Deeltentamen A Netwerkanalyse

Transcriptie

1 Vul op alle formulieren die u inlevert uw naam en studentnummer in. Deeltentamen A Netwerkanalyse Datum: dinsdag 7 oktober 2003 Tijd: Naam: Studentnummer: Cijfer Lees dit eerst Vul uw naam en studentnummer in de vakjes hierboven en op het tweede blad in. Vul uw antwoorden in de daarvoor gereserveerde ruimten in. Eventueel kunt u extra bladen gebruiken die u dan duidelijk van uw naam en studentnummer moet voorzien. Geef voor de antwoorden, tenzij anders wordt gevraagd, steeds een korte berekening/verklaring. GEEF ALLEEN DE HOOFDSTAPPEN ZODANIG DAT DUIDELIJK WORDT HOE U TOT HET ANTWOORD GEKOMEN BENT. Geef ook steeds de juiste eenheden (bijv. V, A, W) met de juiste schaalfactoren (bijv. m (mili)). Prefixes: mili (m) = 10 3, micro (µ) = 10 6, nano (n) = 10 9, pico (p) = 10 12, femto (f) = 10 15, atto (a)= Nogmaals: denk aan de eenheden met schaalfactoren Opgave 1 Gegeven onderstaande schakeling. 10 Ω R 1 R 2 15 Ω a. Bepaal het vermogen wat in R 2 gedissippeerd wordt. Geef de juiste eenheid bij je antwoord. P = b. Maak de waarde van R 2 nu variabel, en duid deze aan met de letter x. Bepaal de dissipatie in R 2 als functie van zijn weerstandswaarde x. P = c. Voor welke waarde van x is de dissipatie in R 2 maximaal? x = 1 van 5

2 Opgave 2 Bepaal het Thévenin equivalente circuit voor onderstaande schakeling. Thévenin equivalent circuit 6V 1 kω 4V Opgave 3 Beschouw onderstaande schakeling. 1 R 0 R 1 R 2 V S 2 R 5 3 R 3 R 4 a. Geef de Kirchoffvergelijkingen voor de drie genummerde knooppunten 1 3. Druk je antwoord uit in de symbolische elementwaarden R 0 R 5, V 1...V 3 en V s. 2 van 5

3 Naam: Studentnummer: Knooppunt 1: Knooppunt 2: Knooppunt 3: b. Geef nu een matrixvergelijking voor deze Kirchoffvergelijkingen. Matrixvergelijking = Opgave 4 Beschouw onderstaand model van 2 achter elkaar geschakelde invertoren. Voor het bepalen van de laagnaarhoog (pullup) transitietijd van (de uitgang van) invertor 1 is deze schakeling te vervangen door onderstaande schakeling door het invullen van de juiste waarden van R en C. t = 0 R V C C 3 van 5

4 Welke waarden van R en C, uitgedrukt in de (symbolische) elementwaarden van het bovenste schema horen bij het bepalen van de laagnaarhoog overgangstijd van de eerste invertor? Geef een korte verklaring. R = C = Verklaring Opgave 5 Beschouw onderstaand 1 e orde RC netwerk. Vóór t=0 is de schakelaar zeer lang in de getekende positie. 1 kω t = 0 10 pf V C a. Geef een uitdrukking voor V C (t) voor t 0. Geef duidelijk aan wat in dit antwoord de steadystate (stationaire toestand) en de transient (overgangsverschijnsel) component is. Alleen antwoord is voldoende. V C (t) = b. Bepaal het tijdstip t 1 zodanig dat V C (t 1 )=4V, m.a.w. bepaal hoe lang het duurt om de condensator op te laden tot 4V. t 1 = c. Stel dat op t=t 1 de schakelaar weer terug springt naar de getekende uitgangspositie van vóór t=0. Geef een uitdrukking voor V C (t) voor t t 1. Alleen antwoord is voldoende. V C (t) = 4 van 5

5 Naam: Studentnummer: d. Bepaal het tijdstip t 2 waarop V C gedaald is tot 1V. t 2 = e. Geef een uitdrukking voor de stroom door de bron geleverd als functie van de tijd, voor 0 t t 1. i S (t) = f. Als je de uitdrukking voor de bronstroom in een bepaald tijdsinterval kent, hoe kun je dan het gemiddelde vermogen bepalen wat de bron gedurende deze tijd heeft geleverd? Geen berekening, alleen uitleg. Uitleg: 5 van 5