Wielkości charakteryzujące przebiegi sinusoidalne

Zadanie 1.

W pliku dane1.pdf znajdują się (dla każdego ucznia osobno) równania opisujące przebiegi napięcia u(t) i prądu i(t) w pewnym odbiorniku, jak w poniższym przykładzie.

u(t) = 12 ⋅ sin(314 ⋅ t + π/4) V 
i(t) = 8 ⋅ sin(314 ⋅ t - π/9) A

Wyznacz:

  1. amplitudę napięcia Um
  2. amplitudę prądu Im
  3. wartość skuteczną napięcia U
  4. wartość skuteczną prądu I
  5. pulsację przebiegów ω
  6. częstotliwość przebiegów f
  7. okres przebiegów T
  8. fazę początkową napięcia ψu
  9. fazę początkową prądu ψi
  10. przesunięcie fazowe między napięciem a prądem φ
  11. wartość napięcia po czasie t = 120 µs
  12. wartość prądu po czasie t = 50 µs

Zadanie 2.

Przy użyciu programu Octave wykreśl na wspólnym rysunku przebiegi napięcia i prądu dla zakresu od 0 do 0.1 s.
Wskazówki dotyczące wykonania znajdziesz na stronie: Wykres przebiegu sinusoidalnego.

Praca powinna być wydrukowana na papierze formatu A4 i zawierać:

  1. stronę tytułową (uzupełnioną twoimi danymi) w układzie przedstawionym na poniższej ilustracji
  2. równania opisujące przebiegi napięcia i prądu
  3. obliczenia i odpowiedzi na pkt. a - l
  4. kod źródłowy programu
  5. wykresy przebiegów napięcia i prądu na wspólnym rysunku

strona  tytulowa


Zadanie 3.

W pliku dane1.pdf znajdują się (dla każdego ucznia osobno) równania opisujące przebiegi napięcia u(t) i prądu i(t) w pewnym odbiorniku, jak w poniższym przykładzie.

u(t) = 12 ⋅ sin(314 ⋅ t + π/4) V 
i(t) = 8 ⋅ sin(314 ⋅ t - π/9) A

Wyznacz:

  1. amplitudę napięcia Um
  2. amplitudę prądu Im
  3. wartość skuteczną napięcia U
  4. wartość skuteczną prądu I
  5. pulsację przebiegów ω
  6. częstotliwość przebiegów f
  7. okres przebiegów T
  8. fazę początkową napięcia ψu
  9. fazę początkową prądu ψi
  10. przesunięcie fazowe między napięciem a prądem φ
  11. wartość napięcia po czasie t = 120 µs
  12. wartość prądu po czasie t = 50 µs

Zadanie 4.

Przy użyciu języka Python wraz z bibliotekami NumPy i Matplotlib wykreśl na wspólnym rysunku przebiegi napięcia i prądu dla zakresu od 0 do 0.1 s.
Przykłady znajdziesz na stronie: Python plus Matplotlib i NumPy - rysowanie przebiegu sinusoidalnego

Praca powinna być wydrukowana na papierze formatu A4 i zawierać:

  1. stronę tytułową (uzupełnioną twoimi danymi) w układzie przedstawionym na poniższej ilustracji
  2. równania opisujące przebiegi napięcia i prądu
  3. obliczenia i odpowiedzi na pkt. a - l
  4. kod źródłowy programu
  5. wykresy przebiegów napięcia i prądu na wspólnym rysunku

strona  tytulowa


Zadanie 5.

W pliku dane5.pdf znajdują się wartości: częstotliwości f, elementów R, L dwójnika szeregowego oraz przebieg czasowy występującego na nim napięcia u(t). Wyznacz metodą klasyczną przebieg czasowy prądu dwójnika i(t).

zadanie 5

Sposób wykonania:

  1. wyznacz wartość skuteczną napięcia U
  2. wyznacz fazę początkową napięcia ψu
  3. oblicz pulsację przebiegu ω
  4. oblicz reaktancję cewki XL
  5. oblicz impedancję dwójnika Z
  6. oblicz kąt fazowy impedancji dwójnika φ
  7. oblicz wartość skuteczną prądu I
  8. oblicz fazę początkową prądu ψi
  9. oblicz amplitudę prądu Im
  10. podaj wzór określający przebieg czasowy prądu i(t)

Przy użyciu programu Octave wykreśl przebiegi napięcia i prądu dla zakresu od 0 do 0.1 s.
Wskazówki dotyczące wykonania dwóch wykresów w jednym oknie graficznym znajdziesz na stronie:
Dwa wykresy w jednym oknie.

Zadanie 6.

