AC DÖVRÜNDƏ MAXIMUM POWER TRANSFER

TINACloud-i çağırmaq üçün aşağıdakı nümunəvi sxemləri vurun və ya vurun və İnteraktiv DC rejimini Online onları təhlil etmək üçün seçin.
TINACloud-a nümunələri düzəltmək və öz sxemlərinizi yaratmaq üçün aşağı qiymətə çıxın

Artıq bir AC dövrəsinin (bir tezliklə) bir Thevinin və ya Norton ekvivalent dövrə ilə əvəz edilə biləcəyini gördük. Bu texnikaya və ilə Maksimum güc ötürmə teoremi DC dövrələri üçün bir AC yükünün bir AC dövrəsində maksimum güc alması şərtlərini təyin edə bilərik. Bir AC dövrə üçün həm Thévenin empedansı, həm də yük reaktiv bir komponentə sahib ola bilər. Bu reaksiyalar hər hansı bir ortalama bir güc almasa da, yük reaksiya Thévenin empedansını ləğv etməyincə dövrə cərəyanını məhdudlaşdıracaqdır. Nəticə etibarilə, maksimum güc ötürülməsi üçün Thévenin və yük reaksiyaları böyüklükdə bərabər olmalıdır, lakin işarənin əksidir; Bundan əlavə, DC maksimum güc teoreminə uyğun olaraq müqavimət göstərən hissələr bərabər olmalıdır. Başqa sözlə, yük empedansı ekvivalent Thévenin empedansının birləşməsi olmalıdır. Eyni qayda yük və Norton qəbulu üçün də tətbiq olunur.

RL= Yenidən ZTh} və XL = - Mən {ZTh}

Bu halda maksimum güc:

Pmax =

V2Th və mən2N sinusoidal pik dəyərlərinin kvadratını təmsil edir.

Daha sonra bir neçə nümunə ilə teoremi izah edəcəyik.

Məsələn 1

R1 = 5 kohm, L = 2 H, vS(t) = 100V cos wt, w = 1 krad / s.

a) C və R tapın2 belə ki, R-nin orta gücü2-C iki qutu maksimum olacaq


On-line analiz üçün yuxarıdakı dövrə basın / vurun və ya Windows altında Saxla etmək üçün bu linki vurun

b) Bu halda maksimum orta güc və reaktiv güc tapın.

c) bu halda v (t) tapın.

V, mA, mW, kohm, mS, krad / s, ms, H, m F ədədləri: v

a) Şəbəkə artıq Thévenin şəklindədir, belə ki, biz birləşmə formasını istifadə edərək, Z-nin real və xəyali komponentlərini müəyyən edə bilərikTh:

R2 = R1 = 5 kohm; wL = 1 /w C = 2 ® C = 1 /w2L = 0.5 mF = 500 nF.

b.) Orta güc:

Pmax = V2/ (4 * R1) = 1002/ (2 * 4 * 5) = 250 mW

Reaktiv güc: əvvəlcə cərəyan:

I = V / (R1 + R2 + j (wL - 1 /wC)) = 100 / 10 = 10 mA

Q = - mən2/ 2 * XC = - 50 * 2 = - 100 mvar

c.) Maksimum enerji ötürülməsi vəziyyətində yük gərginliyi:

VL = I * (R2 + 1 / (j w C) = 10 * (5-j / (1 * 0.5)) =50 - j 20 = 53.852 e -J 21.8° V

və vaxt funksiyası: v (t) = 53.853 cos (wt - 21.8°) V

{TINA-nın Tərcüməçisi tərəfindən həll}
V: = 100;
om: = 1000;
{a. /} R2b: = R1;
C2: = 1 / sqr (om) / L;
C2 = [500n]
{b. /} I2: = V / (R1 + R2b);
P2m: = sqr (abs (I2)) * R2b / 2;
Q2m: = - sqr (abs (I2)) / om / C2 / 2;
P2m = [250m]
Q2m = [- 100m]
{c./} V2:=V*(R2b+1/j/om/C2)/(R1+R2b);
abs (V2) = [53.8516]
#Python tərəfindən həll
c kimi idxal cmath
#Kompleksin çapını sadələşdirək
Daha çox şəffaflıq üçün #nömrələr:
cp= lambda Z : “{:.8f}”.format(Z)
V = 100
om=1000
#a./
R2b=R1
C2=1/om**2/L
çap("C2=",cp(C2))
#b./
I2=V/(R1+R2b)
P2m=abs(I2)**2*R2b/2
Q2m=-abs(I2)**2/om/C2/2
çap ("P2m =",cp(P2m))
çap ("Q2m =",cp(Q2m))
#c./
V2=V*(R2b+1/1j/om/C2)/(R1+R2b)
çap ("abs(V2)=",cp(abs(V2)))

Məsələn 2

vS(t) = 1V cos w t, f = 50 Hz,

R1 = 100 ohm, R2 = 200 ohm, R = 250 ohm, C = 40 uF, L = 0.5 H.

a.) Yük RL-də güc tapın

b.) R və L tapın ki, RL iki qütbünün orta gücü maksimum olsun.


