1. ตัวต้านทานอนุกรมและขนาน ปานกลาง
R1 = 20 Ω R3 = 5 Ω + − V1 10 V R2 4 Ω A R4 20 Ω B
หาความต้านทานสมมูล Req ที่แหล่งจ่าย V1 มองเห็น
V1 = 10 V R1 = 20 Ω R2 = 4 Ω R3 = 5 Ω R4 = 20 Ω
Req = Ω
2. ตัวต้านทานอนุกรมและขนาน ยาก
R1 = 3 Ω IR1 R3 = 6 Ω R5 = 6 Ω + − V1 6 V R2 30 Ω A R4 3 Ω B R6 4 Ω หากระแส IR1 ที่แหล่งจ่ายจ่ายออกมา ซึ่งไหลผ่าน R1
V1 = 6 V R1 = 3 Ω R2 = 30 Ω R3 = 6 Ω R4 = 3 Ω R5 = 6 Ω R6 = 4 Ω
IR1 = A
3. การวิเคราะห์โหนด ปานกลาง
R1 = 3 Ω R3 = 2 Ω + − V1 10 V R2 6 Ω A R4 20 Ω B Is 4 A ใช้การวิเคราะห์โหนดเพื่อหา แรงดันที่โหนด VA (วัดเทียบกับกราวด์)
V1 = 10 V Is = 4 A R1 = 3 Ω R2 = 6 Ω R3 = 2 Ω R4 = 20 Ω
VA = V
4. การวิเคราะห์โหนด ยาก
R1 = 8 Ω R3 = 25 Ω + − V1 9 V R2 3 Ω A R4 2 Ω B Is ? ปรับแหล่งกำเนิดกระแสจนแรงดันโนดที่ A เป็น VA = 2.5 V ใช้การวิเคราะห์โนดหากระแสของแหล่งกำเนิด Is (ทิศทางตามที่แสดง)
V1 = 9 V R1 = 8 Ω R2 = 3 Ω R3 = 25 Ω R4 = 2 Ω VA = 2.5 V
Is = A
5. การวิเคราะห์เมช ปานกลาง
R1 = 3 Ω R2 = 8 Ω + − V1 18 V R3 8 Ω A + − V2 18 V I1 I2 ใช้การวิเคราะห์เมชเพื่อหา กระแสเมช I1 (ตามเข็มนาฬิกา)
V1 = 18 V V2 = 18 V R1 = 3 Ω R2 = 8 Ω R3 = 8 Ω
I1 = A
6. การวิเคราะห์เมช ยาก
R1 = 8 Ω R2 = 10 Ω R3 = 8 Ω + − V1 18 V R4 5 Ω A R5 25 Ω B + − V2 30 V I1 I2 I3 ใช้การวิเคราะห์เมชเพื่อหา กระแสเมช I3 (ตามเข็มนาฬิกา)
V1 = 18 V V2 = 30 V R1 = 8 Ω R2 = 10 Ω R3 = 8 Ω R4 = 5 Ω R5 = 25 Ω
I3 = A
7. การซ้อนทับ ปานกลาง
R1 = 2 Ω R3 = 8 Ω IR3 + − V1 10 V R2 8 Ω A R4 4 Ω B Is ? จงหาค่าของแหล่งกำเนิดกระแส Is (ทิศทางตามที่แสดง) ที่ทำให้กระแส IR3 ผ่าน R3 เท่ากับศูนย์
V1 = 10 V R1 = 2 Ω R2 = 8 Ω R3 = 8 Ω R4 = 4 Ω
Is = A
8. การซ้อนทับ ยาก
R1 = 25 Ω R2 = 25 Ω R4 = 20 Ω + − V1 24 V R3 15 Ω IR3 A Is 4 A B + − V2 ? จงหาค่าของแหล่งกำเนิดแรงดัน V2 (ขั้วตามที่แสดง) ที่ทำให้กระแส IR3 ผ่าน R3 เท่ากับศูนย์
V1 = 24 V Is = 4 A R1 = 25 Ω R2 = 25 Ω R3 = 15 Ω R4 = 20 Ω
V2 = V
9. เทวินินและนอร์ตัน ปานกลาง
R1 = 10 Ω R3 = 6 Ω + − V1 18 V R2 4 Ω A a b
หาแรงดันเทวินิน Vth เมื่อมองจากขั้ว a–b
V1 = 18 V R1 = 10 Ω R2 = 4 Ω R3 = 6 Ω
Vth = V
10. เทวินินและนอร์ตัน ยาก
R1 = 4 Ω R3 = 25 Ω + − V1 12 V R2 15 Ω A Is 6 A B a b หาแรงดันเทวินิน Vth เมื่อมองจากขั้ว a–b
V1 = 12 V Is = 6 A R1 = 4 Ω R2 = 15 Ω R3 = 25 Ω
Vth = V
11. ทรานเซียนต์ RC และ RL ปานกลาง
+ − Vs 20 V t = 0 R = 100 Ω L 100 mH i(t) ตัวเหนี่ยวนำไม่มีกระแสก่อนที่สวิตช์จะปิดที่ t = 0 หาแรงดัน vL คร่อมตัวเหนี่ยวนำที่ t = 1 ms
Vs = 20 V R = 100 Ω L = 100 mH t = 1 ms
vL = V
12. ทรานเซียนต์ RC และ RL ยาก
+ − Vs 10 V t = 0 R = 2.2 kΩ C 68 µF + − vC vC (0) = 4 V
