Вопросы к экзамену по ТЭЦ-П январь 2019г. 1. ПЕРВИЧНЫЕ (ВНУТРЕННИЕ) ПАРАМЕТРЫ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА. Определение четырехполюсника. Виды параметров четырехполюсника в зависимости от нагрузки; определение, методика нахождения, физический смысл, связь внутренних параметров, примеры определения внутренних параметров простейших четырехполюсников по заданию экзаменатора. 2. ВНУТРЕННИЕ ПАРАМЕТРЫ СОСТАВНЫХ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ. Системы уравнений неавтономного четырехполюсника. Расчет внутренних параметров сложных четырехполюсников при разных типах регулярного соединения. 3. ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА. Выражения, методика определения, физический смысл характеристических параметров; логарифмические единицы затухания (НЕП и дБ). 4. КАСКАДНОЕ СОЕДИНЕНИЕ СОГЛАСОВАННЫХ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ. ̇ для Условие полного согласования четырехполюсника. Схема, вывод 𝐺𝑐̇ и 𝐾𝑢𝑐 схемы из двух каскадно и согласованно включенных четырехполюсников. 5. ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИК В РЕЖИМЕ ПРОИЗВОЛЬНЫХ НАГРУЗОК. Схема, исходная система уравнений, схемные функции. 6. ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ АКТИВНЫХ И ПАССИВНЫХ НЕАВТОНОМНЫХ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ. Канонические Т- и П-образные схемы замещения активных четырехполюсников; нахождение параметров эквивалентных схем; схемы замещения пассивных четырехполюсников. 7. ЦЕПОЧЕЧНЫЕ LC-ФИЛЬТРЫ. Определение электрического фильтра. Структура цепочечных фильтров: Т-, П- и Гобразные звенья. Классификация по частотному признаку. Обоснование требования разного характера реактивностей плеч фильтра, определение фильтра K. Схемы полузвеньев ФНЧ, ФВЧ и ППФ типа K с указанием параметров элементов. Увязать тип фильтра со значением Ku(ω) в характерных точках. Для ФНЧ и ФВЧ записать выражения ωср. 8. АНАЛИЗ Т-, П- И Г-ОБРАЗНЫХ LC-ФИЛЬТРОВ БЕЗ ПОТЕРЬ. Вывод граничных условий для полосы прозрачности и общих соотношений в режиме согласования для затухания, фазы и характеристического сопротивления в полосах прозрачности и задержания на основе заданных предварительных соотношений. 9. ФНЧ ТИПА K. Определение, схема, параметры, физика работы, полоса прозрачности; выражения и графики характеристического затухания, фазы, коэффициента передачи, сопротивления с Т- и П-образной стороны; расчет параметров, условность хода характеристик; достоинства и недостатки фильтров K. 10. ФВЧ ТИПА K. Определение, схема, параметры, физика работы, полоса прозрачности; выражения и графики характеристического затухания, фазы, коэффициента передачи, сопротивления с Т- и П-образной стороны; расчет параметров; условность хода характеристик; достоинства и недостатки фильтров K. 11. ФИЛЬТРЫ ТИПА M, ИХ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ПАРАМЕТРЫ. Принцип увеличения крутизны затухания, условия согласованности с прототипом и расчет параметров производного полузвена; полоса прозрачности прототипа и производного полузвена. 12. ФИЛЬТРЫ ТИПА M, ИХ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, СОГЛАСОВАНИЯ В ПОЛОСЕ ПРОЗРАЧНОСТИ. РЕЖИМ Принцип увеличения крутизны затухания в последовательно- и параллельнопроизводных полузвеньях; расчет ω∞. Принцип согласованной работы с прототипом и нагрузкой; частотные зависимости характеристического сопротивления с Т- и П-образной стороны для полузвеньев типа M. 13. ПОЛУЗВЕНЬЯ ФНЧ ТИПА K И ТИПА M. Их сравнительные частотные характеристики коэффициента передачи, затухания, сопротивления с Т- и П-образной сторон; достоинства и недостатки фильтров типа K и M; совместная работа ФНЧ типа K и M (прототип – П – образное звено). 14. ПОЛУЗВЕНЬЯ ФВЧ ТИПА K И ТИПА M. Их сравнительные частотные характеристики коэффициента передачи, затухания, сопротивления с Т- и П-образной сторон; достоинства и недостатки фильтров типа K и M; совместная работа ФВЧ типа K и M (прототип – Т – образное звено). 15. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ОБЗОР МЕТОДОВ РАСЧЕТА ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ. Определение переходного процесса (ПП), условия возникновения ПП, длительность ПП; принцип непрерывности для любых цепей, законы коммутации для линейных цепей, независимые и зависимые НУ и методика определения последних; сравнительный обзор классического и операторного методов расчета переходных процессов, в том числе, необходимость составления дифференциального уравнения для послекоммутационной цепи, учет ненулевых начальных условий, порядок исследуемой цепи, характер входного воздействия при использовании разных методов расчета. 16. КЛАССИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА ПП. Суть классического метода расчета ПП и порядок расчета классическим методом. Пример расчета классическим методом ПП в цепи RL или RC (по заданию преподавателя) при действии сигнала 𝑒(𝑡) = 𝐸, смысл постоянной времени цепи. Ограничения, характерные для классического метода (тип и порядок цепи, характер входного сигнала). 17. ОПЕРАТОРНЫЙ МЕТОД РАСЧЕТ ПП. Расчет ПП по операторной схеме замещения, получение операторных схем замещения для L и C с ненулевыми НУ; изображение типовых сигналов 𝑒(𝑡) = 𝐸 и 𝑒(𝑡) = 𝐸𝑚 𝑐𝑜𝑠𝜔𝑡. Связь полюсов функций F(p) с характером оригинала 𝑓(𝑡). 18. ВРЕМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ. Графическое изображение, аналитическое описание и взаимосвязь испытательных (входных) сигналов при определении временных характеристик цепи; определение переходной и импульсной характеристик, их размерность; взаимосвязь временных характеристик цепи; пример определения переходной и импульсной характеристик для цепи первого порядка, схема которой задана. 19. ЧАСТОТНЫЕ И ВРЕМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ. Испытательные сигналы, используемые для нахождения частотных и временных характеристик цепи; вывод соотношений, связывающих операторные и временные функции цепи; взаимосвязь предельных значений для временных и частотных характеристик, их обоснование; пример вычисления всех характеристик цепи, схема которой задана. 20. ИНТЕГРИРОВАНИЕ ВХОДНОГО СИГНАЛА. Пассивные RC и RL-цепи: частотный и временной подход к процессу интегрирования, соотношения параметров цепи и параметров сигнала для наилучшего интегрирования; интегрирование с использованием операционного усилителя (ОУ). 21. ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЕ ВХОДНОГО СИГНАЛА. Пассивные RC и RL-цепи: частотный и временной подход к процессу дифференцирования, соотношения параметров цепи и сигнала для наилучшего дифференцирования; дифференцирование с использованием ОУ. 22. ЦЕПИ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ. Определение, особенности, первичные и вторичные параметры; линии без потерь; режим бегущих волн в линии без потерь и в линии с потерями. 23. ЦЕПИ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ. Определение, особенности, модель участка линии длиной dx, решение телеграфных уравнений для установившегося режима при гармоническом воздействии. 24. ПАДАЮЩИЕ И ОТРАЖЕННЫЕ ВОЛНЫ. Падающие и отраженные волны при гармоническом воздействии. Длина волны и фазовая скорость, коэффициент отражения: смысл и расчетная формула, значения для разных режимов работы ДЛ. Результат интерференции падающих и отраженных волн в ЛБП в зависимости от их величины и фазового сдвига. 25. РЕЖИМ БЕГУЩИХ ВОЛН. Режимы работы линии без потерь (ЛБП) в зависимости от характера нагрузки; амплитудные и фазовые соотношения в линии, входное сопротивление в режиме бегущей волны; использование в линии в качестве фидера, согласование линии с нагрузкой (с помощью четырехволнового трансформатора и реактивного шлейфа). 26. РЕЖИМ СТОЯЧИХ ВОЛН. Возможные режимы работы ЛБП; режим стоячих волн на примере короткозамкнутой линии: результат интерференции падающей и отраженной волны; вывод общих соотношений для режима стоячих волн и графики распределения тока, напряжения, входного сопротивления вдоль короткозамкнутой линии; частотная зависимость входного сопротивления; практическое использование короткозамкнутых отрезков линии 𝜆 (4 изолятор, колебательный контур). 27. РАЗОМКНУТАЯ ЛБП. Возможные режимы работы ЛБП; общий анализ режима стоячих волн, как результат интерференции падающей и отраженной волн и в виде выражения для суммарного напряжения вдоль ЛБП; графики распределения тока, напряжения и входного сопротивления вдоль разомкнутой линии; частотная зависимость входного сопротивления; практическое использование разомкнутых отрезков линии (колебательный контур, измерение частоты входного сигнала). 28. ИНДУКТИВНО НАГРУЖЕННАЯ ЛИНИЯ. Возможные режимы работы ЛБП; общий анализ режима стоячих волн; графики распределения тока, напряжения и входного сопротивления вдоль линии для индуктивной нагрузки. Влияние потерь на распределение U(y) с пояснением для характерных точек (бывших узлов и пучностей). 29. ЛИНИЯ, НАГРУЖЕННАЯ НА ЁМКОСТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ. Возможные режимы работы ЛБП; общий анализ режима стоячих волн; графики распределения тока, напряжения и входного сопротивления вдоль линии для емкостной нагрузки. Влияние потерь на зависимость модуля входного сопротивления от координаты сечения Zвх(y). 30. РЕЖИМ СМЕШАННЫХ ВОЛН. Возможные режимы работы ЛБП; общий анализ режима смешанных волн, как результат интерференции падающей и отраженной волн и в виде выражения для суммарного напряжения вдоль ЛБП; распределение тока и напряжения вдоль линии для ряда частных случаев; КБВ, КСВ; Rmin и Rmax; использование ЛБП для измерения комплексных сопротивлений. 31. РАБОТА ЛИНИИ НА ЧИСТО АКТИВНЫЕ НАГРУЗКИ. Возможные режимы работы ЛБП; графики распределения тока и напряжения вдоль линии для чисто активных нагрузок при изменении величины нагрузки от 0 до ∞; зависимости входного сопротивления линии от координаты сечения для короткозамкнутой, разомкнутой и согласованно нагруженной ЛБП; физика образования узлов и пучностей, минимумов и максимумов. 32. ПРИМЕНЕНИЕ ДЛИННОЙ ЛИНИИ. В качестве колебательного контура, металлического изолятора, трансформатора сопротивлений, измерителя сопротивлений и длины волны; обоснование такого использования на основе соответствующих графиков или выражений.