R eq = R 1 + R 2 + R 3 = 2Ω + 1Ω + 5Ω = 8Ω. E R eq. I s = = 20V V 1 = IR 1 = (2.5A)(2Ω) = 5V V 3 = IR 3 = (2.5A)(5Ω) = 12.5V

Σχετικά έγγραφα
Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

I 1 = I + I 3 I = I 1 I 3 I + I 4 = I 2 I = I 2 I 4 I + I 3 = I + I 4 I = I 3 + I 4 + I 2 I 4 I = I 2 I 3 I 2 = 0.5V x + I 1 I 1 + I 2 0.

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΙ» ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 23/06/2016 ΜΟΝΟ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΕΠΙ ΠΤΥΧΙΩ ΦΟΙΤΗΤΕΣ

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΘΕΜΑ 1 ο (3 μονάδες):

ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Λ. ΜΠΙΣΔΟΥΝΗΣ ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ» ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 28/01/2015

ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΙ» ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 12/09/2013

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΠΑΤΡΑΣ 04/02/2011 ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

Κεφ. 7: Θεωρήματα κυκλωμάτων. Προβλήματα

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Ηλεκτροτεχνία Ι. Κυκλώματα συνεχούς και Ηλεκτρομαγνητισμός. Α. Δροσόπουλος

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ Ι Κεφάλαιο 4. Μέθοδοι ανάλυσης κυκλωμάτων

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

(( ) ( )) ΤΜΗΜΑ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ Μάθημα: Ηλεκτροτεχνία Ι Διδάσκων: Α. Ντούνης. Α Ομάδα ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ 5/2/2014. Διάρκεια εξέτασης: 2,5 ώρες

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ-ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ Ι, ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ i 1 i 2

Κυκλώματα δύο Ακροδεκτών στο Πεδίο της Συχνότητας

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Το ιδανικό κύκλωμα LC του σχήματος εκτελεί αμείωτες ηλεκτρικές ταλαντώσεις, με περίοδο

Απαντήσεις στο 1 0 Homework στην Προχωρημένη Ηλεκτρονική Εαρινό Εξάμηνο

Εναλλασσόμενο ρεύμα και ταλάντωση.

Κεφάλαιο 26 DC Circuits-Συνεχή Ρεύματα. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Προτεινόμενες Ασκήσεις στις Γενικές Μεθόδους Ανάλυσης Κυκλωμάτων

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΙ» ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 05/02/2013

στη θέση 1. Κάποια χρονική στιγμή μεταφέρουμε το διακόπτη από τη θέση 1 στη

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ

1. Ιδανικό κύκλωμα LC εκτελεί ηλεκτρικές ταλαντώσεις και η χρονική εξίσωση του φορτίου του πυκνωτή

Συνδυασμοί αντιστάσεων και πηγών

ΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΜΑΚΑΡΙΟΣ Γ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ: ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙ ΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ/ ΙΟΥΝΙΟΥ Κλάδος: Ηλεκτρολογίας Αρ.

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΘΕΜΑ 1

Μεταβατική Ανάλυση - Φάσορες. Κατάστρωση διαφορικών εξισώσεων. Μεταβατική απόκριση. Γενικό μοντέλο. ,, ( ) είναι γνωστές ποσότητες (σταθερές)

Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών ΕΜΠ Εισαγωγή στα Ηλεκτρικά Κυκλώματα και Συστήματα 4/9/2006 1

6η Εργασία στο Μάθημα Γενική Φυσική ΙΙΙ - Τμήμα Τ1 Ασκήσεις 6 ου Κεφαλαίου

ΑΣΚΗΣΗ 208 ΚΥΚΛΩΜΑ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΥ ΕΝ ΣΕΙΡΑ U U (3)

Άσκηση 7 1. Άσκηση 7: Θεώρημα επαλληλίας

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΠΑΤΡΑΣ 21/01/2011 ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ & ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ

Προτεινόµενες Ασκήσεις στα Κυκλώµατα δύο ακροδεκτών στο Πεδίο της Συχνότητας

ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΙ» ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 26/01/2017

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων με Αντιστάσεις

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ

Φυσική για Μηχανικούς

Αρχές και Θεωρήματα Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ

Η ΗΜΙΤΟΝΟΕΙΔΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ Αcos(ωt + φ) ΚΑΙ Η ΦΑΣΟΡΙΚΗ ΤΗΣ ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ

Κεφάλαιο 8 Μέθοδοι ανάλυσης κυκλωμάτων

ΒΑΘΜΟΣ : /100, /20 ΥΠΟΓΡΑΦΗ:.

(2.71R)I 1 + (1.71R)I 2 = 250V (1.71R)I 1 + (3.71R)I 2 = 500V

Άσκηση 13. Θεωρήματα Δικτύων

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ Ι Κεφάλαιο 2. Νόμοι στα ηλεκτρικά κυκλώματα ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ

Vout(s) Vout. s s s. v t t u t t u t t u t t u t Στη μορφή αυτή, η κυματομορφή είναι έτοιμη για μετασχηματισμό στο πεδίο συχνότητας:

Απαντήσεις των Θεμάτων Ενδιάμεσης Αξιολόγησης στο Μάθημα «Ηλεκτροτεχνία Ηλεκτρικές Μηχανές» Ημερομηνία: 29/04/2014. i S (ωt)

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΠΑΤΡΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ 17/06/2011 ΣΕΙΡΑ Β: 16:00 18:30 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

i C + i R i C + i R = 0 C du dt + u R = 0 du dt + u RC = 0 0 RC dt ln u = t du u = 1 RC dt i C = i R = u R = U 0 t > 0.

Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ

Α.3. Στην παρακάτω συνδεσμολογία οι τέσσερις αντιστάσεις R 1, R 2, R 3 και R 4 είναι διαφορετικές μεταξύ τους. Το ρεύμα Ι 3 δίνεται από τη σχέση:

m e j ω t } ja m sinωt A m cosωt

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΊΔΡΥΜΑ ΑΘΗΝΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΪΑΤΡΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

Φυσική για Μηχανικούς

ΒΑΘΜΟΣ : /100, /20 ΥΠΟΓΡΑΦΗ:.

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

Μέθοδοι Ανάλυσης Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ-ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ Ι, ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ V 20 Ω. 4 v 0 V

Το χρονικό διάστημα μέσα σε μια περίοδο που η ενέργεια του μαγνητικού πεδίου αυξάνεται ισούται με:

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΠΑΤΡΑΣ 06/02/2009 ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

Φυσική για Μηχανικούς

Περιεχόμενα. Πρόλογος...13

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΝΕΟ ΚΑΙ ΠΑΛΑΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑ

1. Χρονικά Εξαρτημένες Πηγές 2. Φάσορες 3. Σύνθετη Αντίσταση 4. Ανάλυση Δικτύων AC

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας

1. Χρονικά Εξαρτημένες Πηγές 2. Φάσορες 3. Σύνθετη Αντίσταση 4. Ανάλυση Δικτύων AC

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΝΟΤΗΤΑ Ι V 86

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΝΕΟ ΚΑΙ ΠΑΛΑΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑ

ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΜΕ ΑΠΛΕΣ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΕΣ ΑΝΤΙΣΤΑΤΩΝ

3 V. 0 10v 30 5v v 5000 i0 0 16v 5000 i

ΒΑΘΜΟΣ : /100, /20 ΥΠΟΓΡΑΦΗ:.

