Werkblad Stapresponsie met antwoorden

Gratis printbaar werkblad Stapresponsie: 6 opgaven van makkelijk tot tentamenniveau, met antwoordenblad. Print het of sla het op als pdf.

Nieuw werkbladOnline oefenen met hints

Voor docenten: gratis te printen, kopiëren en in de les te gebruiken. Elk nieuw werkblad heeft nieuwe waarden en een eigen antwoordblad. Een link naar ExamProblems op je cursuspagina wordt gewaardeerd.

Naam: ____________________   Datum: ____________

1.Makkelijk
+−9 VR = 47 kΩC = 22 µFvC​

Een ongeladen condensator C = 22 µF wordt opgeladen vanuit een stapbron van 9 V via een weerstand R = 47 kΩ. Hoe lang nadat de schakelaar is gesloten bereikt de condensatorspanning 75 % van zijn eindwaarde? Bepaal t in ms.

R = 47 kΩC = 22 µFV = 9 V75 %
t = ms
2.Makkelijk
t (s)y(t)21 s?

Een eerste-ordesysteem G(s) = 2/(1s + 1) krijgt op t = 0 een stapingang van grootte 1, vanuit rust. Bepaal de uitgang y(1) op t = 1 s.

G(s) = 2/(1s + 1)U = 1t = 1 s
y(1) =
3.Gemiddeld
t (s)y(t)1tp​ = ?

Een systeem heeft de overdrachtsfunctie G(s) = 99/(s² + 9s + 99) en krijgt een eenheidsstap als ingang. Bepaal de piektijd tp van de stapresponsie.

G(s) = 99/(s² + 9s + 99)
tp = s
4.Gemiddeld
t (s)y(t)0,5ts​ = ?

Een systeem heeft de overdrachtsfunctie G(s) = 16/(s² + 2s + 32) en krijgt een eenheidsstap als ingang. Bepaal de 2%-insteltijd ts van de stapresponsie, met ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 16/(s² + 2s + 32)
ts = s
5.Moeilijk
k = 100 N/mc = 5 N·s/mm = 2,5 kgF = 100 Nx(t)

Een massa m = 2,5 kg hangt aan een veer k = 100 N/m met een viskeuze demper c = 5 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F). In rust in evenwicht wordt plotseling een constante kracht F = 100 N aangelegd. Vind de dempingsverhouding ζ.

m = 2,5 kgk = 100 N/mc = 5 N·s/mF = 100 N
ζ =
6.Moeilijk
+−10 VR = 36 ΩL = 200 mHC = 100 µFvC​

Een serie-RLC-schakeling met R = 36 Ω, L = 200 mH en C = 100 µF wordt op t = 0 aangesloten op een stap van 10 V. De condensator is ongeladen en er loopt voor de stap geen stroom. Bepaal de piek van de condensatorspanning vC,max.

R = 36 ΩL = 200 mHC = 100 µFV = 10 V
vC,max = V

Antwoordenblad

  1. 1. t = 1433 ms
  2. 2. y(1) = 1,264
  3. 3. tp = 0,354 s
  4. 4. ts = 4 s
  5. 5. ζ = 0,1581
  6. 6. vC,max = 12,51 V

Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.