Copyright 20 13 Dorling Kindersley (India) Pvt. Ltd



Download 5,69 Mb.
Pdf ko'rish
bet334/427
Sana21.11.2022
Hajmi5,69 Mb.
#869982
1   ...   330   331   332   333   334   335   336   337   ...   427
Bog'liq
Electric Circuit Analysis by K. S. Suresh Kumar

t
= 0
t
= 0.12 s
10 V




0.5 H
S
1
S
2

Fig. 10.11-8 
20. Initial current at t 
= -∞
in the inductor in the circuit in Fig. 10.11-9 was zero. Find i
L
(t) and v
L
(t
for t 

0

and plot them. 
2
u
(–
t
) V
3
u
(
t
) A




0.5 H
+
+


i
L
v
L
Fig. 10.11-9 


10.62
First-Order 
RL
Circuits
21. The switch S in Fig. 10.11-10 is a two-position switch and starts at position-1 at t 

0. It is kept 
in that position for 10ms and then thrown to position-2. It is kept at 2
nd
position till the current in 
the inductor goes to zero. At that instant, it is thrown back to position-1. Then, the whole cycle 
repeats. (i) Calculate and plot two cycles of i
L
(t), i
S1
(t) and i
S2
(t). (ii) What is the frequency of 
switching in the circuit? (iii) What are the average currents in the two sources and inductance? 
(iv) What are the average power delivered to the 24V source and the average power supplied by 
12V source. (v) If the idea was to charge the 24V battery from 12V battery, what is the efficiency 
of this charger? (vi) Suggest a method to control the average charging current in the 24V battery.
12 V
1
2
0.1 

5 mH
24 V
S
+
+


i
L
i
S1
i
S2
Fig. 10.11-10 
22. Repeat the steps in Problem 3 with the circuit in Fig. 10.11-11.
12 V
1
2
0.1 

5 mH
24 V
S
+
+


i
L
i
S1
i
S2
Fig. 10.11-11 
23. The switch S in Fig. 10.11-12 starts at position-1 at t 

0. It is kept in that position for 10ms and 
then thrown to position-2. It is kept at 2
nd
position till the current in the inductor goes to zero. 
At that instant, it is thrown back to position-1. Then, the whole cycle repeats. 
24 V
1
2
0.1 

5 mH
12 V
+
+


i
L
i
S1
i
S2
Fig. 10.11-12 
(i) Calculate and plot two cycles of i
S1
(t) and i
S2
(t). (ii) What is the frequency of switching in the 
circuit? (iii) What are the average currents in the two sources? (iv) What are the average power 
delivered to the 12V source and the average power supplied by 24V source? (v) If the idea was 
to charge the 12V battery from 24V battery, what is the efficiency of this charger? (vi) Suggest 
a method to control the average charging current in the 12V battery.
24. The switch in the circuit in Fig. 10.11-13 was closed for a long time and is opened at t 

0. Find 
and plot the current in inductance and voltage across it as functions of time.


Problems 
10.63
+

12 V
1 A
10 mH
t
= 0
12 

10 

Fig. 10.11-13 
25. Find the impulse response of the voltage variable v(t) in the circuit in Fig. 10.11-14.
δ
(
t
)
0.05 H
+

+

10 

10 

10 

v


Fig. 10.11-14 
26. (i) Find the zero-input response, zero-state response and total response for i
L
(t) and v(t) in the 
circuit in Fig. 10.11-15. (ii) Obtain i
L
(t) and v(t) if the current source on the right side is made 2 u(t). 
i
L
+



u
(
t
) A

u
(
t
) A


0.1 H
v
25 

Fig. 10.11-15 
27. What must be the value of k in the circuit in Fig. 10.11-16 if v(t) 

0 for 
≥ 
0
+
?
+
i
L

+

+



k
δ
(
t
)
3
u
(
t
)


0.1 H
v


Fig. 10.11-16 
28. The switch S in the circuit in Fig. 10.11-17 operates cyclically at 10kHz spending equal time 
at both positions in a cycle. Estimate the average power delivered by the current source and the 
average power dissipated in the resistor. Averages are over switching cycles.
S
2 A
1
2
10 mH
1 k

Fig. 10.11-17 


10.64
First-Order 
RL
Circuits
29. In Fig. 10.11-18 Vac

10sin (314t) V. (i) Find the steady-state output voltage waveform for v
o
(t
and plot it. (ii) What is the percentage peak-peak ripple with respect to average value in the output 
voltage? (iii) Repeat (ii) if inductance is changed to 2H. (iv) Justify the following statement –
“The steady-state output voltage across resistance in an R-L circuit will be more or less constant at 
the average value of driving voltage even if the driving voltage has a.c components if the product 
w
L >> R where 
w
is the angular frequency of AC components.”
+
+
10 V
0.5 H
20 

L
R
v
O
V
ac


Fig. 10.11-18 
30. Let V
s
(t) an arbitrary time varying periodic voltage source with a cycle average value of V
dc

This means that V
s
(t) can be written as V
dc

V
ac
(t) where V
ac
(t) is a time varying periodic 
component with equal positive half-cycle and negative half-cycle areas. Let that area be A V-s. 
This waveform V
s
(t) is applied to a series R-L circuit and output voltage is taken across R. 
Assume that L/R >> T where T is the period of V
s
(t). Show that under periodic steady-state the 
(i) average value of output voltage is Vdc (ii) the peak-to-peak ripple in output voltage 

A/
t

where 
t

L/R. (iii) calculate the quantities in (i) and (ii) for the three inputs given in Fig. 10.11-19 
if 
t
is 25ms.
100 V
t
in ms
0.8
1
1 8 2
–100 V
2ms
1ms
t
in ms
100 V
sine wave
1ms
t
in ms
100 V
Fig. 10.11-19 
31. Two series RL circuits are connected in cascade using a unity gain buffer amplifier as in Fig. 
10.11-20. A buffer amplifier is an electronic amplifier that presents infinite resistance at its input 
and behaves like an ideal voltage at its output. With a unity gain, its output voltage is same as 
input voltage. Buffer amplifiers are used to interconnect circuits that will interact with each other 
otherwise. The initial current in the inductor of first stage circuit is 0.5 A and that of second stage 
is 2 A. Find v
o
(t) for t 

0
+
.
Buffer
Amp
0.02 H
20 

10 

v
O
(
t
)
0.02 H
10 
u
(
t
)
+
+


Fig. 10.11-20 





11.1
F i r s t - O r d e r
 
RC
 C i r c u i t s
CHAPTEROBJECTIVES
• Impulse,Step and Ramp Response of First-Order RC Circuits
• Series RC Circuit with Real Exponential Input
• Zero-State Response of Parallel RC Circuit for Sinusoidal Input
• The Use of Frequency Response and Linear Distortion
• First-Order RC Circuits as Averaging Circuits
• Capacitor as a Signal Coupling and Signal Bypassing Element

Download 5,69 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   330   331   332   333   334   335   336   337   ...   427




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish