e
ELEKTROTEHNIKA
plus
Glavna stran
Kazalo (osnovni nivo)
Kazalo (višji nivo)
Predstavitev projekta
Minimalne zahteve

7.3.1 Zaporedni električni nihajni krog

7 Resonančni pojavi
 >> 
7.3 Vsiljeno nihanje energije v realnem nihajnem krogu
 >> 

Iz e-ELEKTROTEHNIKA plus

(Primerjava redakcij)
Skoči na: navigacija, iskanje
Vrstica 1: Vrstica 1:
<interaktivni>
<interaktivni>
<rezultat>56|57|58|59|60</rezultat>
<rezultat>56|57|58|59|60</rezultat>
 +
<reseni>36|37</reseni>
</interaktivni>
</interaktivni>
[[Image:eele_slika_7_3_4.svg|thumb|right|Slika 7.3.4]]
[[Image:eele_slika_7_3_4.svg|thumb|right|Slika 7.3.4]]

Redakcija: 19:40, 31. avgust 2010

Preizkusi znanje

  • Vnesi rezultat 56
    0

    Vnesi rezultat 56

    Zaporedna vezava ohmske upornosti 100 Ω, tuljave z induktivnostjo 5,05 mH in kondenzatorja s kapacitivnostjo 50 nF je priključena na napetost 10 V. Izračunaj resonančno frekvenco, kvaliteto nihajnega kroga ter napetosti na tuljavi in kondenzatorju pri resonančni frekvenci.
    3
    fr =
    104
    Hz
    0
    0
    Q =
    3.2
    0
    0
    ULr = UCr =
    32
    V
    0
    0
    1. odgovor
    2.
    3.

    Rešitev
    asdasfasd
  • Vnesi rezultat 57
    0

    Vnesi rezultat 57

    Zaporedno RLC vezje: upor z upornostjo 100 Ω, tuljava z induktivnostjo 80 μH in kondenzator s kapacitivnostjo 125 pF je pri napetosti 10 V v resonanci. Izračunaj resonančno frekvenco. Izračunaj tok I0 v resonanci, resonančni jalovi upornosti XL0 in XC0 ter vse padce napetosti. Kolikšna je kvaliteta Q resonančnega vezja?
    5
    fr =
    1.59
    MHz
    0
    0
    I0 =
    0.1
    A
    0
    0
    XL0 = XC0 =
    800
    Ω
    0
    0
    UL0 = UC0 =
    80
    V
    0
    0
    Q =
    8
    0
    0
    1. odgovor
    2.
    3.
    4.
    5.

    Rešitev
    asdasfasd
  • Vnesi rezultat 58
    0

    Vnesi rezultat 58

    Kolikšna je kapacitivnost zaporednega nihajnega kroga, katerega induktivnost znaša 1 mH in je pri 3,5 kHz v resonanci?
    1
    C =
    2
    μF
    0
    0
    1. odgovor

    Rešitev
    asdasfasd
  • Vnesi rezultat 59
    0

    Vnesi rezultat 59

    Izračunaj induktivnost tuljave, s katero lahko kompenziramo fazni kot, ki ga povzroči kondenzator s kapacitivnostjo 10 µF pri frekvenci 50 Hz.
    1
    L =
    1.01
    H
    0
    0
    1. odgovor

    Rešitev
    asdasfasd
  • Vnesi rezultat 60
    0

    Vnesi rezultat 60

    Napetost na tuljavi zaporednega nihajnega kroga znaša v resonanci 100 V. Kolikšni sta tedaj napetosti UR in UC, če je kvaliteta 10? Kolikšna pa je vrednost resonančnega toka pri ohmski upornosti 10 Ω?
    3
    UR =
    10
    V
    0
    0
    UC0 = UL0 =
    100
    V
    0
    0
    Ir =
    1
    A
    0
    0
    1. odgovor
    2.
    3.

    Rešitev
    asdasfasd
  • Rešeni primer 36
    0

    Rešeni primer 36

    Izračunaj kapacitivnost kondenzatorja, ki ga vežemo vzporedno tuljavi z induktivnostjo 0,85 H in uporu z upornostjo 1500 Ω, da dobimo nihajni krog z resonančno frekvenco 500 Hz. Kolikšen je tedaj tok, če je vezje priključeno napetost 100 V?
    2
    Kondenzator, ki zagotovi nihajni krog z resonančno frekvenco 500 Hz, ima kapacitivnost: C =
    0.12
    μF.
    Če uporabimo enačbo, ki določa resonančno frekvenco v vzporednem nihajnem krogu, ugotovimo, da poleg znane frekvence poznamo tudi induktivnost tuljave, ne poznamo pa kapacitivnosti kondenzatorja, ki ustvari nihajni krog.


    Resonančni tok, ki teče iz generatorja v vezje je: Ir =
    67
    mA.
    Ko je vzporedni nihajni krog v resonanci, sta toka skozi tuljavo in kondenzator enaka po velikosti, zato tok iz generatorja v vezje določa le upornost nihajnega kroga.
    1. odgovor
    2.
    0
    0
    0
    0

    Namig
    dasfasdfasd
    Rešitev
    asdasfasd
  • Rešeni primer 37
    0

    Rešeni primer 37

    Izračunaj frekvenco, pri kateri ima vzporedna vezava kondenzatorja s kapacitivnostjo 0,3 μF, upora z upornostjo 1,5 kΩ in tuljave z induktivnostjo 0,2 H maksimalno upornost. Kolikšna je ta upornost?
    2
    Največja upornost vezja je ob resonančni frekvenci in znaša: R =
    1.5
    kΩ
    Vzporedna vezava kondenzatorja, tuljave in upora predstavlja vzporedni nihajni krog. Pri resonančni frekvenci kapacitivna in induktivna veja ne prispevata k prevodnosti vezja. Admitanca kroga je kar enaka ohmski prevodnosti. Admitanca kroga je v tem primeru najmanjša, impedanca kroga oziroma upornost pa največja.
    Zm = R = 1,5 kΩ
    Nihajni krog je v resonanci pri frekvenci: fr =
    650
    Hz.
    Ker poznamo vse elemente vzporednega nihajnega kroga, lahko izračunamo tudi resonančno frekvenco.
    1. odgovor
    2.
    0
    0
    0
    0

    Namig
    dasfasdfasd
    Rešitev
    asdasfasd
Slika 7.3.4
Slika 7.3.5: Frekvenčni potek toka v zaporednem RLC nihajnem krogu

Zaporedni RLC nihajni krog je v osnovi izmenični krog z vsemi lastnostmi, ki smo jih spoznali pri obravnavi kroga z zaporedno vezavo upora, tuljave in kondenzatorja.


Poskus 7.3.1:

Zaporedno vezavo upora z upornostjo 27 Ω, tuljave z induktivnostjo 38 mH in upornostjo navitja 23 Ω ter kondenzatorja s kapacitivnostjo 47 nF priključimo na generator sinusne napetosti ≈ 2 V, katere frekvenco lahko spreminjamo (sl. 7.3.4).


Pri stalni napetosti izvora 2 V postopoma povečujmo frekvenco napetosti od npr. 1000 do 10000 Hz in merimo tok v krogu. Dobili bomo vrednosti, ki jih grafično ponazarja slika 7.3.5.


  • Pri določeni frekvenci (≈ 3,76 kHz) je tok v nihajnem krogu velik, pri višjih in nižjih frekvencah pa je bistveno manjši.


Praktično enak frekvenčni potek toka bi dobili z računanjem impedanc vezave za posamezne frekvence in pripadajočih tokov po Ohmovem zakonu.


in


Pri tem bi ugotovili, da sta pri frekvenci 3,76 kHz reaktanci XL in XC praktično enaki, impedanca najmanjša in enaka le ohmski upornosti R in tok, tudi računsko, največji:



  • Pri določeni frekvenci napetosti izvora je vsiljeno nihanje energije v nihajnem krogu bistveno intenzivnejše in tok večji kot pri drugih frekvencah.


Pojav je podoben, kot ga poznamo pri drugih nihanjih. Tudi neuravnoteženo kolo avtomobila povzroča pri določeni hitrosti (številu vrtljajev kolesa) bistveno močnejše tresenje avtomobila kot pri večji ali manjši hitrosti. Vsiljeno nihanje mehanskih sistemov s frekvenco, ki je enaka frekvenci lastnega nihanja sistema, lahko vodi tudi v razpad sistema. Popolnoma nov, kilometer dolg viseči most v ameriški zvezni državi Washington, so močni sunki vetra leta 1940 pognali v lastno nihanje, ki je most spektakularno sesulo v reko.


Podpoglavja:


7.3 Vsiljeno nihanje energije v realnem nihajnem krogu 7.3.1.1 Resonančna frekvenca
Vzpostavljeno iz »http://eele.fe.uni-lj.si/wiki/index.php/Zaporedni_elektri%C4%8Dni_nihajni_krog«