ก่อนสวิตช์ปิดที่ t = 0 ตัวเก็บประจุเก็บแรงดัน 4 V ตามขั้วที่แสดง ใช้เวลานานเท่าใดให้ vC ถึง 5.8 V หา t
Vs = 10 V R = 2.2 kΩ C = 68 µF vC (0) = 4 V
t = ms
13. อิมพีแดนซ์กระแสสลับและเฟสเซอร์ ปานกลาง
24 V 100 Hz R = 15 Ω L = 150 mH C = 47 µF วงจร RLC อนุกรมต่อกับแหล่งจ่าย 24 V (rms) 100 Hz หามุมเฟส φ ของอิมพีแดนซ์ ในหน่วยองศา (เป็นบวกเมื่อกระแสล้าหลังแรงดัน)
V = 24 V (rms) f = 100 Hz R = 15 Ω L = 150 mH C = 47 µF
φ = °
14. อิมพีแดนซ์กระแสสลับและเฟสเซอร์ ยาก
230 V 200 Hz R = 100 Ω L = 250 mH C = 22 µF + − VC วงจร RLC อนุกรมต่อกับแหล่งจ่าย 230 V (rms) 200 Hz หาแรงดัน rms VC คร่อมตัวเก็บประจุ
V = 230 V (rms) f = 200 Hz R = 100 Ω L = 250 mH C = 22 µF
VC = V
15. กำลังไฟฟ้ากระแสสลับและตัวประกอบกำลัง ปานกลาง
มอเตอร์เฟสเดียวใช้กำลัง 29 kW ที่ตัวประกอบกำลัง 0.85 ล้าหลัง จากแหล่งจ่าย 240 V หากำลังรีแอกทีฟ Q ที่ดึงมา
P = 29 kW pf = 0.85 V = 240 V
Q = kvar
16. กำลังไฟฟ้ากระแสสลับและตัวประกอบกำลัง ยาก
240 V 60 Hz โหลด 28 kW, 0.6 C 330 µF I โหลดเฟสเดียวดึง 28 kW ที่ตัวประกอบกำลัง 0.6 แบบตามหลังจากแหล่งจ่าย 240 V 60 Hz ตัวเก็บประจุ 330 µF ต่อขนานกับโหลด จงหาตัวประกอบกำลังใหม่ cos φ ที่แหล่งจ่ายเห็น
P = 28 kW pf1 = 0.6 V = 240 V f = 60 Hz C = 330 µF
cos φ =
17. กำลังไฟฟ้าสามเฟส ปานกลาง
A B C VL = 400 V IL = 100 A cos φ = 0.82 ล้าหลัง โหลดสามเฟสสมดุลดึงกระแสสาย 100 A จากแหล่งจ่ายที่มีแรงดันสาย–สาย 400 V ตัวประกอบกำลังคือ 0.82 ล้าหลัง หากำลังจริงรวม P ที่โหลดใช้ใน kW
VL = 400 V IL = 100 A cos φ = 0.82
P = kW
18. กำลังไฟฟ้าสามเฟส ยาก
P = 150 kW φ1 S1 Q2 QC
โหลดสามเฟสสมดุลใช้กำลัง 150 kW ที่ตัวประกอบกำลัง 0.8 ล้าหลัง จากแหล่งจ่าย 690 V (สาย–สาย) 60 Hz ชุดตัวเก็บประจุสามเฟสที่ต่อขนานกับโหลดต้องเพิ่มตัวประกอบกำลังรวมเป็น 0.9 ล้าหลัง กำลังจริงคงเดิม ตัวเก็บประจุต่อแบบ Δ หาความจุ Cph ของตัวเก็บประจุแต่ละตัวใน µF
P = 150 kW pf1 = 0.8 pf2 = 0.9 VL = 690 V f = 60 Hz
Cph = µF
19. หม้อแปลงไฟฟ้า ปานกลาง
2400 V 240 V IHV ILV = ? 150 kVA หม้อแปลงเฟสเดียว 150 kVA 2400/240 V ทำงานที่โหลดพิกัด ถือว่าเป็นอุดมคติ หากระแส ILV ในขดลวดแรงดันต่ำ
S = 150 kVA V1 = 2400 V V2 = 240 V
ILV = A
20. หม้อแปลงไฟฟ้า ยาก
หม้อแปลงเฟสเดียว 250 kVA มีการสูญเสียในแกน 1250 W และการสูญเสียในทองแดง 3125 W ที่โหลดพิกัด จ่ายโหลด 25% ของ kVA พิกัด ที่ตัวประกอบกำลัง 0.85 ล้าหลัง หาการสูญเสียรวม Ploss เป็นวัตต์ที่โหลดนี้
S = 250 kVA Pcore = 1250 W Pcu,fl = 3125 W x = 0.25 pf = 0.85
Ploss = W
21. วงจรออปแอมป์ ปานกลาง
− + Vout Rf = 22 kΩ Vin R1 = 4.7 kΩ ออปแอมป์เป็นแบบอุดมคติและใช้แหล่งจ่าย ±15 V เอาต์พุตอิ่มตัวที่ ±14 V เครื่องขยายแบบกลับเฟสถูกขับด้วยคลื่นไซน์ จงหาแอมพลิจูดอินพุตที่ใหญ่ที่สุด Vin,max (ค่ายอด) ที่เอาต์พุตไม่ถูกตัด
R1 = 4.7 kΩ Rf = 22 kΩ Vsat = ±14 V
Vin,max = V
22. วงจรออปแอมป์ ยาก
− + Vout C = 2.2 µF Vin = 2.7 V R = 1 kΩ วงจรอินทิเกรเตอร์ใช้ออปแอมป์อุดมคติที่มีแหล่งจ่าย ±15 V เอาต์พุตอิ่มตัวที่ ±13 V ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุเมื่อป้อนอินพุตคงที่ Vin = 2.7 V ที่ t = 0 จงหาแรงดันเอาต์พุต Vout ที่ t = 2 ms
Vin = 2.7 V R = 1 kΩ C = 2.2 µF Vsat = ±13 V t = 2 ms
Vout = V
23. ไดโอดและทรานซิสเตอร์ ปานกลาง
RC = 470 Ω β = 75 IC = ? VCC = 9 V RB = 100 kΩ ทรานซิสเตอร์ NPN ที่ β = 75 ถูกไบแอสด้วยตัวต้านทานเบส RB = 100 kΩ จากแหล่งจ่าย VCC = 9 V ตัวต้านทานคอลเลกเตอร์คือ RC = 470 Ω และอีมิตเตอร์ต่อกราวด์ ให้ VBE = 0.7 V และสมมติว่าทรานซิสเตอร์อยู่ในบริเวณแอกทีฟ หากระแสคอลเลกเตอร์ IC ใน mA
VCC = 9 V RB = 100 kΩ RC = 470 Ω β = 75 VBE = 0.7 V
IC = mA
24. ไดโอดและทรานซิสเตอร์ ยาก
RC = 1 kΩ β = 150 IC = ? VCC = 24 V 5 V RB = 4.7 kΩ ทรานซิสเตอร์ NPN ที่ β = 150 สวิตช์ตัวต้านทานโหลด 1 kΩ ที่ต่อระหว่าง VCC = 24 V กับคอลเลกเตอร์ อีมิตเตอร์ต่อกราวด์ เบสถูกขับจากเอาต์พุตลอจิก 5 V ผ่านตัวต้านทานเบส RB = 4.7 kΩ ให้ VBE = 0.7 V และ VCE(sat) = 0.2 V หากระแสคอลเลกเตอร์ IC ใน mA เมื่ออินพุตสูง ตัดสินใจก่อนว่าทรานซิสเตอร์อิ่มตัวหรือไม่
VCC = 24 V RC = 1 kΩ β = 150 Vin = 5 V VBE = 0.7 V VCE(sat) = 0.2 V RB = 4.7 kΩ
IC = mA
25. ระบบเลข ปานกลาง
ค่าประจำตำแหน่งใน two's complement 1 −128 1 64 0 32 1 16 0 8 1 4 0 2 0 1
รูปแบบ 8 บิต 1101 0100 เก็บจำนวนเต็มมีเครื่องหมายแบบ two's complement ค่าของมัน N ในเลขฐานสิบคือเท่าใด
1101 0100 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 0111 1111 AND 1110 0111 ค่าของผลลัพธ์ R เป็นเท่าใดในเลขฐานสิบ
0111 1111 AND 1110 0111
R =
27. ตรรกะดิจิทัล: เกต แผนที่คาร์โนห์ และฟลิปฟล็อป ปานกลาง
AB CD 00 01 11 10 00 01 11 10 1 1 1 1 1 1 1
ในแผนที่คาร์โนห์นี้มี 1 เพียงตัวเดียวพอดีที่ไม่มี 1 อยู่ติดกัน จึงยังเป็นกลุ่มหนึ่งเซลล์ (มินเทอมเต็มที่มีสี่ลิเทอรัล) ในรูป SOP ที่น้อยที่สุด เพื่อนบ้านข้ามขอบแผนที่นับด้วย ให้คลิกเซลล์นั้น
F = Σm(0, 1, 2, 7, 9, 10, 14)
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
FF Q0 Q0 FF Q1 Q1 FF Q2 Q2 FF Q3 Q3 FF Q4 Q4 FF Q5 Q5 CLK MOD-60 ตัวนับมอด-60 ต้องนับผ่าน 60 สถานะที่ต่างกัน ต้องใช้ฟลิปฟล็อปอย่างน้อยกี่ตัว n
N = 60
n =
29. การแปลงลาปลาซ ปานกลาง
จงหา f(t) สำหรับ F(s) = (6s + 2)/(s² + 2s + 1) และหาค่า f(1)
F(s) = (6s + 2)/(s² + 2s + 1) t = 1 s
f(1) =
30. การแปลงลาปลาซ ยาก
t (s) y(t) t = 0.1 y(0.1) = ? จงแก้ y″ + 9y′ + 20y = 0 โดย y(0) = 9 และ y′(0) = −7 ด้วยการแปลงลาปลาซ และหา y(0.1)
