t = [ms] c p Däefte koppls induktnsen om och fotsätte nu stömmen i genom E unde tiden t tills den sjunkit eftesom E > E till i =,75A. Figuen till höge. Hu lång tid t t dett t = [ms] 6. 4p Med en NFC-ing kn mn bekvämt lås upp mobilen elle öppn ett dölås. Knske också betl i ffäen. Dessutom ä det snyggt med en ing på finget. Elektiskt bestå ingen v en ntennspole = med ine esistnsen = och en pocesso od = 5 kω och C = 68 pf. Ketsen bet med esonnsfekvensen f = 3,56 MHz. Bndbedden ä BW = 46 khz. p Beäkn fö esonns. = [µh] b p Beäkn vilket -väde som ge den totl ketsen ätt bndbedd. = [gg.] c p Beäkn vilket -väde spolen måste h. Beäkn däefte spolens seieesistns. = [Ω] 4

5 5 7. 4p Den som föstå sig på hu öl funge, h inget poblem med tt föstå effektfkto! Antg tt en moto som ä nsluten till 3 V växelstömsnätet h den ktiv effekten P = kw och effektfkton COSFI.7 Mn köpe en kondensto C fö tt fskompense moton till vädet COSFI.95 mn h inte åd med fullständig fskompenseing till COSFI =. Beäkn motostömmen I föe och efte fskompenseingen. I.7 = [A] I.95 = [A] b Vilket väde sk kondenston C h fö tt åstdkomm denn fskompenseing C = [µf] 8. 4p Figuen vis ett enkelt filte med och och C. T fm filtets komplex öveföingsfunktion /. Sv på fomen jd c jb b Ange filtets beloppsfunktion och fsfunktion. c Vid vilken vinkelfekvens bli öveföingsfunktionen ent imginä eldelen = Tg fm ett uttyck fö denn vinkelfekvens,, C f Vilk väden h då beloppsfunktionen och fsfunktionen d Vilket väde h beloppsfunktionen fö låg fekvense Vilket väde h beloppsfunktionen fö mycket hög fekvense Algebisk lösning kävs. g e g d c b yck till!

6 Fomelbld vid tentmen i Ellä IF33 esistns l t t esistns, esistivitet obs! [mm /m] esistnsens tempetubeoende. = vm esistns, = kll esistns = tempetukoefficient Ketsnlys = I I = G ES = ES I Nod 3 OHM s lg. esistns G konduktns. Seiekets. Pllellkets. Specilfll två esistoe i pllell. Kichoffs stömlg. En nod ä en knutpunkt. Stömm in till noden ts positiv och stömm ut fån noden negtiv. Kichoffs spänningslg. En sling ä en sluten stömkets. esistons plustecken ä dä stömmen gå in. Sling Spänningsdelningsfomeln. Delspänningen öve. E Stömgeningsfomeln. Delstömmen genom. I I ikstömseffekt i esisto. P I P P I Elektisk fält F k E k C d E C d C W e Coulombs lg kftvekn F melln lddning. Elektiskt fält E kft på enhetslddning. Konstnten k = 9 9. Plttkondensto. kpcitivitet polisebhet. fö luft/vcuum. Kondenstons spänning lddning och elektiskt fält E. Elektosttisk enegi. 6

7 Mgnetisk fält B Fm = NI l m Flöde ntl kftlinje flödestäthet B. mmk Mgnetomotoisk kft, mgnetiseing. eluktns m mgnetiskt motstånd. pembilitet, = 4-7 fö vcuum. klls även km Fm = m OHM s lg fö mgnetisk ketsen. NI Fältstykn H. H l B = fh B = H BH-kuvn. F = BIl Motopincipen. d Induktionslgen. enz lg, e ä motveknde. e N dt di Självinduktion. Induktns. u dt I Elektomgnetisk enegi. W m Tnsiente x t x x x e t ln "hel" "esten" t Kondensto: C Spole: Snbbfomel. x = stohetens begynnelseväde x = stohetens väde efte lång tid = föloppets tidkonstnt hel swinget genom esten Tidkonstnt. Peiodisk funktione x t Xˆ sin t f Sinusfunktion med fsvinkel. T X med X x t dt sinusfunktione h medelvädet. T X MS X T x t dt T Effektivväde. Fö sinus gälle: ˆX X j-äkning Z jx Impedns Z, esistns och ektns X. Admittns Y, konduktns G och suceptns B. Y G jb Z X Induktiv ektns. Kpcitiv ektns. X C C 7

8 Växelstömseffekt P I cos I sin S I Aktiv effekt P, ektiv effekt och skemb effekt S. S P S P Effekt-tingel. fån kondenstoe summes med negtivt tecken. I I cos I I sin Aktiv IP och ektiv I stömkomposnt. P I I P I I I fån kondenstoe summes med negtivt tn tecken. I P esonnskets f esonnsfekvens. C f Definition v spolens -väde med f seieesistns, smt ltentiv definition med pllellesistns. Omäkning melln seieesistns och pllellesistns. tillåtet om > f Bndbedd BW f, esonnsfekvens f f och -väde Effektnpssning Effektnpssning. I * Z Z I Effektnpssning komplex lst. Z I Effektnpssning. Komplex tvåpol med esistiv lst. Idel tnsfomto P = P Fölustfi tnsfomto. N Spänningsomsättning. N I N Stömomsättning. I N N Öveäkning v impedns. Z Z N Induktiv koppling Kopplingsfkto k ömsinduktns M SE M PA M M Seiekoppling och Pllellkoppling. 8