Font size
Worksheetsceia2
Total questions: 45
Worksheet time: 29mins
Comportarea reală a unui element reactiv de filtru (bobină sau condensator) depinde de valorile elementelor de circuit parazite. Neglijând rezistenţele, la variaţia frecvenţei:
circuitul echivalent al unei bobine va fi susceptibil să fie sediul unei rezonanţe serie
frecvenţa de rezonanţă se calculează cu o aceeaşi relaţie pentru ambele cazuri
circuitul echivalent al unei bobine va fi susceptibil să fie sediul unei rezonanţe paralel
circuitul echivalent al unui condensator va fi susceptibil să fie sediul unei rezonanţe serie
La ieşirea unui filtru trece-jos de tip RC este conectată o sarcină rezistivă R.. Comparativ cu funcţionarea sa în gol, schimbările care apar sunt următoarele:
modulul impedanţei de ieşire scade
pulsaţia de tăiere creşte
pulsaţia de tăiere scade
câştigul rămâne neschimbat
câştigul descreşte
Marcaţi (presupunând cunoscută semnificaţia notaţiilor) relaţiile corecte dintre următoarele mărimi electrotehnice:
In cazul unui ecran electromagnetic de grosime g, cu pereţi electric subţiri (raportul g/6<<1, 6 - adâncimea de pătrundere) situat faţă de sursă în zona de câmp îndepărtat, nswer save se . 3 componenta atenuării cu cea mai mare pondere va fi cea produsă de:
absorbţie
reflexie
refiexiile repetate între pereţii ecranului
În zona de câmp apropiat a unui dipol magnetic, impedanţa de undă (£,,). pe seama valorii căreia este caracterizat câmpul electromagnetic, va fi
caracteristică unui câmp de mare impedanţă
constantă în modul, atât timp cât
caracteristică unui câmp de mică impedanţă
influenţată de faptul că este mult mai intens câmpul magnetic decât câmpul electric
Un semnal periodic şi nesinusoidal, care satisface relaţia u(t)= — u(t+T/2), perioada T având 20 ms, se descompune în domeniul frecvenţă, în armonici având frecvența;
50 Hz 150 Hz, 250 Hz, 350 Hz...
60 Hz, 180 Hz, 300 Hz, 420 Hz „....
60 Hz 120 Hz, 180 Hz, 240 Hz......
50 Hz, 100 Hz, 150 Hz, 200 Hz, 250 Hz...
Următoarele afirmaţii sunt adevărate (referitoare la comportarea unui ecran situat în zona de câmp îndepărtat):
în punctul de discontinuitate aer-ecran metalic, radiaţia sosind din mediul aer, componenta de câmp magnetic se reflectă integral şi cu semn schimbat (se anulează)
în punctul de discontinuitate aer-ecran metalic, radiaţia sosind din mediul aer, componenta de câmp electric se reflectă integral şi cu acelaşi semn (se dublează)
în punctul de discontinuitate ecran metalic-aer, radiaţia sosind din mediul metal, componenta de câmp magnetic se reflectă integral şi cu acelaşi semn (se dublează)
în punctul de discontinuitate aer-ecran metalic, radiaţia sosind din mediul aer, componenta de câmp electric se reflectă integral şi cu semn schimbat (se anulează)
Între mărimile care descriu, în coordonate sferice, starea câmpului electromagnetic în apropierea surselor elementare de radiaţie electromagnetică (de tip dipol electric respectiv dipol Answer saved - Cre, N Savage za magnetic) există următoarele similitudini sau relaţii:
componenta de câmp predominantă, în modul, în apropierea sursei este şi cea care defineşte tipul de dipol (electric/magnetic)
componenta (E sau H) în lungul direcţiei de propagare este o funcţie proporţională cu 1/r^3, r fiind distanţa faţă de sursă
componenta (E sau H) în lungul direcţiei de propagare este o funcţie proporţională cu 1/r, r fiind distanţa faţă de sursă
componentele vectoriale E şi H care sunt perpendiculare pe direcţia de propagare sunt şi perpendiculare între ele
Dacă asimptota modulului funcţiei de transfer a unui filtru prezintă o pantă de —20dB/decadă, înseamnă că:
filtrul introduce o atenuare de 20 dB între două valori ale frecvenţelor aflate în raport 2:1
filtrul introduce o atenuare de 20 dB între două valori ale frecvenţelor aflate în raport 10:1
filtrul introduce o atenuare a tensiunilor ieşire/intrare (în modul) în raport 1/10
filtrul introduce o atenuare a tensiunilor ieşire/intrare (în modul) în raport 1/20
Următoarele relaţii descriu corect un anumit regim al câmpului electromagnetic (se presupun a fi cunoscute notaţiile, fiind cele consacrate în electrotehnică). Astfel, dacă:
regimul este cvasitaţionar, de tip anelectric (valabil pentru interiorul metalelor, la orice frecvenţă tehnică)
, regimul este staționar (electrocinetic/ d curent continuu)
regimul este nestaţionar
În cazul unui filtru de tip trece-bandă, de speța a II-a, de tip rezonant,
pulsaţia centrală este dată de relaţia w0=1/sqrt(LC)
factorul de calitate este un număr
unitatea de măsură a factorului de calitate este [ohm]
factorul de calitate are expresia Q=(1/R)sqrt(L/C) indiferent de structura filtrului (LC serie sau LC paralel)
pulsaţia centrală este dată de relaţia w0 = sqrt(LC)
Defazajul tensiunilor măsurate la intrarea, respectiv la ieşirea unui filtru de speța l-a, indiferent de structura şi rolul său, este minim pentru:
frecvenţe din domeniul benzii sale de trecere
frecvenţe din domeniul benzii sale de blocare
frecvenţe egale cu frecvenţa de tăiere
Un dispozitiv de protecţie hibrid de tip eclator-varistor serie
prezintă dezavantajul intrării în funcţiune conform caracteristicii eclatorului
prezintă avantajul că nivelul de protecţie nu depinde de panta supratensiunii
va suporta un curent de descărcare conform caracteristicii varistorului
Diodele cu avalanşă
suportă curenţi de descărcare mult mai mici decât cei ai varistoarelor
se conectează şi pot funcţiona în conducţie inversă fără să se distrugă
prezintă timpi de comutație foarte reduşi, de ordinul nanosecundelor
prezintă timpi de comutație de ordinul microsecundelor
Un telefon mobil emite în aer o undă electromagnetică având o variaţie sinusoidală a componentelor (£ & H), la frecvenţa de 500 MHz. Dacă telefonul este ţinut la o distanţă de 10 cm față de ureche, aceasta se va găsi (aproximând m=3):
în zona de “câmp apropiat”
în zona de “câmp îndepărtat”
la limita dintre zona de “câmp apropiat” şi cea de “câmp îndepărtat”
Componenta continuă a unui semnal perturbator periodic (de perioadă T) şi nesinusoidal, u(t), este determinabilă analitic din relaţia:
Un semnal descriptibil în domeniul timp printr-o relaţie analitică de forma u(t)=k(e^-at — e^-bt), în domeniul frecvenţă va fi caracterizat
ca semnal de bandă largă
ca semnal de bandă îngustă
printr-un spectru de amplitudini infinit şi discret
Banda de frecvenţă (rezultată din calcul) a unui impuls de tensiune este de 10 MHz. Pentru vizualizarea şi înregistrarea sa corectă este necesar ca banda de frecvenţă analogică a aparatului de măsură (de exemplu, osciloscop) să fie
de cel puţin 50 MHz
dublă faţă de cea a semnalului de măsurat
egală cu cea a semnalului de măsurat
Numărul de undă k=27/Ă (fiind lungimea de undă) este o mărime
care se măsoară în m-1
ce permite identificarea tipului de dipol elementar
ce nu depinde de frecvenţa sursei şi nici de mediul de propagare a undei
care se măsoară în radiani/m
Într-o schemă paralel eclator varistor, între aceste elemente existând un element de decuplare de tip bobină
tensiunea de limitare a varistorului poate fi inferioară tensiunii de amorsare statică a eclatorului
tensiunea la bomele receptorului nu va depăşi tensiunea de limitare a varistorului
după amorsarea eclatorului, varistorul poate prelua întregul curent de descărcare asociat supratensiunii
La frecvenţa de tăiere a unuli filtru trece-jos (calculată la —3 dB)
tensiunea la ieşire descreşte la 0,5 faţă de cea de intrare
puterea la ieşire descreşte la 0,5 față de cea de intrare
tensiunea la ieşire descreşte la 1 /sqrt(2) faţă de cea de intrare
puterea la ieşire descreşte la 0,25 faţă de cea de intrare
Sunteţi în situaţia de a alege un cablu ecranat pentru a asigura transmiterea de date într-o stație electrică. Din catalogul de produse al unui potenţial furnizor aţi reținut două tipuri: primul (notat A), specifică o impedanţa de transfer de 20 mohm/m, iar al doilea (notat B) o impedanţa de transfer de 10 mohm/m, ambele în acelaşi domeniu de frecvenţe (adecvat, după calculele pe care le-aţi făcut, posibilelor perturbații din staţie). Veţi
exprima opinia că nu pot fi realizate fizic astfel de cabluri (valorile prezentate nu pot fi atinse)
alege varianta B (justificând, eventual, diferenţa de preţ faţă de cealaltă)
alege varianta A (Justificând, eventual, diferenţa de preţ faţă de cealaltă)
notifica furnizorul că a greşit filele de catalog, deoarece impedanţa de transfer se măsoară în ohm şi nu în ohm/m
O emisie electromagnetică măsurată sub forma puterii la ieşirea unui generator şi având valoarea relativă de +10 dBm, prezintă un nivel în tensiune, exprimat în dBuv, (aşadar când valoarea efectivă a tensiunii de referinţă este de 1 uV) la bornele unei rezistenţe de 50 ohm egal cu:
+ 110 dBuV
-127 dBuV
+117 dBuV
Comparativ cu funcţionarea în gol, în cazul unui filtru de tip trece-sus, de speța a l-a, funcţionând în sarcină,
valoarea câştigului rămâne neschimbată dacă filtrul este de tip R-L
valoarea câştigului rămâne neschimbată dacă filtrul este de tip R-C
banda de trecere a filtrului se îngustează în cazul filtrului cu structură R-L
Din raţiuni tehnice, în cazul oricărui filtru pasiv interesează, în vederea evaluării performanţelor sale funcţionale, următorii parametri:
valoarea maximă a modulului impedanţei de ieşire
valoarea minimă a modulului impedanţei de intrare
faptul ca valoarea câştigului trebuie să fie supraunitară
valoarea maximă a modulului impedanţei de intrare
In reţelele de alimentare, în cele mai multe cazuri, tensiunile şi curenţii pot fi descrişi în domeniul timp prin funcţii de forma, f(t)= — f (t+ T/2), T fiind perioada semnalului. In domeniul frecvenţă, aceste mărimi vor fi caracterizate prin faptul că
dacă este vorba de o reţea trifazată cu conductor de neutru, pe faze circulând curenţi de acest tip, prin neutru nu va exista nicio circulaţie de curent
au numai armonici de rang impar
nu au componentă continuă
nu au decât armonici de rang par
În cazul unei perturbații electromagnetice radiate în aer, în zona de câmp îndepărtat sunt valabile următoarele relaţii între viteza de propagare a frontului undei, c, şi Zo , impedanţa de undă intrinsecă (a mediului/spaţiului liber):
Legea circuitului magnetic permite identificarea surselor posibile de câmp magnetic, respectiv:
sarcinile electrice imobile
curenţii de conducție
variaţia în timp a unui câmp electric
Analizaţi structura filtrelor din figura de mai jos şi marcați afirmaţiile adevărate:
filtrele din figurile a şi c sunt de tip trece-bandă iar cel din figura b este de tip opreşte bandă
toate sunt filtre de tip trece bandă
filtrele din figurile a şi b sunt de tip trece-bandă
toate sunt filtre de tip opreşte bandă
filtrul din figura c este de tip opreşte bandă
Varistoarele sunt dispozitive de limitare a supratensiunilor tranzitorii
ai căror curenţi nominali sunt definiţi ca valorile de vârf a unui impuls de formă 8/20 us
care pot proteja atât rețele/circuite de tensiune continuă cât şi de tensiune alternativă
care asigură caracteristici de protecţie bilaterale (simetrice)
care asigură caracteristici de protecţie unilaterale (unipolare)
Modulul vectorului Poynting:
exprimă densitatea de energie a câmpului într-un volum dat (J/m^3)
se exprimă în Wxs
permite definirea modului de polarizare (vertical, orizontal, liniar etc.) a unei unde electromagnetice plane
este dat de raportul E/H
exprimă densitatea de putere transportată de frontul unei unde electromagnetice (W/m^2)
Exprimarea în d8 a funcţiei de transfer globale a unor cuadripoli conectaţi în lanţ
dă ca valoare rezultantă întotdeauna o valoare pozitivă indiferent de tipul cuadripolilor componenți
prezintă avantajul că răspunsul sistemului (exprimat în dB) este obţinut prin înmulţirea valorilor individuale (în dB) ale cuadripolilor din componenţa ansamblului
prezintă avantajul că răspunsul sistemului (exprimat în dB) este obţinut prin însumarea valorilor individuale (în dB) ale cuadripolilor din componenţa ansamblului
Structura unui filtru de reţea este astfel realizată încât:
bobinele se dispun întotdeauna în serie cu căile de curent active
să poată acţiona atât împotriva perturbaţiilor de mod comun cât şi a celor de mod diferenţial
