Question

3. jakie skutki w obwodzie prądu sinusoidalnie zmiennego powoduje opór czynny R a jakie kondensator o pojemności C. (tzn. przesunięcie fazowe)
4. Opisz moc wydzielaną na oporze czynnym R oraz kondensatorze o pojemności C umieszczonych w obwodzie prądu przemiennego. - wykresy

Answer 1

3.Na oporze czynnym odkładana jest moc czynna, czyli moc rzeczywista pobierana przez odbiornik. Na rekatacnji pojemnościowej(oporze biernym kondensatora) jest odkładana moc bierna.

Moc bierna ma wpływ na pobór prądu względem mocy.

 

Znając wartości rezystacnji i reaktancji pojemnościowej lub mocy czynnej i bernej możemy obliczyć impedancję z trójkąta oporów lub moc pozorną z trójkąta mocy.

 

Wzór na impedancję:

 

Z-impedancja

R-rezystacnja

Xc-reaktacnja pojemnosciowa

 

Wzór na moc pozorną:

 

S-moc pozorna

P-moc czynna

Q-moc bierna

 

Kąt przesunięcia fazowego φ będzie to kąt zawarty pomiędzy rezystancją i impedanjcą dla trójkąta oporów oraz między mocą czynną i mocą pozorną dla trójkąta mocy.

 

W obu przypadkach kąt ten będzie taki sam.

Z obu tych trójkątów możemy obliczyć współczynnik mocy(cosφ) który będzie wyrażany wzorem:

 

 

4.

 

Aby obliczyć moce wydzielane na tych odbiornikach musimy w pierwszej kolejności obliczyć

reaktancję pojemnościową kondensatora z wzoru:

 

 

Nastepnie

1)dla połączenia szeregowego:

-Obliczamy impedancję ze wzoru podanego w zadaniu poprzednim

 

-Podkładamy pod wzór na prawo Ohma w postaci:

 

I-prąd płynący przez układ

Uz-napięcie zasilania

Z-impedancja

 

-Znając prąd płynący przez układ obliczamy spadki napięć:

Dla rezystora:

 

Dla kondensatora:

 

-Teraz wystarczy że podłożymy do wzoru na moc,

Dla rezystancji na moc czynną:

 

Dla pojemności

 

Należy pamiętać, że jednostką mocy biernej jest VAr(woltamperreaktywny).

 

2)Dla połączenia równoległego

-Znając napięcie zasilania obliczamy prąd bezpośrenio w każdej gałęzi:

 

Dla rezystancji

 

Dla reaktancji

 

Znając prąd i napięcie zasilana podkładamy do wzorów na moc jak wyżej

 

Dodatkowo znając conajmniej 2 wielkości z trójkąta oporów tj. 2 dowolne moce, lub współczynnik mocy i jedną moc możemy obliczyć inne moce.