2π 10 4 s,,,q=10 6 συν10 4 t,,,i= 10 2 ημ 10 4 t,,,i=± A,,, s,,,

ΕΧΕΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΘΕΙ ΑΝΑ ΕΝΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΝΑ ΤΥΠΟ ΓΙΑ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΣΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΑΣ ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΣΤΗ ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ ΣΑΣ ΚΙ 2014

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ. 2. Σ ένα κύκλωμα η στιγμιαία τιμή έντασης του ρεύματος δίνεται από τη σχέση i=100 ημ (314t). Η ενεργός τιμή της έντασης είναι:

Φυσική για Μηχανικούς

Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Συστημάτων Ενότητα 2: Γραμμικά δικτυώματα.

Περιεχόμενα. Πρόλογος...13

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2014

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ ΙΙ Γ ΕΠΑΛ 15 / 04 / 2018

ΗΥ-121: Ηλεκτρονικά Κυκλώματα Γιώργος Δημητρακόπουλος. Βασικές Αρχές Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Στοιχεία R, L, C στο AC

Transcript:

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ Απαντήσεις στο 1 0 Homework στην Ανάλυση Κυκλωμάτων Χειμερινό Εξάμηνο 2014-2015 Πλέσσας Φώτης 1

Πρόβλημα 1 Βρείτε τη συνολική αντίσταση στο κύκλωμα του σχήματος. Υπολογίστε το ρεύμα Ι, και τις τάσεις V 1, V 2, V 3. Υπολογίστε την ισχύ στις R 1, R 2, R 3. Υπολογίστε την ισχύ που δίνει η πηγή και συγκρίνετε με το άθροισμα των ισχύων του προηγούμενου ερωτήματος. 1. R eq = R 1 + R 2 + R 3 = 2Ω + 1Ω + 5Ω = 8Ω 2. 3. I s = E R eq = 20V 8Ω = 2.5A V 1 = IR 1 = (2.5A)(2Ω) = 5V V 2 = IR 2 = (2.5A)(1Ω) = 2.5V V 3 = IR 3 = (2.5A)(5Ω) = 12.5V 4. 5. P 1 = V 1 I 1 = (5V )(2.5A) = 12.5W P 2 = I 2 2 R 2 = (2.5A) 2 (1Ω) = 6.25W P 3 = V 3 2 (12.5V )2 = = 31.25W R 3 5Ω P E = EI = (20V )(2.5A) = 50W P sum = P 1 + P 2 + P 3 = 12.5W + 6.25W + 31.25W = 50W Οπως αναμέναμε η συνολική ισχύς που προσφέρει η πηγή ισούται με το άθροισμα των επιμέρους ισχύων, οι οποίες καταναλώνονται στους αντιστάτες(p E = P sum ) 2

Πρόβλημα 2 Για το κύκλωμα του σχήματος βρείτε τη V 2, το ρεύμα Ι και τις R 1, R 2 Εφαρμόζοντας το νόμο τάσεων του Kircho ακολουθώντας τη φορά των δεικτών του ρολογιού προκύπτει: E + V 3 + V 2 + V 1 = 0 E = V 1 + V 2 + V 3 V 2 = E V 1 V 3 = 54V 18V 15V = 21V Επίσης για το ρεύμα Ι ισχύει: I = V2 R 2 = 21V 7Ω = 3A Ενώ οι τιμές των αντιστάσεων R 1, R 2 είναι: R 1 = V1 I R 3 = V3 I = 18V 3A = 15V 3A = 6Ω = 5Ω 3

Πρόβλημα 3 Στο κύκλωμα του σχήματος βρείτε το Ι και την τάση στα άκρα της 7-Ω αντίστασης R eq = 4Ω + 4Ω + 7Ω = 15Ω I = E R eq = 37.5V 15Ω = 2.5A V 7Ω = IR 7Ω = (2.5A)(7Ω) = 17.5V 4