y″ + 9y′ + 20y = 0 y(0) = 9 y′(0) = −7 t = 0.1 s
y(0.1) =
31. แผนภาพบล็อก ปานกลาง
พืช G(s) = K/(s(s + 14)) อยู่ในวงป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้วงปิดมีการหน่วงวิกฤต (โพลจริงเท่ากันสองตัว)
G(s) = K/(s(s + 14)) ป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย
K =
32. แผนภาพบล็อก ยาก
R(s) + 38 s(s + 2) G(s) C(s) 2 H − พืช G(s) = 38/(s(s + 2)) อยู่ในวงป้อนกลับลบที่ตัวตรวจจับมีอัตราขยาย H = 2 โพลวงปิดเป็นจำนวนเชิงซ้อน จงหาส่วนจริง σ ของพวกมัน
G(s) = 38/(s(s + 2)) H = 2
σ =
33. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 186/(s² + 12s + 62) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 186/(s² + 12s + 62)
ts = s
34. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ยาก
ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/(s(s + 5)) จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดพุ่งเกิน 25 %
G(s) = K/(s(s + 5)) %OS = 25 %
K =
35. แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพ ปานกลาง
vin L = 100 mH C = 2.2 µF R = 10 Ω vout ในตัวกรองแถบผ่าน RLC อนุกรมที่แสดง เอาต์พุตอยู่คร่อม R = 10 Ω โดย L = 100 mH และ C = 2.2 µF จงหาตัวประกอบคุณภาพ Q
R = 10 Ω L = 100 mH C = 2.2 µF
Q =
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) = 186/(s(s + 4)(s + 9)) จงหาความถี่จุดตัดเฟส ω180 ที่ ∠L(jω) = −180°
L(s) = 186/(s(s + 4)(s + 9))
ω180 = rad/s
37. เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัส ปานกลาง
R(s) + K 1 s(s + 5)(s + 8) C(s) − วงในแผนภาพมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงเปิด L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8)) อัตราขยายถูกเพิ่มจนวงปิดอยู่ที่ขอบของเสถียรภาพ จงหาความถี่ ω ของการสั่นที่คงอยู่
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8))
ω = rad/s
38. เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัส ยาก
สำหรับ L(s) = K/((s + 3)(s² + 2s + 10)) จงหามุมออกจาก θd ของ root locus จากโพลเชิงซ้อนในครึ่งระนาบบน วัดจากแกนจริงบวก
L(s) = K/((s + 3)(s² + 2s + 10))
θd = °
39. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ปานกลาง
r(t) = 3t + 20 s(s + 4)(s + 5) C(s) − แรมป์ r(t) = 3t ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 20/(s(s + 4)(s + 5)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 20/(s(s + 4)(s + 5)) r(t) = 3t
ess =
40. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ยาก
ตัวควบคุมสัดส่วน K ขับโรงงาน G(s) = 2/(s(s + 4)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้วงปิดมีอัตราส่วนการหน่วง ζ = 0.6
G(s) = 2/(s(s + 4)) ζ = 0.6
K =