β. Ο συντελεστής ποιότητας Q π δείχνει ότι η τάση U L =U C είναι Q π φορές µεγαλύτερη από την τάση τροφοδοσίας. Σ

Transcript

1 ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΤΑΞΗ ΕΠΑΛ (ΟΜΑ Α Α ) & ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΕΙ ΙΚΟΤΗΤΑΣ ΕΠΑΛ (ΟΜΑ Α Β ) ΣΑΒΒΑΤΟ 6/04/06 - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ ΙΙ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΠΕΝΤΕ (5) ΕΝ ΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ ο ) Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν, γράφοντας δίπλα στο γράµµα που αντιστοιχεί σε κάθε πρόταση, τη λέξη Σωστό, αν η πρόταση είναι σωστή ή τη λέξη Λάθος, αν η πρόταση είναι λανθασµένη. α. Αν Q>0, το κύκλωµα παρουσιάζει επαγωγική συµπεριφορά ή ισοδύναµα η τάση προηγείται του ρεύµατος κατά γωνία φ. Τότε ο συντελεστής ισχύος του κυκλώµατος ονοµάζεται επαγωγικός ή µεταπορείας. Σ β. Ο συντελεστής ποιότητας Q π δείχνει ότι η τάση U U C είναι Q π φορές µεγαλύτερη από την τάση τροφοδοσίας. Σ γ. Πολική τάση U π ονοµάζεται η τάση µεταξύ του αγωγού µίας φάσης και του ουδετέρου. Λ δ. Η αποτελεσµατικότητα του φίλτρου µε πυκνωτή καθορίζεται από τη σταθερά χρόνου τ R * του κυκλώµατος. Λ ε. Όπου απαιτείται σταθεροποίηση µε µεγάλη ακρίβεια, χρησιµοποιούνται ως σταθεροποιητές ολοκληρωµένα κυκλώµατα µε τρανζίστορ και άλλα ηλεκτρονικά στοιχεία. Σ Μονάδες 5 ) Να γράψετε στο τετράδιό σας τους αριθµούς,, 3, 4, 5 από τη στήλη Α και δίπλα το γράµµα α, β, γ, δ, ε της στήλης Β που δίνει τη σωστή αντιστοίχιση. Στήλη Α Στήλη Β. σύνθετη αντίσταση RC σε σειρά α. Q π (/R)*(/C) 0,5. γ.. ζώνη διέλευσης β. U U ο *ηµ(ωt+0 o ). στ. 3. συντελεστής ποιότητας γ. Z (X X C ) + R 3. α. 4. φαινόµενη τριφασική ισχύς δ. S * ηµφ 4. ε. 5. στιγµιαία τριφασική τάση ε. S 3*U*I 5. β. στ. f f o / Q π ΤΕΛΟΣ ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙ ΕΣ Μονάδες 0

2 ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΘΕΜΑ ο. Πότε τα εναλλασσόµενα ρεύµατα βρίσκονται σε φάση και πότε σε φασική απόκλιση; (ορισµος και σχηµα); ύο εναλλασσόµενα ρεύµατα Ι ο και Ι ο ίδιας συχνότητας f που έχουν την ίδια αρχική φάση φ ο λέµε ότι βρίσκονται σε φάση ή ονοµάζονται συµφασικά. y ω Ιο Ιο φο x ύο εναλλασσόµενα ρεύµατα Ι ο και Ι ο ίδιας συχνότητας f που έχουν διαφορετικές αρχικές φάσεις φ ο και φ ο λέµε ότι βρίσκονται σε φασική απόκλιση ή σε διαφορά φάσης. y Ιο ω φο Ιο φο x Μονάδες 5. Ποια διαδικασία ονοµάζεται αντιστάθµιση ισχύος και ποια τα πλεονεκτήµατα της; Οι µετασχηµατιστές, οι κινητήρες κτλ. είναι επαγωγικοί καταναλωτές. Για τον σχηµατισµό των µαγνητικών τους πεδίων απορροφούν από το δίκτυο τροφοδοσίας επαγωγική άεργο ισχύ διπλάσιας συχνότητας. Επειδή αυτό αποτελεί µία πρόσθετη επιβάρυνση για το δίκτυο, η ΕΗ επιβάλλει στους καταναλωτές της να τηρούν έναν προκαθορισµένο ελάχιστο συντελεστή ισχύος (συνήθως συνφ 0,9). Οι καταναλωτές µε αυξηµένες απαιτήσεις σε άεργο ισχύ υποχρεώνονται να τοποθετήσουν µετρητές άεργου ισχύος. Ο ευκολότερος τρόπος για τον περιορισµό της κατανάλωσης άεργου επαγωγικής ισχύος είναι η παράλληλη σύνδεση χωρητικοτήτων (πυκνωτών), η συµπεριφορά των οποίων είναι αντίθετη από αυτή των επαγωγικών καταναλωτών. Η επαγωγική άεργος ισχύς Q που απορροφάται από το δίκτυο ΤΕΛΟΣ ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙ ΕΣ

3 ΑΡΧΗ 3ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ αντισταθµίζεται πλήρως ή εν µέρει από την χωρητική άεργο ισχύ QC. Η διαδικασία αυτή ονοµάζεται αντιστάθµιση. Με την αντιστάθµιση για σταθερή πραγµατική ισχύ, µειώνεται η άεργος ισχύς και βελτιώνεται ο συντελεστής ισχύος. Επίσης το ρεύµα στους αγωγούς του δικτύου περιορίζεται και συνεπώς οι απώλειες τους µειώνονται. Επιπλέον περιορίζεται το κόστος κατανάλωσης άεργου ισχύος που χρεώνει η ΕΗ. 3. Να σχεδιάσετε το κύκλωµα πλήρους ανόρθωσης και της κυµατοµορφή τάσης σε σχέση µε την ηµιτονοειδή τάση της πηγής. Μονάδες u uα R Μονάδες 8 ΘΕΜΑ 3 ο. Ωµική αντίσταση R 6Ω και ιδανικό πηνίο αυτεπαγωγής 0,08Η συνδέονται σε σειρά. Η σύνθετη αντίσταση του κυκλώµατος είναι Ζ0Ω. Στα άκρα της διάταξης εφαρµόζεται τάση ενεργού τιµής V εν 60V. Να υπολογιστεί: α) Η κυκλική συχνότητα και η ενεργός τιµή της έντασης του ρεύµατος. X Z R Ω X 8 ω 00 rad / sec 0,08 Vεν 60 Iεν 6A Z 0 ΤΕΛΟΣ 3ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙ ΕΣ

4 ΑΡΧΗ 4ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ β) Η τιµή της χωρητικότητας του πυκνωτή που πρέπει να τοποθετήσουµε σε σειρά στο κύκλωµα για να έχουµε συντονισµό. 3 X X C X C, 5*0 F C* ω X * ω 8* Μονάδες 0. Σε τάση 0V και συχνότητα 50Hz συνδέονται σε σειρά ένα πηνίο µε µια ωµική αντίσταση. Το κύκλωµα απορροφά 00W πραγµατική ισχύ µε συντελεστή ισχύος /. Με την σύνδεση ενός πυκνωτή παράλληλα στο δίκτυο ο συντελεστής ισχύος πρέπει να αντισταθµιστεί στο /. Να υπολογισθούν: α) η άεργη ισχύς πηνίου S * συνφ S συνφ 00V * A 00V * A Q S + Q S ( ) Var ( 0000) Var 30000Var Q 30000Var 00* 3Var β) η άεργη ισχύς αντιστάθµισης S συνφ Q S + Q 0000Var ΘΕΜΑ 4 ο 00V * A Q S 00Var 00V * A ( * ) 00 V * A ( 00* ) V * A ( ) Var * ( ) Var ΤΕΛΟΣ 4ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙ ΕΣ 0000Var Μονάδες 5. Κύκλωµα RC σε σειρά αποτελείται από ωµική αντίσταση R 00Ω, ιδανικό πηνίο µε επαγωγική αντίσταση Χ και πυκνωτή µε χωρητική αντίσταση Xc 00Ω. Το κύκλωµα τροφοδοτείται από πηγή εναλλασσόµενης τάσης v 40 ηµ(000πt) και το ρεύµα i στο κύκλωµα είναι συµφασικό της τάσης v (φ 0). Να υπολογίσετε: α) την επαγωγική αντίσταση του πηνίου X β) τη σύνθετη αντίσταση του κυκλώµατος

5 ΑΡΧΗ 5ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ γ) την ενεργό ένταση του ρεύµατος δ) την πραγµατική ισχύ, την άεργο ισχύ Q και τη φαινόµενη ισχύ S. Μονάδες 9. Τρεις όµοιες ωµικές αντιστάσεις R 5Ω είναι συνδεδεµένες σε σύνδεση αστέρα, σε δίκτυο φασικής τάσης 50V τριών αγωγών µε συντελεστή ισχύος συνφ 0,8. Να υπολογίσετε: α) την φαινόµενη ισχύ S β) την πραγµατική ισχύ γ) την άεργη ισχύ Q δ) την ισχύ που καταναλώνει κάθε αντίσταση R Μονάδες 6 ΤΕΛΟΣ 5ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙ ΕΣ