20 svar
271 visningar
Marx är nöjd med hjälpen
Marx 357
Postad: 3 jun 2020 22:48

Parallellkoplad C-L-krets

En spole har induktansen 2,0 mH och en kondensator kapacitansen 2,0 mF.

a) Vid vilken frekvens ger dessa båda komponenter samma reaktans("växelströmsmotstånd")?

b) Bestäm reaktansen vid denna frekvens?

c) Hur stor ström borde en spänningskälla som ger denna frekvens och spänningen 5,0 V lämna, om kondensatorn och spolen kopplas parallellt med spänningskällan?

d) Varför kommer strömmen inte att anta detta värde?


a) lätt som en plätt! Xc=1cw , XL=Lw            1cw=Lw   w2=Lc f=Lc2π, efter insättningen får vi f=80 Hz

b) reaktansen vid den frekvensen blir 1 Ω

c) Så här har jag tänkt: eftersom komponenterna är parallellkopplade då ska spänningen över båda vara lika stora alltså 5 V. Reaktansen är 1 Ω då får vi strömmen i varje komponent lika med 5 A. Men i facit står det att strämmen från spänningskällan ska vara lika med 0. Kan någon förklara det här? 

d) Var snäll och förklara den här också.

Har några spridda tankar kring hur det ska fungera men är inte säker!

 

Tack på förhand!

Affe Jkpg 6630
Postad: 4 jun 2020 10:29

Jaha, men...

1ωC=ωLωωC=ω2L1C=ω2L1LC=ω2LLω2=1LC

Marx 357
Postad: 5 jun 2020 21:25
Affe Jkpg skrev:

Jaha, men...

1ωC=ωLωωC=ω2L1C=ω2L1LC=ω2LLω2=1LC

Vad menar du med det?

JohanF Online 4467 – Moderator
Postad: 5 jun 2020 22:02
Marx skrev:
Affe Jkpg skrev:

Jaha, men...

1ωC=ωLωωC=ω2L1C=ω2L1LC=ω2LLω2=1LC

Vad menar du med det?

Du måste ta hänsyn till fasvridningen, eftersom det är växelspänning. Hur räknar du ut ersättningsimpedansen av de parallellkopplade komponenterna?

Affe Jkpg 6630
Postad: 5 jun 2020 22:30

Vad menar du med det?

Ser du skillnaden mellan:

1: ω2=1LC2: ω2=LC

Marx 357
Postad: 6 jun 2020 19:44
Affe Jkpg skrev:

Ser du skillnaden mellan:

1: ω2=1LC2: ω2=LC

Ja, förstås! Har slarvat när jag skrev sambandet. Annars är svaret korrekt, alltså f= 80 Hz.

JohanF Online 4467 – Moderator
Postad: 6 jun 2020 20:12
JohanF skrev:
Marx skrev:
Affe Jkpg skrev:

Jaha, men...

1ωC=ωLωωC=ω2L1C=ω2L1LC=ω2LLω2=1LC

Vad menar du med det?

Du måste ta hänsyn till fasvridningen, eftersom det är växelspänning. Hur räknar du ut ersättningsimpedansen av de parallellkopplade komponenterna?

Kommer du vidare här?

Marx 357
Postad: 6 jun 2020 20:32
JohanF skrev:

Du måste ta hänsyn till fasvridningen, eftersom det är växelspänning. Hur räknar du ut ersättningsimpedansen av de parallellkopplade komponenterna?

Blir den inte 0,5 Ω?

Marx 357
Postad: 6 jun 2020 20:38 Redigerad: 6 jun 2020 20:45
Marx skrev:
JohanF skrev:

Du måste ta hänsyn till fasvridningen, eftersom det är växelspänning. Hur räknar du ut ersättningsimpedansen av de parallellkopplade komponenterna?

Blir den inte 0,5 Ω?

Eller impedansen blir ju oändlig?! 

Eftersom 1Z=XLj+XC j = -XL j+ XC j=(XC-XL) j =0 Z=

JohanF Online 4467 – Moderator
Postad: 6 jun 2020 20:42
Marx skrev:
JohanF skrev:

Du måste ta hänsyn till fasvridningen, eftersom det är växelspänning. Hur räknar du ut ersättningsimpedansen av de parallellkopplade komponenterna?

Blir den inte 0,5 Ω?

Nej. Den blir teoretiskt sett oändlig. (Det är orsaken till att strömmen bli noll i uppgiften).

Har ni räknat på fasvridande impedanser? Jomega-metoden?

JohanF Online 4467 – Moderator
Postad: 6 jun 2020 20:43
Marx skrev:
Marx skrev:
JohanF skrev:

Du måste ta hänsyn till fasvridningen, eftersom det är växelspänning. Hur räknar du ut ersättningsimpedansen av de parallellkopplade komponenterna?

Blir den inte 0,5 Ω?

Eller impedansen blir ju oändlighet?!

Hur kom du fram till det?

Marx 357
Postad: 6 jun 2020 20:49
JohanF skrev:
Hur kom du fram till det?

Har använt mig av Jomega-metoden. 

Marx 357
Postad: 6 jun 2020 20:51
Marx skrev:
JohanF skrev:
Hur kom du fram till det?

Har använt mig av Jomega-metoden. Om du kollar på tidigare sveren lite högre upp, där har jag ställt upp sambandet.

JohanF Online 4467 – Moderator
Postad: 6 jun 2020 20:53
Marx skrev:
Marx skrev:
JohanF skrev:
Hur kom du fram till det?

Har använt mig av Jomega-metoden. Om du kollar på tidigare sveren lite högre upp, där har jag ställt upp sambandet.

Perfa! Någon ide vad du ska svara på d-uppgiften nu då?

Affe Jkpg 6630
Postad: 6 jun 2020 21:27
Marx skrev:
Marx skrev:
JohanF skrev:

Du måste ta hänsyn till fasvridningen, eftersom det är växelspänning. Hur räknar du ut ersättningsimpedansen av de parallellkopplade komponenterna?

Blir den inte 0,5 Ω?

Eller impedansen blir ju oändlig?! 

Eftersom 1Z=XLj+XC j = -XL j+ XC j=(XC-XL) j =0 Z=

Jo, nästan...

ZLC=ZL//ZC=ZL*ZCZL+ZCZLC=j*(-j)j-jZLC=

JohanF Online 4467 – Moderator
Postad: 6 jun 2020 21:40
Affe Jkpg skrev:
Marx skrev:
Marx skrev:
JohanF skrev:

Du måste ta hänsyn till fasvridningen, eftersom det är växelspänning. Hur räknar du ut ersättningsimpedansen av de parallellkopplade komponenterna?

Blir den inte 0,5 Ω?

Eller impedansen blir ju oändlig?! 

Eftersom 1Z=XLj+XC j = -XL j+ XC j=(XC-XL) j =0 Z=

Jo, nästan...

ZLC=ZL//ZC=ZL*ZCZL+ZCZLC=j*(-j)j-jZLC=

Tack Affe, jag läste för snabbt.. Disken...

Grejen är iallafall att man kommer att få resonans mellan induktiv och kapacitiv impedans (omväxlande energilagring mellan dem) som gör impedansen mycket stor.

Marx 357
Postad: 6 jun 2020 21:42 Redigerad: 6 jun 2020 21:44
JohanF skrev:

Perfa! Någon ide vad du ska svara på d-uppgiften nu då?

Hmmm... Hade faktiskt inte nån idé om hur det skulle gå till. Men i facit står det en bra motivering; "Spolen och kondensatorn kommer tillsammans att verka som en svängningskrets(med strömmen 5,0 A).Kondensatorn har fasförskjutningen π2, men eftersom ingen spole kan göras resistansfri så kommer fasförskjutningen för spolen inte att bli π2. Alttså kommer det att komma ström från strömkällan."

Affe Jkpg 6630
Postad: 6 jun 2020 21:43

Perfa! Någon ide vad du ska svara på d-uppgiften nu då?

I praktiken har en spole  (induktans) och en kondensator (kapacitans) åtminstone en liten resistans

JohanF Online 4467 – Moderator
Postad: 6 jun 2020 21:47
Marx skrev:
JohanF skrev:

Perfa! Någon ide vad du ska svara på d-uppgiften nu då?

Hmmm... Hade faktiskt inte nån idé om hur det skulle gå till. Men i facit står det en bra motivering; "Spolen och kondensatorn kommer tillsammans att verka som en svängningskrets(med strömmen 5,0 A).Kondensatorn har fasförskjutningen π2, men eftersom ingen spole kan göras resistansfri så kommer fasförskjutningen för spolen inte att bli π2. Alttså kommer det att komma ström från strömkällan."

Gör som Affe föreslår. Lägg in en resistiv komponent och räkna ersättningsresistans för alla tre. Du kommer att se att ersättningsimpedansen kommer att få ett ändligt värde även vid resonans.

Marx 357
Postad: 6 jun 2020 22:07

 

JohanF skrev:

Gör som Affe föreslår. Lägg in en resistiv komponent och räkna ersättningsresistans för alla tre. Du kommer att se att ersättningsimpedansen kommer att få ett ändligt värde även vid resonans.

Ja, det ska jag göra.

Affe Jkpg 6630
Postad: 7 jun 2020 00:11 Redigerad: 7 jun 2020 00:13

Gör som Affe föreslår. Lägg in en resistiv komponent och räkna ersättningsresistans för alla tre. Du kommer att se att ersättningsimpedansen kommer att få ett ändligt värde även vid resonans.

Vi lägger till två resistiva komponenter och räknar approximativa  ersättningsresistansen för alla fyra :-)

Rita ZL och ZC med små vinkel-avvikelser α och β för att förstå nedanstående

ZLC=ZL//ZCZLC=(1(π2+α))*(1(-π2+β))(1(π2+α))+(1(-π2+β))ZLC1(α+β)(sin(α)+sin(β))0ZLC1α+β0

Svara Avbryt
Close