inductanţele bobinelor nu trebuie să determine căderi inacceptabile de tensiune la frecvenţa reţelei
condensatoarele se dispun întotdeauna în paralel cu căile de curent active, valorile lor fiind (fără restricţie) cât mai mari cu putinţă
La modul general, un câmp electric poate fi produs de:
sarcini electrice imobile
câmpuri magnetice generate de magneţi permanenţi
variaţia unui câmp magnetic
curenţi de conducţie
Caracteristicile comune ale dispozitivelor de protecţie împotriva perturbaţiilor tranzitorii sunt:
caracteristica lor tensiune-curent este puternic neliniară
prezintă impedanţe foarte mari în regim de funcționare normală a receptorului protejat
prezintă impedanțe mari la intrarea în conducţie
Analizaţi următoarele figuri şi precizaţi, numai pe baza structurilor prezentate, în care dintre acestea este reprezentat un filtru trece-jos
a
b
c
Impedanţa de transfer a unui cablu coaxial ecranat are expresia Zi=(R3+jwLi)/l. Semnificaţia notaţiilor este următoare:
cu l s-a notat inductanţa proprie a ecranului
cu Lt s-a notat inductanţa de transfer a cablului ecranat
cu R3 s-a notat rezistenţa conductorului central
cu Lt s-a notat inductanţa proprie a ecranului
cu R3 s-a notat rezistenţa ecranului cablului
Caracteristicile eclatoarelor cu gaz cu funcţionare prin străpungere:
electrozii au rază de curbură redusă pentru ca dispozitivul să asigure o tensiune de limitare minimă
electrozii lor sunt de tip placă şi sunt dispuşi paralel
e regulă, pot întrerupe curenţi de însoţire relativ reduşi
în cazul distrugerii prin supracurent conductoarele între care se montează rămân scurtcircuitate
prezintă sensibilitate la panta supratensiunii incidente
Impedanţa caracteristică a peretelui metalic al unui ecran electromagnetic este
o mărime reală
o mărime reală
în modul, de acelaşi ordin de mărime cu impedanţa de undă a aerului
în modul, mult mai mică decât impedanţa de undă a aerului
În cazul unui filtru de tip trece-jos, de speța I-a,
tensiunea de ieşire este defazată în urma celei de intrare (pentru orice f=!0)
tensiunea de ieşire este defazată înaintea celei de intrare (pentru orice f=!0)
Echivalarea procesului de propagare a unei unde electromagnetice sosită din aer la peretele unui ecran în spatele căruia se află tot aer, poate fi făcută printr-o schemă cu 3 linii fără a a 3 - pierderi, înseriate. In acest caz:
atenuarea poate fi determinată considerând propagarea oricăreia dintre componentele câmpului
expresiile factorilor de reflexie, respectiv transmisie sunt calculabile ca şi în cazul propagărilor undelor de curent sau tensiune pe linii, considerând echivalenţa corespunzătoa cu componentele câmpului electromagnetic
valoarea determinată a atenuării reprezintă numai componenta de reflexie a acesteia
pentru calculul atenuării, componenta de câmp electric este echivalată cu o undă de curent
modelarea astfel realizată ţine seama de grosimea ecranului, prin lungimea liniei care îl reprezintă
Dacă nivelul unui semnal (tensiune, putere etc.) evaluat în mărimi absolute (V, W etc.) este 0 (zero) atunci:
exprimarea sa în dB va fi, de asemenea, egală cu 0 dB
este posibilă exprimarea sa numai în Np (Neperi)
nueste posibilă exprimarea sa în dB (nu este definită expresia de conversie respectivă)
Spectrul de frecvenţă (al amplitudinilor sau al densităţii de amplitudine, după caz) al unui semnal perturbator este
infinit şi discret, dacă semnalul este periodic
infinit şi continuu, dacă semnalul este aperiodic
infinit şi discret, dacă semnalul este aperiodic
infinit şi continuu, numai dacă semnalul conţine componentă continuă
Atenuarea de absorbţie a unui perete metalic infinit extins (de grosime g) poate fi aproximată prin relaţia (6 fiind adâncimea de pătrundere), exprimată în [dB]:
Eclatoarele cu gaz cu funcţionare prin conturnare:
pot întrerupe curenţi de însoţire de valori mai mari comparativ cu eclatoarele cu funcţionare prin străpungere
pot asigura curenţi de descărcare de valori foarte mari
prezintă sensibilitate redusă la panta supratensiunii incidente
nu pot fi realizate în varianta cu funcţionare comandată
