TSTE05 Elektronik & mätteknik Föreläsning 3 Likströmsteori: Problemlösning

Transkript

1 TSTE05 Elektronik & mätteknik Föreläsning 3 Likströmsteori: Problemlösning Mikael Olofsson Institutionen för Systemteknik (ISY) Ämnesområdet Elektroniska kretsar och system

2 Lösningsmetodik Superposition 1. Betrakta en källa i taget och gör följande: Nollställ övriga källor Bestäm sökt storhet 2. Addera delresultaten Betrakta E. Nollställ I 0 (avbrott).bestämi 1. U Ohms lag, seriekoppling: Betrakta I 0. Nollställ E(kortslutning).BestämI 2. Strömdelning: Exempel: Sök I. U I I Addera resultaten för att bestämma I

3 Metodik Nodanalys

4 Exempel Nodanalys Eliminera ensam spänningskälla

5 Exempel Nodanalys Identifiera noder Samma nod

6 Exempel Nodanalys Inför nodpotentialer V 3 E C V 1 E B Samma nod V 4 E A V 1 E B

7 Exempel Nodanalys Strömmar V 3 E C V 1 E B Samma nod V 4 E A V 1 E B

8 Exempel Nodanalys Spänningar över resistanser V 2 (V 1 E B ) V 3 E C V 1 E B V 3 E C V 1 Samma nod V 1 (V 4 E A ) V 4 E A V 1 E B V 1 E B V 7 V 1 V

9 Exempel Nodanalys Teckna Kirchhoffs strömlag V 2 (V 1 E B ) V 3 E C V 1 E B V 3 E C V 1 Samma nod V 1 (V 4 E A ) V 1 E B V 1 E B V 7 V 1 V 6 V 4 E A KCL i pkt 1:

10 Goda råd inför inlämningsuppgift 1 Definieraallaanvändastorheter, annarsvet jag intevaddu menar med dem. Använd vedertagen matematisk notation. Alla svar ska ges som närmevärden med minst tre värdesiffror. Avrunda inte delresultat. Om du använder Matlab: Matlab har fler siffror än vad Matlab per default redovisar. Följande kommando är bra: format long Vid handskrivna lösningar: Skanna in dem med någon av LiUs skrivare. Bifoga uppgiftsbladet. Skanna helst in det

11 Symboler i inlämningsuppgift 1 Ideal strömkälla 2m = 2mA Ideal spänningskälla (långt streck +, kort streck ) Resistans 5k = 5kΩ

12 Exempel likströmsteori (typ inlämning 1) Ersätt denna krets med en theveninekvivalent. Samtliga källor är ideala. I03, 5m R3, R2, E1, 4V R1, 2k R4, 2k A I02 2m E4 2V R9 2k R10 2k R11 I01 6m B R5, E3, 3V I04, 5m R6, R7, R8, E2, 2V

13 Exempel likströmsteori förenklingar Ensam spänningskälla I03, 5m R3, Strömkälla vinner i seriekoppling R2, E1, 4V R1, 2k R4, 2k A I02 2m E4 2V R9 2k R10 2k R11 I01 6m B R5, E3, 3V I04, 5m R6, Spänningskälla vinner i parallellkoppling R7, E2, 2V R8,

14 Exempel likströmsteori fler förenklingar I03, 5m R2, R1, 2k R4, 2k A E4 2V E3, 3V R12 R11 I01 6m B R5, E3, 3V R6, Strömkälla vinner i seriekoppling E3, 3V E2, 2V I04, 5m R8, (Vänd som E 3 )

15 Exempel likströmsteori Potentialer, mm I03, 5m Sök tomgångsspänning R13, 2k R1, 2k R4, 2k A E5, 5V R12 R11 I01 6m B Tvåpolssatsen R6, Jorda en nod A I04, 5m B E6, 1V R8,

16 Exempel likströmsteori Strömmar I03, 5m R13, 2k R1, 2k R4, 2k A E5, 5V R12 R11 I01 6m B R6, I04, 5m E6, 1V R8,

17 Exempel likströmsteori Kortslutningsström I03, 5m R13, 2k R1, 2k R4, 2k A E5, 5V R12 R11 I01 6m B Nortons teorem A R6, I04, 5m B E6, 1V R8,

18 Exempel likströmsteori Resistans R13, 2k R1, 2k R4, 2k A R12 R11 B R6, R8,

19 Exempel likströmsteori Resistans R4, 2k A R14 4k R12 R11 B R15, 1/2 k

20 Exempel likströmsteori Resistans R4, 2k A R16 4/5 k R11 B R15, 1/2 k

21 Exempel likströmsteori Resistans A R17 33/10 k R11 B Kontroll:

22 Mikael Olofsson ISY/EKS

23 Anteckningar från tavlan Följande sidor innehåller mina anteckningar av det som hamnade på tavlan då jag löste exemplet. Dessa anteckningar innehåller lite mer än vad som faktiskt hamnade på tavlan

24 Bestämning av tomgångsspänning

25 Bestämning av tomgångsspänning

26 Bestämning av tomgångsspänning

27 Bestämning av tomgångsspänning

28 Bestämning av tomgångsspänning

29 Bestämning av kortslutningsström

30 Bestämning av kortslutningsström

31 Bestämning av kortslutningsström