Test z Napięcie sinusoidalne i wartość skuteczna

Pytanie 1: Czy faza początkowa (φ) napięcia sinusoidalnego określa jego przesunięcie w czasie względem początku układu współrzędnych?

A. Tak

B. Nie

Wyjaśnienie: Faza początkowa (φ) określa przesunięcie sygnału w czasie względem początku układu współrzędnych lub względem innego sygnału.

Pytanie 2: Który z poniższych wzorów poprawnie opisuje wartość chwilową napięcia sinusoidalnego?

A. u(t) = U_max ⋅ cos(ωt + φ)

B. u(t) = U_sk ⋅ sin(ωt + φ)

C. u(t) = U_max ⋅ sin(ωt + φ)

D. u(t) = U_max / √2

Wyjaśnienie: Wartość chwilowa napięcia sinusoidalnego jest opisana wzorem u(t) = U_max ⋅ sin(ωt + φ), gdzie U_max to wartość maksymalna, ω to częstotliwość kątowa, t to czas, a φ to faza początkowa.

Pytanie 3: Częstotliwość kątową (ω) można obliczyć dzieląc okres napięcia (T) przez 2π.

A. Tak

B. Nie

Wyjaśnienie: Zgodnie z materiałami, częstotliwość kątową (ω) oblicza się ze wzoru ω = 2πf. Ponieważ okres T = 1/f, oznacza to, że ω = 2π/T. Zatem częstotliwości kątowej nie oblicza się dzieląc okres przez 2π, lecz dzieląc 2π przez okres.

Pytanie 4: Diagramy fazorowe służą przede wszystkim do określania wartości średniej napięcia sinusoidalnego w pełnym okresie.

A. Tak

B. Nie

Wyjaśnienie: Diagramy fazorowe pozwalają na graficzne dodawanie i odejmowanie napięć i prądów o różnych fazach oraz ułatwiają wizualizację przesunięć fazowych. Materiały podają również, że wartość średnia napięcia sinusoidalnego w pełnym okresie wynosi zero i nie jest użyteczna, a wartość skuteczna jest prawidłową miarą. Zatem diagramy fazorowe nie służą przede wszystkim do określania wartości średniej.

Pytanie 5: Które z poniższych stwierdzeń poprawnie opisuje fazor zgodnie z przedstawionym materiałem?

A. Fazor to wektor, którego długość odpowiada wartości średniej napięcia, a kąt odpowiada częstotliwości.

B. Fazor reprezentuje sinusoidalnie zmienną wielkość (napięcie lub prąd) w płaszczyźnie zespolonej, obracając się z częstotliwością kątową przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.

C. Długość fazora odpowiada wartości maksymalnej (lub skutecznej) wielkości, a jego kąt względem osi rzeczywistej odpowiada fazie początkowej.

D. Wartość chwilowa napięcia jest rzutem końca fazora na oś poziomą, a fazor zawsze obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara.

Wyjaśnienie: Zgodnie z materiałem, fazor to obracający się wektor, który reprezentuje sinusoidalnie zmienną wielkość (napięcie lub prąd) w płaszczyźnie zespolonej. Materiał precyzuje, że długość fazora odpowiada wartości maksymalnej (lub skutecznej) wielkości, a jego kąt względem osi rzeczywistej odpowiada fazie początkowej. Dodatkowo, fazor obraca się z częstotliwością kątową 'ω' przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Dlatego stwierdzenia opisane w opcjach 1 i 2 są poprawne, zaś opcja 0 myli wartość średnią z maksymalną/skuteczną i kąt z częstotliwością. Opcja 3 zawiera błąd kierunku obrotu fazora i uogólnienia osi rzutowania.