MFE104TC – Electrical Circuits

1st SEMESTER 2024/25 Assignment

Undergraduate – Year 2

Submission Deadline: Dec. 8, 2024. 11:59pm

Question – 1 (5/100)

Application of Kirchoff’s Current Law (KCL)and Kirchoff’s Voltage Law (KVL). Determine Ix in the circuit shown in Figure 1.

Figure 1

Question – 2 (10/100)

Delta-to-Wye Transform.

Apply the delta-to-wye transform method to find the current and power supplied by the 40V source in the circuit shown in Figure 2.

Figure 2

Question – 3 (20/100, with 4 sub-questions, each 5/100)

Nodal /Mesh Analysis/ Thévenin theorem/ Source transform.

According to Figure 3-1, (a) Determine whether nodal or mesh analysis is more appropriate in determining i1 and v3 , if element A is replaced with a short circuit, then carry out the analysis. (b) Using both nodal and mesh analysis methods to determine v3 , if element Ais replaced with a voltage-controlled current source (i=v3) as shown  in  Figure 3-2. (c) Calculate the  power developed on each element to determine whether supply or absorb energy and verify the energy conversion in this circuit. (d) Find the both Thévenin and Norton equivalent circuit with respect to the terminal A and B for the circuit in Figure 3-2.

Figure 3-1

Figure 3-2

Question – 4 (10/100)

Op Amp Circuit

If the circuit shown in Figure 4 is to be used for operation vo2=3v1+6v2 , find Rf1 and R2.

Figure 4

Question – 5 (20/100, with question (a) 5/100, (b) 10/100, (c) 5/100) Solving RL Circuit

For the circuit represented by Figure 5, obtain expressions for i(t) (a) at t<0s; (b) 0s≤t≤4s; (c) t>4s;

Figure 5

Question – 6 (20/100, with 4 sub-questions, each 5/100)

Sinusoidal steady-state AC analysis and power calculation

(a)  Draw  the  phasor  representation  of  the  circuit  shown  in  Figure  6;  (b) determine the Thevenin equivalent seen by the capacitor and use it to calculate Vc(t). (c) Determine the current flowing out of the positive reference terminal of the voltage source. (d) Please find the average power absorbed by ac voltage source.

Figure 6

Question – 7 ( 15/ 100, with question (a) 2/100, (b) 3/100, (c) 5/100, (d) 5/100)

Use of Laplace transform in analyzing RC circuit

The initial voltage across the capacitor is v(0-)=1.5V and the current source is 700u(t) mA. (a) Write the differential equation which arises from KCL, in terms of the  nodal voltage v(t).  (b) Take the  Laplace transform of the differential equation.  (c)  Determine the frequency-domain representation of the nodal voltage. (d) Solve for the time-domain voltage v(t)

Figure 7