1. ตัวต้านทานอนุกรมและขนาน ปานกลาง
R1 = 12 Ω R3 = 20 Ω + − V1 9 V R2 6 Ω IR2 A R4 12 Ω B หากระแส IR2 ผ่าน R2
V1 = 9 V R1 = 12 Ω R2 = 6 Ω R3 = 20 Ω R4 = 12 Ω
IR2 = A
2. ตัวต้านทานอนุกรมและขนาน ยาก
R1 = 6 Ω R3 = 3 Ω R5 = 10 Ω + − V1 24 V R2 15 Ω IR2 A R4 12 Ω B R6 12 Ω หากระแส IR2 ผ่าน R2
V1 = 24 V R1 = 6 Ω R2 = 15 Ω R3 = 3 Ω R4 = 12 Ω R5 = 10 Ω R6 = 12 Ω
IR2 = A
3. การวิเคราะห์โหนด ปานกลาง
R1 3 Ω + − V1 10 V R2 3 Ω − + V2 12 V I2 R3 6 Ω + − V3 24 V A สามกิ่งต่อระหว่างโนด A กับกราวด์ ตามที่แสดง ใช้การวิเคราะห์โนดหากระแส I2 ในกิ่ง 2 ซึ่งไหลขึ้นเข้าสู่โนด A ตามทิศของลูกศร
V1 = 10 V R1 = 3 Ω V2 = 12 V R2 = 3 Ω V3 = 24 V R3 = 6 Ω
I2 = A
4. การวิเคราะห์โหนด ยาก
R1 = 20 Ω R2 = 3 Ω IR2 R4 = 15 Ω + − V1 9 V R3 25 Ω A R5 6 Ω B Is 2 A + − V2 5 V ใช้การวิเคราะห์โหนดเพื่อหา กระแส IR2 ผ่าน R2 ในทิศทางตามลูกศร
V1 = 9 V Is = 2 A V2 = 5 V R1 = 20 Ω R2 = 3 Ω R3 = 25 Ω R4 = 15 Ω R5 = 6 Ω
IR2 = A
5. การวิเคราะห์เมช ปานกลาง
R1 = 5 Ω R2 = 2 Ω + − V1 9 V R3 3 Ω A + − V2 6 V I1 I2 ใช้การวิเคราะห์เมชเพื่อหา กระแสเมช I2 (ตามเข็มนาฬิกา)
V1 = 9 V V2 = 6 V R1 = 5 Ω R2 = 2 Ω R3 = 3 Ω
I2 = A
6. การวิเคราะห์เมช ยาก
R1 = 6 Ω IR1 R2 = 5 Ω R3 = 15 Ω + − V1 24 V R4 4 Ω A R5 20 Ω B + − V2 9 V I1 I2 I3 ใช้การวิเคราะห์เมชเพื่อหา กระแส IR1 ผ่าน R1 ในทิศทางตามลูกศร
V1 = 24 V V2 = 9 V R1 = 6 Ω R2 = 5 Ω R3 = 15 Ω R4 = 4 Ω R5 = 20 Ω
IR1 = A
7. การซ้อนทับ ปานกลาง
R1 = 8 Ω R3 = 12 Ω IR3 + − V1 30 V R2 4 Ω A R4 20 Ω B Is ? จงหาค่าของแหล่งกำเนิดกระแส Is (ทิศทางตามที่แสดง) ที่ทำให้กระแส IR3 ผ่าน R3 เท่ากับศูนย์
V1 = 30 V R1 = 8 Ω R2 = 4 Ω R3 = 12 Ω R4 = 20 Ω
Is = A
8. การซ้อนทับ ยาก
R1 = 8 Ω R2 = 12 Ω R4 = 10 Ω + − V1 12 V R3 4 Ω IR3 A Is 1 A B − + V2 6 V ใช้การซ้อนทับ (superposition) เพื่อหา กระแส IR3 ผ่าน R3 ในทิศทางตามลูกศร
V1 = 12 V Is = 1 A V2 = 6 V R1 = 8 Ω R2 = 12 Ω R3 = 4 Ω R4 = 10 Ω
IR3 = A
9. เทวินินและนอร์ตัน ปานกลาง
R1 = 3 Ω R3 = 8 Ω + − V1 30 V R2 4 Ω A a b
หาความต้านทานเทวินิน Rth เมื่อมองจากขั้ว a–b
V1 = 30 V R1 = 3 Ω R2 = 4 Ω R3 = 8 Ω
Rth = Ω
10. เทวินินและนอร์ตัน ยาก
R1 = 10 Ω R3 = 2 Ω + − V1 5 V R2 5 Ω A Is 2 A B a b หาแรงดันเทวินิน Vth เมื่อมองจากขั้ว a–b
V1 = 5 V Is = 2 A R1 = 10 Ω R2 = 5 Ω R3 = 2 Ω
Vth = V
11. ทรานเซียนต์ RC และ RL ปานกลาง
+ − Vs 20 V t = 0 R = 15 Ω L 100 mH i(t) ตัวเหนี่ยวนำไม่มีกระแสก่อนที่สวิตช์จะปิดที่ t = 0 หาแรงดัน vL คร่อมตัวเหนี่ยวนำที่ t = 5 ms
Vs = 20 V R = 15 Ω L = 100 mH t = 5 ms
vL = V
12. ทรานเซียนต์ RC และ RL ยาก
