שאלה בחשמל

[shovalv]

שאלה בחשמל

שלום אני צריך עזרה בפתרון השאלה הזאת, אני מנסה כבר מלא זמן ולא יודע איך לגשת בכלל לשאלה.
אני אשמח להכוונה בפתרון השאלה.
תודה

 

[סוס כסוף]

בבקשה

Z = R + jwL
בערכים מוחלטים, בצורה פאזורית
Z = √(R²+w²L²) = U/I
כאשר מחברים למתח ישר
w = 0 ----> Z = R = 4/0.5 = 8 ohm
כאשר מחברים למתח חילופין
w = 2π*50 = 314 radian/sec
Z = √(8² + 314²*L²) = 4/0.1
L נעלה בריבוע ונחלץ את
8²+314²L² = 40²
L = 0.0156 henry

ההספק במעגל הוא הספק ממשי על ההתנגדות והספק מדומה על הסליל
P = U²/R = 4²/8 = 2 watt
Q = U²/(wL) = 4² / (j314*0.0156) = -j3.27
ההספק הכולל, ממשי יחד עם המדומה
S = √(2² + 3.27²) =3.83

מקדם ההספק יהיה
tanφ = Q/S = 3.27/2 ----> φ = 0.51 radian

אנחנו רואים שהזרם הנדרש בסעיף ד' הוא שווה לזרם שהיה לנו כאשר המקור היה מתח ישר. מכאן, שכדי לקבל את הערך המבוקש אנו צריכים לאפס את העכבה ההיגבית. זה יכול להתבצע עם נחבר למעגל קבל בטור ואז נדרוש שהערכבה הכוללת תהיה אפס

wL - 1/wC = 0
C = 1/w²L = 1/(3.14²*0.0156) = 6.5 *10^(-4) F = 650 microFarad

 

[shovalv]

תודה על העזרה

אני חושב שי טעות בחישוב של L אמור לצאת שם 0.127H (זה גם מה שיצא לי) מה שגרר טעות בהמשך.
חוץ מזה לא הבנתי כל כך מה שעשית בחישוב ההספק ובחישוב הכבל שצריך להוסיף למעגל.
תודה רבה

 

[סוס כסוף]

אתה מוזמן לשאול את מה שלא הבנת.

 

[shovalv]

המשך

אני אשמח אם תוכל להגיד לי מה נראה על מה שעשיתי, ואם תוכל לעזור לי בבקשה למצוא את הקבל שצריך להוסיף למעגל.
בנוסחה של Z יש טעות, צריך להיות מינוס מתחת לשורש אבל זה לא משנה את התשובה שלי

 

[סוס כסוף]

יש לי כמה הערות על מה שעשית, אבל אין לי זמן עכשיו. בינתיים

כתוב לי את התוצאות של הספר בכל סעיף וסעיף. כמו כן לא ברור לי אם המתחים והזרמים הנתונים בשאלה הם האפקטיביים או הנומינליים. תוכל להבהיר זאת ?

 

[shovalv]

אין לי את התשובות של זה

המתחים והזרמים הם אפקטיביים.
תודה רבה

 

[סוס כסוף]

או קיי - הנה ההערות

1. אין צורך לחשב ערכים נומינליים, העכבות מתקבלות מחלוקת המתח האפקטיבי בזרם האפקטיבי.
2. זה לא נכון ש העכבה של השראות היא Vo/Io. העכבה של המעגל בזרם חילופין כוללת גם את ההתנגדות של הסליל ולכן

V / I = √(R²+X²)
אם פותרים כמו לעיל מתקבל ש L=0.125 H

וכמובן שצריך תחילה למצוא את R מתוך הנתונים של הזרם הישר, כמו שאני כתבתי.

- סוף דף ראשון שלך -

לדעתי קצת סיבכת את חישוב ההספקים. בעיקרון, במעגל ז"ח יש לך הספק ממשי שמתפתח על הנגד והספק מדומה המתפתח על הסליל (או הצירוף של הסלילים והקבלים, אם יש כאלה). בכל הנוסחאות להלן משתמשים בזרם האפקטיבי, לא הנומינלי. (אם לימדו אתכם אחרת - ספר לי).

P = I²R

Q = I²X

S = √(P² + Q²)

נוצר משולש יש"ז עם ההספק הממשי בתור הניצב האופקי, ההספק המדומה בתור הניצב האנכי וההספק הכולל בתור היתר. הזיית של הפאזה נמדדת בין ההספק הממשי לבין ההספק הכולל.

את הזווית אפשר לחשב לפי טנגנס של X/P או קוסינוס של P/S, ולא צריך להסתבך.

עכשיו לקבל הדרוש. הנוסחה הכללית היא

I = E/Z = 4 / √(8² + X²)
מתוך הנתונים בזרם ישר אנו רואים שהזרם של 0.5 אמפר מתקבל כאשר רק ההתנגדות משתתפת במשחק. אז איך מאפסים את X ? מוסיפים למעגל קבל בטור ואז העכבה תהיה

Z = √[R² + (wL - 1/wC)²]

אז כדי שהחלק המדומה יתאפס צריך להתקיים

wL - 1/wC = 0 ----> C = 1/w²L
דבר אחרון: כאשר אתה מחשב את הפאזה אל תשכח להעביר את המחשבון למצב של רדיאנים.

בהצלחה.

 

[shovalv]

תודה רבה, זה בדיוק מה שעשיתי עזרת לי המון