On-line analiz üçün yuxarıdakı dövrə basın / vurun və ya Windows altında Saxla etmək üçün bu linki vurun



Əvvəlcə RL yükünün qovşaqlarının solundakı dövrə əvəz edəcəyimiz Thvenin generatorunu tapmalıyıq.

Addımlar:

1. RL yükünü çıxarın və bunun üçün açıq bir dövrəni əvəz edin

2. Açıq dövrə gərginliyini ölçmək (və ya hesablamaq)

3. Gərginlik mənbəyini qısa bir dövrə ilə dəyişdirin (və ya cərəyan mənbələrini açıq dövrə ilə dəyişdirin)

4. Ekvivalent empedansı tapın


On-line analiz üçün yuxarıdakı dövrə basın / vurun və ya Windows altında Saxla etmək üçün bu linki vurun

V, mA, kohm, krad / s, mF, H, ms ədədləri!


On-line analiz üçün yuxarıdakı dövrə basın / vurun və ya Windows altında Saxla etmək üçün bu linki vurun


On-line analiz üçün yuxarıdakı dövrə basın / vurun və ya Windows altında Saxla etmək üçün bu linki vurun

Və nəhayət sadələşdirilmiş dövr:

Güc üçün həll: I = VTh /(ZTh + R + j w L) = 0.511 / (39.17 + 250 - j 32.82 + j 314 0.5 *)

½I½= 1.62 mA P = ½I½2 * R / 2 = 0.329 mW

Əgər maksimum gücünü tapırıqsa

beləliklə R '= 39.17 ohm və L' = 104.4 mH.



On-line analiz üçün yuxarıdakı dövrə basın / vurun və ya Windows altında Saxla etmək üçün bu linki vurun

Maksimum güc:

Imax = 0.511 / (2 * 39.17) = 6.52 mA və

{TINA-nın Tərcüməçisi tərəfindən həll!}
Vs: = 1;
om: = 100 * pi;
va:=Vs*replus(replus(R2,(1/j/om/C)),(R+j*om*L))/(R1+replus(replus(R2,(1/j/om/C)),(R+j*om*L)));
abs (va) = [479.3901m]
PR: = sqr (abs (və / (R + j * om * L))) * R / 2;
QL: = sqr (abs (və / (R + j * om * L))) * om * L / 2;
PR = [329.5346u]
QL = [207.0527u]
{b. /} Zb: = (replus (replus (R1, R2), 1 / j / om / C));
abs (Zb) = [51.1034]
VT: = Vs * replus (R2,1 / j / om / C) / (R1 + replus (R2,1 / j / om / C));
VT = [391.7332m-328.1776m * j]
abs (VT) = [511.0337m]
R2b: = Re (Zb);
Lb: = - Im (Zb) / om;
Lb = [104.4622m]
R2b = [39.1733]
#Python tərəfindən həll
c kimi idxal cmath
#Kompleksin çapını sadələşdirək
Daha çox şəffaflıq üçün #nömrələr:
cp= lambda Z : “{:.8f}”.format(Z)
#Lambda istifadə edərək replus təyin edin:
Replus= lambda R1, R2 : R1*R2/(R1+R2)
Vs=1
om=100*c.pi
va=Vs*Replus(Replus(R2,1/1j/om/C),R+1j*om*L)/(R1+Replus(Replus(R2,1/1j/om/C),R+1j*om*L))
çap ("abs(va)=",cp(abs(va))))
PR=abs(va/(R+1j*om*L))**2*R/2
QL=abs(va/(R+1j*om*L))**2*om*L/2
çap ("PR =", cp (PR))
çap (“QL=”,cp(QL))
#b./
Zb=Replus(Replus(R1,R2),1/1j/om/C)
çap ("abs(Zb)=",abs(Zb))
VT=Vs*Replus(R2,1/1j/om/C)/(R1+Replus(R2,1/1j/om/C))
çap ("VT =", cp (VT))
çap ("abs(VT)=",cp(abs(VT)))
R2b=Zb.real
Lb=-Zb.imag/om
çap ("Lb =", cp (Lb))
çap ("R2b =", cp (R2b))

Burada TINA-nın xüsusi funksiyasından istifadə etdik replus iki impedansı paralel bərabər tapmaq üçün.


    X
    Xoş gəlmisiniz DesignSoft
    Doğru məhsulu tapmaqda və ya dəstəyə ehtiyacınız olduqda söhbət etməyə imkan verir.
    wpChatIcon