Πρόβλημα 4 Χρησιμοποιώντας διαιρέτη τάσης βρείτε τις τάσεις V 1 και V 3 V 1 = R 1E (2kΩ)(45V ) = R eq 2kΩ + 5kΩ + 8kΩ = (2kΩ)(45V ) 15kΩ = (2 103 Ω)(45V ) 15 10 3 Ω = 90V 15 = 6V V 3 = R 3E (8kΩ)(45V ) = R eq 2kΩ + 5kΩ + 8kΩ = (8kΩ)(45V ) 15kΩ = (8 103 Ω)(45V ) 15 10 3 Ω = 360V 15 = 24V 5

Πρόβλημα 5 Βρείτε τα ρεύματα I 1 και I 2 Αφού καθορίσουμε τις φορές των ρευμάτων των βρόχων 1, 2 όπως φαίνεται στο αριστερό και δεξί υποκύκλωμα της άσκησης, στη συνέχεια θα εφαρμόσουμε το νόμο τάσεων του Kircho για τον κάθε ένα βρόχο ξεχωριστά Βρόχος 1:(σύμφωνα με τους δείκτες του ρολογιού από το σημείο α) E 1 I 1 R 1 E 2 V 2 = 0 6V (2Ω)I 1 4V (4Ω)(I 1 I 2 ) = 0 Βρόχος 2:(σύμφωνα με τους δείκτες του ρολογιού από το σημείο b) V 2 + E 2 V 3 E 3 = 0 4Ω(I 2 I 1 ) + 4V (6Ω)I 2 3V = 0 Το σύστημα μπορεί να γραφτεί και πιο απλά ως: { 10 4I 1 2I 1 + 4I 2 = 0 6I 1 + 4I 2 = 10 +1 + 4I 1 4I 2 6I 2 = 0 +4I 1 10I 2 = 1 6

Εναλλακτικά πολλαπλασιάζοντας την πρώτη εξίσωση με -1, έχουμε το ισοδύναμο σύστημα: { 6I 1 4I 2 = 10 4I 1 10I 2 = 1 Επιλύοντας με χρήση οριζουσών προκύπτει: 10 4 1 10 I 1 = 6 4 4 10 6 10 4 1 I 2 = = 44 = 100 4 60 + 16 = 96 44 = 2.182A 6 + 40 44 = 34 44 = 0.773A Το ρεύμα στην 4-Ω αντίσταση και 4-V πηγή τάσης για το βρόχο 1 είναι: I 1 I 2 = 2.182A ( 0.773A) = 2.182A + 0.773A = 1.409A Το αρνητικό πρόσημο στο αποτέλεσμα μας δείχνει πως η πραγματική φορά του ρεύματος είναι αντίθετη από αυτή που αρχικά υποθέσαμε. Δηλαδή, το ρεύμα με τιμή 1.409Α έχει αντίθετη φορά από αυτή του ρεύματος I 1 του βρόχου 1. 7

Πρόβλημα 6 Με μέθοδο βρόχων βρείτε την τάση στα άκρα της 4-Ω αντίστασης Στο σχήμα που ακολουθεί φαίνεται η τάση αναφοράς μας(γείωση - 0V) καθώς επίσης και οι τέσσερις κόμβοι τους οποίους θα χρησιμοποιήσουμε στην ανάλυσή μας. Κοιτώντας προσεκτικά το κύκλωμα παρατηρούμε πως μεταξύ των κόμβων V 1 και V 3, το ρεύμα που θα διαρρέει οποιαδήποτε από τις δύο αντιστάσεις 5-Ω είναι το ίδιο και προφανώς και η πτώση τάση στα άκρα οποιασδήποτε από τις δύο θα είναι ιση(εφόσον έχουν ίδια τιμή). Για τον παραπάνω λόγο, ο κόμβος V 4 μπορεί να παραληφθεί από την ανάλυσή μας. Εύκολα μπορούμε να εφαρμόσουμε διαιρέτη τάσης και να υπολογίσουμε την τάση στο V 4 εφόσον οι τάσεις V 1 και V 3 είναι γνωστές. Θα μπορούσαμε να συμπεριλάβουμε και τον κόμβο V 4 βέβαια αυτό θα έκανε πιο πολύπλοκους τους υπολογισμούς μας χωρίς να μας προσφέρει κάτι παραπάνω. 8

Σύμφωνα με τα παραπάνω το αρχικό κύκλωμα της άσκησης μπορεί να μετασχηματιστεί στο ακόλουθο ισοδύναμό του, Στη συνέχεια παίρνουμε τις εξισώσεις των κόμβων για να σχηματίσουμε το σύστημα: V 1 : ( 1 2Ω + 1 2Ω + 1 10Ω )V 1 ( 1 2Ω )V 1 2 ( 10Ω )V 3 = 0 V 2 : ( 1 2Ω + 1 10Ω )V 2 ( 1 2Ω )V 1 ( 1 2Ω )V 3 = 3A 1 V 3 : ( 10Ω + 1 2Ω + 1 4Ω )V 3 ( 1 2Ω )V 1 2 ( 10Ω )V 1 = 0 το οποίο μπορούμε να το γράψουμε πιο απλά, 1.1V 1 0.5V 2 0.1V 3 = 0 0.5V 1 + V 2 0.5V 3 = 3 0.1V 1 0.5V 2 + 0.85V 3 = 0 Στη συνέχεια προχωράμε στην επίλυση με χρήση οριζουσών και βρίσκουμε πως, 1.1 0.5 0 0.5 1 3 0.1 0.5 0 V 3 = V 4Ω = 1.1 0.5 0.1 = 4.645V 0.5 1 0.5 0.1 0.5 0.85 9

Πρόβλημα 7 Χρησιμοποιώντας διαιρέτη ρεύματος βρείτε τα I R και I L Χρησιμοποιώντας διαιρέτη ρεύματος υπολογίζουμε, I R = Z LI = (4Ω 90 o )(20A 0 o ) Z R + Z L 3Ω 0 o + 4Ω 90 o = 80A 90 o 5 53.13 o = 16A 36.87 o I L = Z RI = (3Ω 0 o )(20A 0 o ) Z R + Z L 3Ω 0 o + 4Ω 90 o = 60A 0 o 5 53.13 o = 12A 53.13 o 10

Πρόβλημα 8 Στο κύκλωμα του σχήματος, να βρείτε: 1. Την Y T, την Ε και το I L 2. Σχεδιάστε και υπολογίστε τις παραμέτρους ενός ισοδύναμου σειριακού κυκλώματος με δύο μόνο στοιχεία (αντίσταση, πηνίο, πυκνωτή). Υπολογίστε την Ε του ισοδύναμου κυκλώματος και συγκρίνετε με αυτή του πρώτου ερωτήματος 3. Σχεδιάστε και υπολογίστε τις παραμέτρους ενός ισοδύναμου παράλληλου κυκλώματος με δύο μόνο στοιχεία (αντίσταση, πηνίο, πυκνωτή). Υπολογίστε την Y T του ισοδύναμου κυκλώματος και συγκρίνετε με αυτή του πρώτου ερωτήματος 1. Συμπτύσσοντας τα όμοια στοιχεία και υπολογίζοντας την αντίδραση των πυκνωτών και των πηνίων έχουμε: R T = 10Ω 40Ω = 8Ω L T = 6mH 12mH = 4mH C T = 80µF + 20µF = 100µF X L = ωl = (1000rad/s)(4mH) = 4Ω X C = 1 ωc = 1 (1000rad/s)(100µF ) = 10Ω 11

Ακολουθεί το ισοδύναμο σχήμα του κυκλώματος όπου έχουμε χρησιμοποιήσει σημειογραφία φάσορων, Η συνολική αγωγιμότητα Y T προκύπτει, Y T = Y R + Y L + Y C = G 0 o + B L 90 o + B C 90 o = 1 8Ω 0 o + 1 4Ω 90 o + 1 10Ω 90 o = 0.125S 0 o + 0.25S 90 o + 0.1S 90 o = 0.125S j0.25s + j0.1s = 0.125S j0.15s = 0.195S 50.194 o Στο σχήμα που ακολουθεί έχουμε τοποθετήσει τις συνιστώσες της συνολικής αγωγιμότητας σε ένα καρτεσιανό σύστημα αξόνων, για να αποκτήσουμε μία καλύτερη αίσθηση για το μέτρο και τη φάση της Y T 12

E = IZ T = I Y T = 12A 0 o 0.195S 50.194 o = 61.538V 50.195 o I L = V L Z L = E Z L = 61.538 50.194 o 4Ω 90 o = 15.385A 39.81 o Με γνωστά όλα τα παραπάνω, προχωρούμε για να υπολογίσουμε τον συντελεστή ισχύος αλλά και την συνολική ισχύ του κυκλώματος, P f = cosθ = G Y T = 0.125S 0.195S = 0.641 (η τάση προηγείται του ρεύματος) P = EIcosθ = (61.538V )(12A)cos50.194 o = 472.75W 2. Στη συνέχεια προχωράμε για να υπολογίσουμε τις παραμέτρους ενός ισοδύναμου σειριακού κυκλώματος με δύο μόνο στοιχεία. Θα ξεκινήσουμε από τη συνολική εμπέδηση ενός τέτοιου κυκλώματος η οποία θα πρέπει να είναι ίση με αυτή που υπολογίσαμε και στο πρώτο ερώτημα της άσκησης. Z T = 1 Y T = 1 0.195S 50.194 o = 5.128Ω 50.194 o = 3.283Ω + j3.939ω = R + jx L X L = 3.939Ω = ωl L = 3.939Ω ω = 3.939Ω 1000rad/s = 3.939mH Το ισοδύναμο σειριακό κύκλωμα φαίνεται στο ακόλουθο σχήμα, για το οποίο ισχύουν: E = IZ T = (12A 0 o )(5.128Ω 50.194 o ) = 61.538V 50.195 o (όπως υπολογίσαμε και στο πρώτο ερώτημα) P = I 2 R = (12A) 2 (3.283Ω) = 472.75W (όπως υπολογίσαμε και στο πρώτο ερώτημα) 13

3. Στη συνέχεια προχωράμε για να υπολογίσουμε τις παραμέτρους ενός ισοδύναμου παράλληλου κυκλώματος με δύο μόνο στοιχεία. Θα ξεκινήσουμε από τη συνολική εμπέδηση ενός τέτοιου κυκλώματος η οποία θα πρέπει να είναι ίση με αυτή που υπολογίσαμε και στο πρώτο ερώτημα της άσκησης. Πιο αναλυτικά η συνολική εμπέδηση του παράλληλου ισοδύναμου κυκλώματος επιθυμούμε να είναι, Z T = 3.283Ω + j3.939ω = R s + jx s Οπου για τα R p, X p (παράλληλη αντίσταση, παράλληλη αντίδραση) ισχύουν οι ακόλουθες σχέσεις, R p = R2 s +X2 s R s = (3.283Ω)2 +(3.939Ω) 2 3.283Ω = 8Ω X p = R2 s +X2 s X s = (3.283Ω)2 +(3.939Ω) 2 3.939Ω = 6.675Ω Το ισοδύναμο παράλληλο κύκλωμα φαίνεται στο ακόλουθο σχήμα, Επίσης και για αυτό το κύκλωμα ισχύει πως η συνολική αγωγιμότητα Y T είναι ίση με, Y T = G 0 o + B L 90 o = 1 8Ω 0 o 1 + 6.675Ω 90 o = 0.125S 0 o + 0.15S 90 o = 0.125S j0.15s = 0.195S 50.194 o (όπως υπολογίσαμε και στο πρώτο ερώτημα) 14