W pliku dane5.pdf znajdują się wartości: częstotliwości f, elementów R, C dwójnika równoległego oraz przebieg czasowy występującego na nim napięcia u(t). Wyznacz metodą klasyczną przebieg czasowy prądu dwójnika i(t).

zadanie 5

Sposób wykonania:

  1. wyznacz wartość skuteczną napięcia U
  2. wyznacz fazę początkową napięcia ψu
  3. oblicz pulsację przebiegu ω
  4. oblicz konduktancję rezystora G
  5. oblicz susceptancję kondensatora BC
  6. oblicz admitancję dwójnika Y
  7. oblicz kąt fazowy admitancji dwójnika φ
  8. oblicz wartość skuteczną prądu I
  9. oblicz fazę początkową prądu ψi
  10. oblicz amplitudę prądu Im
  11. podaj wzór określający przebieg czasowy prądu i(t)

Przy użyciu programu Octave wykreśl przebiegi napięcia i prądu dla zakresu od 0 do 0.1 s.
Wskazówki dotyczące wykonania dwóch wykresów w jednym oknie graficznym znajdziesz na stronie:
Dwa wykresy w jednym oknie.

W trakcie wykonywania zadań pomocne będą wzory do zamiany stopni na radiany (i odwrotnie).

  kąt_w_stopniach = kąt_w_radianach * 180 / π
  kąt_w_radianach = kąt_w_stopniach * π / 180

Praca powinna być wydrukowana na papierze formatu A4 i zawierać:

  1. stronę tytułową (uzupełnioną twoimi danymi) w układzie przedstawionym na poniższej ilustracji
  2. równania opisujące przebieg napięcia
  3. wartości elementów R, L, C
  4. rozwiązania zadań
  5. kody źródłowe programów
  6. wykresy przebiegów napięcia i prądu w jednym oknie graficznym

strony pracy nr 3

Wszystkie etapy pracy należy wykonać samodzielnie. Nie należy udostępniać jej innym uczniom. Dostarczenie identycznej lub prawie identycznej pracy będzie skutkowało jej niezaliczeniem.


Zadanie 7.

W pliku dane5.pdf znajdują się wartości: częstotliwości f, elementów R, L dwójnika szeregowego oraz przebieg czasowy występującego na nim napięcia u(t). Wyznacz metodą symboliczną przebieg czasowy prądu dwójnika i(t).

zadanie 5

Sposób wykonania:

  1. wyznacz postać wykładniczą wartości skutecznej zespolonej napięcia U
    • wyznacz wartość skuteczną napięcia U
    • wyznacz fazę początkową napięcia ψu
    • zapisz napięcie zespolone w postaci wykładniczej U = U⋅eu
  2. oblicz pulsację przebiegu ω
  3. oblicz reaktancję cewki XL
  4. wyznacz postać wykładniczą impedancji zespolonej dwójnika Z:
    • oblicz moduł impedancji zespolonej dwójnika Z
    • oblicz kąt fazowy impedancji zespolonej dwójnika φ
    • zapisz impedancję zespoloną w postaci wykładniczej Z = Z⋅e
  5. wyznacz postać wykładniczą wartości skutecznej zespolonej prądu I
  6. wyznacz wartość skuteczną prądu I
  7. wyznacz amplitudę prądu Im
  8. wyznacz fazę początkową prądu ψi
  9. podaj wzór określający przebieg czasowy prądu dwójnika i(t)

Zadanie 8.

W pliku dane5.pdf znajdują się wartości: częstotliwości f, elementów R, C dwójnika równoległego oraz przebieg czasowy występującego na nim napięcia u(t). Wyznacz metodą symboliczną przebieg czasowy prądu dwójnika i(t).

zadanie 5

Sposób wykonania:

  1. wyznacz postać wykładniczą wartości skutecznej zespolonej napięcia U
    • wyznacz wartość skuteczną napięcia U
    • wyznacz fazę początkową napięcia ψu
    • zapisz napięcie zespolone w postaci wykładniczej U = U⋅eu
  2. oblicz konduktancję rezystora G
  3. oblicz pulsację przebiegu ω
  4. oblicz susceptancję kondensatora BC
  5. wyznacz postać wykładniczą admitancji zespolonej dwójnika Y:
    • oblicz moduł admitancji zespolonej dwójnika Y
    • oblicz kąt fazowy admitancji zespolonej dwójnika φ
    • zapisz admitancję zespoloną w postaci wykładniczej Y = Y⋅e-jφ
  6. korzystając z prawa Ohma, wyznacz postać wykładniczą wartości skutecznej zespolonej prądu I
  7. wyznacz wartość skuteczną prądu I
  8. wyznacz amplitudę prądu Im
  9. wyznacz fazę początkową prądu ψi
  10. podaj wzór określający przebieg czasowy prądu dwójnika i(t)

Praca powinna być wydrukowana na papierze formatu A4 i zawierać:

  1. stronę tytułową (uzupełnioną twoimi danymi) w układzie przedstawionym na poniższej ilustracji
  2. równania opisujące przebieg napięcia
  3. wartości elementów R, L, C
  4. rozwiązania zadań

strony pracy nr 4

Wszystkie etapy pracy należy wykonać samodzielnie. Nie należy udostępniać jej innym uczniom. Dostarczenie identycznej lub prawie identycznej pracy będzie skutkowało jej niezaliczeniem.