7.3.1 Zaporedni električni nihajni krog

Iz e-ELEKTROTEHNIKA plus

Redakcija iz 18:30, 31. avgust 2010 od Admin (Pogovor | prispevki)

(prim) ← Starejša redakcija | poglejte trenutno redakcijo (prim) | Novejša redakcija → (prim)

Skoči na: navigacija, iskanje

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
f_r =
104
Hz
0
0
Q =
3.2
0
0
U_Lr = U_Cr =
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 X_L0 in X_C0 ter vse padce napetosti. Kolikšna je kvaliteta Q resonančnega vezja?
5
f_r =
1.59
MHz
0
0
I₀ =
0.1
A
0
0
X_L0 = X_C0 =
800
Ω
0
0
U_L0 = U_C0 =
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 U_R in U_C, če je kvaliteta 10? Kolikšna pa je vrednost resonančnega toka pri ohmski upornosti 10 Ω?
3
U_R =
10
V
0
0
U_C0 = U_L0 =
100
V
0
0
I_r =
1
A
0
0
1. odgovor
2.
3.

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 X_L in X_C 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

7.3.1 Zaporedni električni nihajni krog

Iz e-ELEKTROTEHNIKA plus

Preizkusi znanje

Podpoglavja:

Osebna orodja

Navigacija

Iskanje