+ − Vs 10 V R1 = 10 Ω R2 = 15 Ω ปิดที่ t = 0 L 100 mH i(t) สวิตช์คร่อม R2 เปิดมานานแล้ว กระแสตัวเหนี่ยวนำจึงคงตัว ที่ t = 0 สวิตช์ปิดและลัดวงจร R2 จงหากระแสตัวเหนี่ยวนำ i ที่ t = 10 ms
Vs = 10 V R1 = 10 Ω R2 = 15 Ω L = 100 mH t = 10 ms
i = A
13. อิมพีแดนซ์กระแสสลับและเฟสเซอร์ ปานกลาง
10 V 100 Hz R = 20 Ω L = 250 mH C = 10 µF I วงจร RLC อนุกรมต่อกับแหล่งจ่าย 10 V (rms) 100 Hz หากระแส rms I
V = 10 V (rms) f = 100 Hz R = 20 Ω L = 250 mH C = 10 µF
I = A
14. อิมพีแดนซ์กระแสสลับและเฟสเซอร์ ยาก
230 V 200 Hz R = 10 Ω L = 50 mH C = 100 µF วงจร RLC อนุกรมต่อกับแหล่งจ่าย 230 V (rms) 200 Hz หาความถี่เรโซแนนซ์ f0 ของวงจร
V = 230 V (rms) f = 200 Hz R = 10 Ω L = 50 mH C = 100 µF
f0 = Hz
15. กำลังไฟฟ้ากระแสสลับและตัวประกอบกำลัง ปานกลาง
โหลดที่มีอิมพีแดนซ์ Z = 12 + j9 Ω ต่อกับแหล่งจ่ายเฟสเดียว 120 V (rms) จงหากำลังจริง P ที่มันดูดกลืน
V = 120 V Z = 12 + j9 Ω
P = W
16. กำลังไฟฟ้ากระแสสลับและตัวประกอบกำลัง ยาก
400 V 50 Hz โหลด 17 kW, 0.6 C 330 µF I โหลดเฟสเดียวดึง 17 kW ที่ตัวประกอบกำลัง 0.6 แบบตามหลังจากแหล่งจ่าย 400 V 50 Hz ตัวเก็บประจุ 330 µF ต่อขนานกับโหลด จงหาตัวประกอบกำลังใหม่ cos φ ที่แหล่งจ่ายเห็น
P = 17 kW pf1 = 0.6 V = 400 V f = 50 Hz C = 330 µF
cos φ =
17. กำลังไฟฟ้าสามเฟส ปานกลาง
A B C VL = 415 V Z = 24 + j18 Ω ต่อเฟส
โหลดต่อแบบ Δ สมดุลที่มีอิมพีแดนซ์ 24 + j18 Ω ต่อเฟส ต่อกับแหล่งจ่ายสามเฟสสมดุลที่มีแรงดันสาย–สาย 415 V หากำลังจริงรวม P ที่โหลดดูดซับใน kW
VL = 415 V Z = 24 + j18 Ω ต่อเฟส
P = kW
18. กำลังไฟฟ้าสามเฟส ยาก
P = 200 kW φ1 S1 Q2 QC
โหลดสามเฟสสมดุลใช้กำลัง 200 kW ที่ตัวประกอบกำลัง 0.8 ล้าหลัง จากแหล่งจ่าย 415 V (สาย–สาย) 50 Hz ชุดตัวเก็บประจุสามเฟสที่ต่อขนานกับโหลดต้องเพิ่มตัวประกอบกำลังรวมเป็น 0.9 ล้าหลัง กำลังจริงคงเดิม ตัวเก็บประจุต่อแบบ Δ หาความจุ Cph ของตัวเก็บประจุแต่ละตัวใน µF
P = 200 kW pf1 = 0.8 pf2 = 0.9 VL = 415 V f = 50 Hz
Cph = µF
19. หม้อแปลงไฟฟ้า ปานกลาง
เครื่องขยายเสียงที่มีความต้านทานขาออก 1152 Ω ขับลำโพง 8 Ω ผ่านหม้อแปลงอุดมคติ เพื่อให้ถ่ายโอนกำลังสูงสุด ลำโพงต้องดูเหมือน 1152 Ω จากเครื่องขยาย หาอัตราส่วนจำนวนรอบ a = N₁/N₂
Rs = 1152 Ω RL = 8 Ω
a =
20. หม้อแปลงไฟฟ้า ยาก
หม้อแปลงเฟสเดียว 500 kVA มีการสูญเสียในแกน 3000 W และการสูญเสียในทองแดง 6000 W ที่โหลดพิกัด ที่โหลดเท่าใด Sη,max ใน kVA ประสิทธิภาพจึงสูงสุด
S = 500 kVA Pcore = 3000 W Pcu,fl = 6000 W
Sη,max = kVA
21. วงจรออปแอมป์ ปานกลาง
− + Vout Rf = 100 kΩ R1 = 100 kΩ Vin = 1 V Ra = 47 kΩ Rb = 47 kΩ ออปแอมป์เป็นแบบอุดมคติและใช้แหล่งจ่าย ±15 V หาแรงดันเอาต์พุต Vout
Vin = 1 V Ra = 47 kΩ Rb = 47 kΩ R1 = 100 kΩ Rf = 100 kΩ
Vout = V
22. วงจรออปแอมป์ ยาก
− + Vout Rf = 4.7 kΩ V1 = 1.4 V R1 = 100 kΩ V2 = 1.9 V R2 = 2 kΩ เครื่องขยายแบบรวมสัญญาณใช้ออปแอมป์อุดมคติที่มีแหล่งจ่าย ±15 V หาแรงดันเอาต์พุต Vout
V1 = 1.4 V V2 = 1.9 V R1 = 100 kΩ R2 = 2 kΩ Rf = 4.7 kΩ
Vout = V
23. ไดโอดและทรานซิสเตอร์ ปานกลาง
+ − 15 V 100 Ω 5.6 V 470 Ω IZ = ? ตัวควบคุมซีเนอร์ 5.6 V ได้รับแรงดันจาก 15 V ผ่าน 100 Ω และจ่ายให้โหลด 470 Ω จงหากระแสซีเนอร์ IZ
Vin = 15 V VZ = 5.6 V R = 100 Ω RL = 470 Ω
IZ = mA
24. ไดโอดและทรานซิสเตอร์ ยาก
ตัวควบคุมซีเนอร์ 9.1 V มีตัวต้านทานอนุกรม 680 Ω อินพุตเพิ่มขึ้นได้ถึง 24 V และโหลดอาจถูกถอดออก จงหากำลังสูงสุด PZ,max ที่ซีเนอร์ต้องสูญเสีย
Vin,max = 24 V VZ = 9.1 V R = 680 Ω
PZ,max = mW
25. ระบบเลข ปานกลาง
ค่าประจำตำแหน่งใน two's complement 1 −128 1 64 1 32 0 16 1 8 1 4 0 2 1 1
รูปแบบ 8 บิต 1110 1101 เก็บจำนวนเต็มมีเครื่องหมายแบบ two's complement ค่าของมัน N ในเลขฐานสิบคือเท่าใด
1110 1101 8 bit
N =
26. ระบบเลข ยาก
คลิกบิตเพื่อตั้งค่า 0 128 0 64 0 32 0 16 0 8 0 4 0 2 0 1
ตั้งบิตให้เป็นผลลัพธ์ 8 บิตของ 1000 1111 XOR 0101 1001 ค่าของผลลัพธ์ R เป็นเท่าใดในเลขฐานสิบ
1000 1111 XOR 0101 1001
R =
27. ตรรกะดิจิทัล: เกต แผนที่คาร์โนห์ และฟลิปฟล็อป ปานกลาง
AB CD 00 01 11 10 00 01 11 10 1 1 1 1
ในแผนที่คาร์โนห์นี้มี 1 เพียงตัวเดียวพอดีที่ไม่มี 1 อยู่ติดกัน จึงยังเป็นกลุ่มหนึ่งเซลล์ (มินเทอมเต็มที่มีสี่ลิเทอรัล) ในรูป SOP ที่น้อยที่สุด เพื่อนบ้านข้ามขอบแผนที่นับด้วย ให้คลิกเซลล์นั้น
F = Σm(2, 5, 7, 15)
1 AB = 00, CD = 00 2 AB = 00, CD = 01 3 AB = 00, CD = 11 4 AB = 00, CD = 10 5 AB = 01, CD = 00 6 AB = 01, CD = 01 7 AB = 01, CD = 11 8 AB = 01, CD = 10 9 AB = 11, CD = 00 10 AB = 11, CD = 01 11 AB = 11, CD = 11 12 AB = 11, CD = 10 13 AB = 10, CD = 00 14 AB = 10, CD = 01 15 AB = 10, CD = 11 16 AB = 10, CD = 10 28. ตรรกะดิจิทัล: เกต แผนที่คาร์โนห์ และฟลิปฟล็อป ยาก
T Q0 Q0 T Q1 Q1 T Q2 Q2 T Q3 Q3 CLK MOD-9 ตัวนับมอด-9 แบบซิงโครนัสนับ 0, 1, …, 8 แล้ววนกลับเป็น 0 เริ่มที่ 7 หลังพัลส์นาฬิกา 15 พัลส์ จะแสดงค่านับ Q (เป็นเลขฐานสิบ) เท่าใด
Q0 = 7 15 N = 9
Q =
29. การแปลงลาปลาซ ปานกลาง
จงหา f(t) สำหรับ F(s) = (4s + 17)/(s² + 2s + 5) ด้วยการทำเป็นกำลังสองสมบูรณ์ และหาค่า f(0.75)
F(s) = (4s + 17)/(s² + 2s + 5) t = 0.75 s
f(0.75) =
30. การแปลงลาปลาซ ยาก
t (s) y(t) t = 0.6 y(0.6) = ? จงแก้ y″ + 3y′ + 2y = 0 โดย y(0) = 2 และ y′(0) = −8 ด้วยการแปลงลาปลาซ และหา y(0.6)
y″ + 3y′ + 2y = 0 y(0) = 2 y′(0) = −8 t = 0.6 s
y(0.6) =
31. แผนภาพบล็อก ปานกลาง
พืช G(s) = K/(s(s + 7)) อยู่ในวงป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้วงปิดมีการหน่วงวิกฤต (โพลจริงเท่ากันสองตัว)
G(s) = K/(s(s + 7)) ป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย
K =
32. แผนภาพบล็อก ยาก
R(s) + K s(s + 6)(s + 9) G(s) C(s) − พืช G(s) = K/(s(s + 6)(s + 9)) อยู่ในวงป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย ใช้เกณฑ์เราท์–เฮอร์วิตซ์หาอัตราขยายที่มากที่สุด Kmax ที่วงปิดยังเสถียร
G(s) = K/(s(s + 6)(s + 9)) ป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย
Kmax =
33. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 152/(s² + 4s + 76) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 152/(s² + 4s + 76)
%OS = %
34. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ยาก
ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/(s(s + 10)) จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดพุ่งเกิน 20 %
G(s) = K/(s(s + 10)) %OS = 20 %
K =
35. แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพ ปานกลาง
vin R = 4.7 kΩ C = 22 nF vout
ตัวกรองความถี่ต่ำผ่าน RCที่แสดงมีR = 4.7 kΩ, C = 22 nF ป้อนอินพุตรูปซายน์ของ 15 kHz จงหาอัตราขยาย |H| = |vout /vin | ใน dB
R = 4.7 kΩ C = 22 nF f = 15 kHz
|H| = dB
36. แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพ ยาก
|H| (dB) 0.1 0.1 1 1 10 10 100 100 −80 −60 −40 −20 0 20 40 ω (rad/s) φ (°) ω (rad/s) −270 −180 −90 0 ω180 วงรอบป้อนกลับหนึ่งหน่วยมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงรอบเปิด L(s) = 142/(s(s + 4)(s + 5)) จงหาขอบอัตราขยาย GM ใน dB
L(s) = 142/(s(s + 4)(s + 5))
GM = dB
37. เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัส ปานกลาง
R(s) + K 1 s(s + 1)(s + 5) C(s) − วงในแผนภาพมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงเปิด L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5)) อัตราขยายถูกเพิ่มจนวงปิดอยู่ที่ขอบของเสถียรภาพ จงหาความถี่ ω ของการสั่นที่คงอยู่
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5))
ω = rad/s
38. เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัส ยาก
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี L(s) = K/((s + 10)(s + 2)(s + 3)) จงหาจุด σa ที่เส้นกำกับของ root locus ตัดแกนจริง
L(s) = K/((s + 10)(s + 2)(s + 3))
σa =
39. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ปานกลาง
r(t) = 4t + 5 s(s + 4)(s + 5) C(s) − แรมป์ r(t) = 4t ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 5/(s(s + 4)(s + 5)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 5/(s(s + 4)(s + 5)) r(t) = 4t
ess =
40. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ยาก
R(s) + K = 50 1 s(s + 4) C(s) − ตัวควบคุมสัดส่วน K = 50 ขับโรงงาน G(s) = 1/(s(s + 4)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 1/(s(s + 4)) K = 50
tp = s