NODO POTENTZIALA ETA MAILAKO GAINEKO METODOA, AC ZIRKUITUETAN

Egin klik beheko edo Idatzi beheko zirkuituak TINACloud deitzeko eta hautatu Lineako DC interaktiboa hautatzeko.
Eskuratu TINACloud-era kostu txikia adibide horiek editatzeko edo zure zirkuituak sortzeko

Aurreko kapituluan, ikusi dugu Kirchhoff-en legeak AC zirkuituaren analisirako erabiltzeak ekuazio ugari sortzen dituela (DC zirkuituekin gertatzen den moduan), baizik eta (zenbaki konplexuen erabileraren ondorioz) ezezagun kopurua bikoizten duela. Ekuazio eta ezezagun kopurua murrizteko, erabil ditzakegun beste bi metodo daude: nodo potentziala eta sare (begizta) unekoa metodoak. DC zirkuituetatik alde bakarra zera da: kasuetan lan egin behar dugu inpedantzi konplexuak (edo sarrerak) elementu pasiboentzat eta gailur konplexua edo eraginkorra (rms) balioak tentsio eta korronteetarako.

Kapitulu honetan metodo hauek bi adibide erakutsiko ditugu.

Ikus dezagun lehenik nodo potentzialen metodoaren erabilera.

Adibidea 1

Aurkitu korrontearen anplitudea eta fase angelua i (t) R = 5 ohm bada; L = 2 mH; C1 = 10 mF; C2 = 20 mF; f = 1 kHz; vS(t) = 10 cos wt V eta iS(t) = cos wt A


Egin klik / sakatu goiko zirkuitua linean aztertzeko edo esteka hau klikatu Gorde Windows azpian

Hemen nodo independente bakarra dugu, N1 potentzial ezezagun batekin: j = vR = vL = vC2 = vIS . Hoberena metodoa nodoen potentzialaren metodoa da.

Nodoaren ekuazioa:

Express jM ekuaziotik:

Orain kalkula dezakeguM (korrontearen anplitude konplexua i (t)):

A

Korrontearen denbora funtzioa:

i (t) = 0.3038 cos (wt + 86.3°) A

TINA erabiliz


Egin klik / sakatu goiko zirkuitua linean aztertzeko edo esteka hau klikatu Gorde Windows azpian

{Irtenbidea TINAren interpretearen eskutik}
om: = 2000 * pi;
V: = 10;
Ezta: = 1;
Sys fi
(Fi-V) * j * om * C1 + fi * j * om * C2 + fi / j / om / L + fi / R1-is = 0
bukatzen;
I: = (V-fi) * j * om * C1;
abs (I) = [303.7892m]
radtodeg (arku (I)) = [86.1709]
Python-en #soluzioa
inportatu sympy s gisa, math m gisa, cmath c gisa
cp= lambda Z : "{:.4f}".format(Z)
Replus= lambda R1, R2 : R1*R2/(R1+R2)
om=2000*c.pi
V=10
Da=1
#Ebatzi nahi dugun ekuazio bat dugu
#firako:
#(fi-V)*j*om*C1+fi*j*om*C2+fi/j/om/L+fi/R1-Is=0
fi=s.sinboloak('fi')
sol=s.solve([(fi-V)*1j*om*C1+fi*1j*om*C2+fi/1j/om/L+fi/R1-Is],[fi])
fi= [konplexua (Z) Z-rako sol.balioetan ()][0]
I=(V-fi)*1j*om*C1
inprimatu ("abs (I) =", cp (abs (I)))
inprimatu ("graduak (fasea (I))", cp (m.gradu (c.fasea (I))))

Orain sare korrontearen metodoaren adibidea da


Egin klik / sakatu goiko zirkuitua linean aztertzeko edo esteka hau klikatu Gorde Windows azpian

Adibidea 2

Aurkitu tentsio sorgailuaren korrontea V = 10 V, f = 1 kHz, R = 4 kohm, R2 = 2 kohm, C = 250 nF, L = 0.5 H, I = 10 mA, vS(t) = V cosw t, iS(t) = bekatu egiten dutw t

Nahiz eta ezezagun bakarrarekin nodoen potentzialaren metodoa erabili, irtenbidea erakutsiko dugu sare korrontearen metodoa.

Kalkula ditzagun lehenik R-ren inpedantzia baliokideak2, L (Z)1) eta R, C (Z)2) lana errazteko:


Egin klik / sakatu goiko zirkuitua linean aztertzeko edo esteka hau klikatu Gorde Windows azpian


Bi sare independente ditugu (begiztak). Lehena hau da: vS, Z1 eta Z2 eta bigarrena: iS eta Z2. Sare-korronteen norabidea hauxe da: I1 erlojuetan, I2 aurkakoan.

Bi sareko ekuazioak honako hauek dira: VS = J1* (Z1 + Z2) + J2*Z2 J2 = Is

Inpedantzia, tentsio eta korronte guztietarako balio konplexuak erabili behar dituzu.

Bi iturri hauek dira: VS = 10 V; IS = -j * 0.01 A.

Tentsioa voltetan kalkulatzen dugu eta kohm-en inpedantzia korrontea mA-n lortuko dugu.

Hori dela:

j1(t) = 10.5 cos (w xt -7.1°) mA

TINA irtenbidea:

{Irtenbidea TINAren interpretearen eskutik}
Vs: = 10;
Is: = - j * 0.01;
om: = 2000 * pi;
Z1: = R2 * j * om * L / (R2 + j * om * L);
Z2: = R / (1 + j * om * R * C);
Sys I
Vs = I * (Z1 + Z2) + Da * Z2
bukatzen;
I = [10.406m-1.3003m * j]
abs (I) = [10.487m]
radtodeg (arku (I)) = [- 7.1224]
Python-en #soluzioa
inportatu sympy s gisa, math m gisa, cmath c gisa
cp= lambda Z : "{:.4f}".format(Z)
Vs=10
Is=-1j*0.01
om=2000*c.pi
Z1=R2*1j*om*L/(R2+1j*om*L)
Z2=R/(1+1j*om*R*C)
#Ebatzi nahi dugun ekuazio bat dugu
#nirentzat:
#Vs=I*(Z1+Z2)+Is*Z2
I=s.sinboloak('I')
sol=s.ebatzi([I*(Z1+Z2)+Is*Z2-Vs],[I])
I=[konplexua(Z) Z-rako sol.balioetan()][0]
inprimatu ("I=", cp(I))
inprimatu ("abs (I) =", cp (abs (I)))
inprimatu ("graduak (fasea (I)) =", cp (m.gradu (c.fasea (I))))

Azkenean, ikus ditzagun emaitzak TINA erabiliz.


Egin klik / sakatu goiko zirkuitua linean aztertzeko edo esteka hau klikatu Gorde Windows azpian