Eskuratu TINACloud-era kostu txikia adibide horiek editatzeko edo zure zirkuituak sortzeko
Dagoeneko ikusi dugu AC zirkuitu bat (maiztasun bakarrean) Thévenin edo Norton baliokideen zirkuitu batekin ordezkatu daitekeela. Teknika hau oinarritzat hartuta, eta Potentziaren transferentziaren gehieneko teorema DC zirkuituetarako, AC zirkuitu batean potentzia maximoa xurgatzeko AC karga izateko baldintzak zehaztu ditzakegu. AC zirkuitu baterako, Théveninen inpedantzia eta karga osagai erreaktiboak izan ditzakete. Erreakzio horiek batez besteko potentziarik xurgatzen ez duten arren, zirkuituaren korrontea mugatuko dute karga-erreaktantziak Théveninen inpedantzia baliogabetzen badu. Horrenbestez, potentziaren transferentzia maximorako, Thévenin-ek eta karga-erreakzioak magnitude berdina izan behar dute baina kontrajarriz zeinu; gainera, zati erresistenteek (DC-ko gehieneko potentziaren teoremaren arabera) berdina izan behar dute. Beste era batera esanda, karga-inpedantzia Théveninen inpedantzia baliokidea konjugatua izan behar da. Arau bera aplikatzen da kargaren eta Nortonen onarpenetarako.
RL= Re {ZTh} eta XL = - Im {ZTh}
Kasu honetan gehienezko potentzia:
Pmax =
Non V2Th eta biok2N sinusokiarren gailuen balioen karratua irudikatzen dute.
Ondoren, teorema argituko dugu adibide batzuekin.
Adibidea 1
R1 = 5 kohm, L = 2 H, vS(t) = 100V cos wt, w = 1 krad / s.
a) Aurkitu C eta R2 beraz, Raren batez besteko potentzia2-C bi polukoa izango da gehienez
b) Kasu honetan, gehienezko batez besteko potentzia eta potentzia erreaktiboa aurkitu.
c) Aurkitu v (t) kasu honetan.
Teorema bidezko konponbidea V, mA, mW, kohm, mS, krad / s, ms, H, m F unitateak: v
a.) Sarea Thévenin forman dago dagoeneko, beraz, conjugate forma erabil dezakegu eta Z-ren benetako eta irudimenezko osagaiak zehaztu ditzakegu.Th:
R2 = R1 = 5 kohm; wL = 1 /w C = 2 ® C = 1 /w2L = 0.5 mF = 500 nF.
b.) Batez besteko potentzia:
Pmax = V2/ (4 * R1) = 1002/ (2 * 4 * 5) = 250 mW
Potentzia erreaktiboa: korrontea lehenengo:
I = V / (R.)1 + R2 + j (wL - 1 /wC)) = 100 / 10 = 10 mA
Q = - I2/ 2 * XC = - 50 * 2 = - 100 mvarc.) Gehienezko potentzia transferentziaren kasuan karga-tentsioa:
VL = I * (R.)2 + 1 / (j w C) = 10 * (5-j / (1 * 0.5)) =50 - j 20 = 53.852 e -J 21.8° V
eta denbora funtzioa: v (t) = 53.853 cos (wt - 21.8°) V
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]
inportatu cmath gisa c
#Konplexuen inprimaketa erraztu dezagun
#zenbakiak gardentasun handiagoa lortzeko:
cp= lambda Z : "{:.8f}".format(Z)
V=100
om=1000
#a./
R2b=R1
C2=1/om**2/L
inprimatu ("C2=", cp(C2))
#b./
I2=V/(R1+R2b)
P2m=abs(I2)**2*R2b/2
Q2m=-abs(I2)**2/om/C2/2
inprimatu ("P2m=",cp(P2m))
inprimatu ("Q2m=",cp(Q2m))
#c./
V2=V*(R2b+1/1j/om/C2)/(R1+R2b)
inprimatu ("abs (V2) =", cp (abs (V2)))
Adibidea 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.) Aurkitu karga RLan
b.) Bilatu R eta L, beraz, RL bi poloen batez besteko potentzia maximoa izan dadin.
Lehenik eta behin, Thévenin sorgailua aurkitu behar dugu, zirkuituaren ordez RL kargaren nodoen ezkerrera.
Urratsak:
1. Kendu RL karga eta zirkuitu irekia ordeztu
2. Neurketa (edo kalkulatu) zirkuitu irekiaren tentsioa
3. Ordeztu tentsioaren iturria zirkuitu labur batekin (edo ordeztu iturriak zirkuitu irekien bidez)
4. Aurkitu baliozko inpedantzia
Erabili V, mA, kohm, krad / s, mF, H, ms unitateak!
Eta, azkenik, zirkuitu sinplifikatua:
Potentziarako irtenbidea: 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 mWGehienezko boterea aurkitzen badugu
Gehienezko potentzia:
Imax = 0.511 / (2 * 39.17) = 6.52 mA eta
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 (va / (R + j * om * L))) * R / 2;
QL: = SQR (abs (va / (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]
LH: = 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]
inportatu cmath gisa c
#Konplexuen inprimaketa erraztu dezagun
#zenbakiak gardentasun handiagoa lortzeko:
cp= lambda Z : "{:.8f}".format(Z)
#Definitu replus lambda erabiliz:
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))
inprimatu ("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
inprimatu ("PR=", cp(PR))
inprimatu ("QL=",cp(QL))
#b./
Zb=Berriz gain(R1,R2),1/1j/om/C)
inprimatu ("abs(Zb)=",abs(Zb))
VT=Vs*Replus(R2,1/1j/om/C)/(R1+Replus(R2,1/1j/om/C))
inprimatu ("LH=", cp (LH))
inprimatu ("abs (LH) =", cp (abs (LH)))
R2b=Zb.real
Lb=-Zb.imag/om
inprimatu ("Lb=", cp(Lb))
inprimatu ("R2b=",cp(R2b))
Hemen TINAren funtzio berezia erabili genuen replus bi inpedanten baliokide paraleloa aurkitzeko.