200 likes | 350 Views
Višefrekvencijski izmjenični krugovi. Izmjenični krugovi s izvorima različitih frekvencija. Metoda superpozicije. 1. zadatak. Za spoj prema slici treba odrediti: a) i R (t), i L (t) i i C (t) b) efektivne vrijednosti napona i struja Zadano:. = 1000 [ s -1 ] R = 100 [ ] L = 0.1 [ H ]
E N D
Višefrekvencijski izmjenični krugovi • Izmjenični krugovi s izvorima različitih frekvencija. • Metoda superpozicije.
1. zadatak Za spoj prema slici treba odrediti: a) iR(t), iL(t) i iC(t) b) efektivne vrijednosti napona i struja Zadano: • = 1000 [s-1] • R = 100 [] • L = 0.1 [H] • C = 10 [F] • u(t) = 100 sin(t+/6) + 30 sin(3t) + 10 sin(5t+3/4) [V]
Uvodni pojmovi Metoda superpozicije • U svakoj linearnoj mreži koja se sastoji od više naponskih ili strujnih izvora struja u grani k bit će jednaka sumi svih struja što bi ih u toj grani prouzročili pojedini izvori, sami za sebe. • Metodom superpozicije struja se u jednoj grani izračuna tako da se redom ugase svi izvori osim jednog i izračuna struja u promatranoj grani samo uz taj jedan izvor. Tako se redom određuju struje za sve izvore u mreži, a suma tih pojedinih struja bit će tražena struja u promatranoj grani. • U jednofrekvencijskim mrežama radi se s vektorskoj sumi struja, a u višefrekvencijskim mrežama radi se o sumi struja u vremenskoj domeni. • Za višefrekvencijske mreže vrijedi:
Rješenje zadatka • Da bi se odredile struje u mreži potrebno je korištenjem metode superpozicije odrediti struje na tri različite frekvencije. • Za frekvenciju vrijedi:
U vremenskoj domeni struje iznose: • Efektivne vrijednosti struja:
2. zadatak Odredite struju iL(t) i njezinu efektivnu vrijednost za spoj prema slici. Zadano: • i(t) = 10 + 302 sin(t) + 152 sin(2t) [A] • XC = 1 [] • XL = 0.5 [] • R = 1 []
Rješenje zadatka • Zadatak rješavamo koristeći metodu superpozicije. • Za frekvenciju 0 mreža poprima izgled kao na slici i struja koja teče kroz zavojnicu iznosi:
Za frekvenciju 2: • Struja kroz zavojnicu:
3. zadatak Odredite snagu koja se razvija na otporniku R. Zadano: • i1(t) = 22 sin(100t) [A] • i2(t) = 102 sin(200t+53) [A] • u(t) = 60 sin(150t) [V] • R = 5 [] • R1 = 15 [] • R2 = 10 [] • L = 0.1 [H]
Rješenje zadatka • Da bi se odredila snaga na otporu R potrebno je odrediti struju koja teče kroz njega. • Za frekvenciju 1 aktivan je samo strujni izvor i1, dok su ostali izvori neaktivni. To znači, da je strujni izvor (i2) odspojen iz mreže, a naponski kratko spojen.
Frekvencija 3: • Efektivna vrijednost struje kroz otpor R: • Snaga na otporu R:
4. zadatak U mreži prema slici zadane su vrijednosti impedancija za kružnu frekvenciju . Odredite snagu na otporu R.Zadano: • R = 5 []
Rješenje zadatka • Struja koja teče kroz otpor se sastoji od dvije komponenete, na frekvenciji i 2. Zbog serijske rezonancije Snaga na R: