3.1 Definieer kapasitiewe reaktansie met verwysing na RLC-kringe - NSC Electrical Technology Electronics - Question 3 - 2021 - Paper 1
Question 3
3.1 Definieer kapasitiewe reaktansie met verwysing na RLC-kringe.
3.2 Noem die faseverwantskap tussen die stroom en spanning in 'n suiver induktiewe WS-kring.
3.... show full transcript
Worked Solution & Example Answer:3.1 Definieer kapasitiewe reaktansie met verwysing na RLC-kringe - NSC Electrical Technology Electronics - Question 3 - 2021 - Paper 1
Step 1
3.1 Definieer kapasitiewe reaktansie met verwysing na RLC-kringe.
96%
114 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Kapasitiewe reaktansie is die weerstand wat 'n kapasitor teen die vloei van wisselstroom bied in 'n WS-kringbaan. Dit beperk die vloei van die stroom, wat veroorsaak dat daar 'n faseverskuiwing tussen die spanning en die stroom ontstaan.
Step 2
3.2 Noem die faseverwantskap tussen die stroom en spanning in 'n suiver induktiewe WS-kring.
99%
104 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
In 'n suiver induktiewe WS-kring is daar 'n 90° faseverskuiwing waar die spanning (V_L) vorentoe is ten opsigte van die stroom (I_L), wat beteken dat die stroom agter die spanning aanneem.
Step 3
3.3.1 Bereken die induktansie van die induktor.
96%
101 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Die induktansie kan bereken word met die formule:
L = rac{X_L}{2 imes ext{π} imes f}
Substitusie van die waardes gee ons:
ightarrow 0,398 H $$
Step 4
3.3.2 Bereken die impedansie van die kring.
98%
120 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Die impedansie (Z) kan bereken word met die formule:
Z = ext{√}igg{R^2 + (X_L - X_C)^2}
By substitusie:
ightarrow 67,08 Ω $$
Step 5
3.3.3 Bereken die drywingsfaktor.
97%
117 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Die drywingsfaktor (cos θ) is:
ext{cos} θ = rac{R}{Z}
Substitusie gee:
ightarrow 0,89 $$
Step 6
3.3.4 Noem DRIE toestande wat sal ontstaan indien die drywingsfaktor in 'n RLC-seriekring eenheidswaarde bereik.
97%
121 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Wanneer die drywingsfaktor 1 is, is die kring by resonansie.
Die spanning oor die L en C is dieselfde en mekaar kanselleer uit.
Die maksimum stroomvloei sal waargeneem word, wat lei tot die grootste verbruik van energie.
Step 7
3.4.1 Bepaal die resonansiefrekensie in FIGUUR 3.4 B.
96%
114 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Die resonansiefrekensie kan bereken word met die formule:
f_0 = rac{1}{2 ext{π} ext{√{LC}}}
Met die toepaslike waardes van L en C kan die resonansiefrekensie bereken word.
Step 8
3.4.2 Vergelyk die waardes van die induktiewe reaktansie en kapasitiewe reaktansie wanneer die frekwensie van 200 Hz na 1 600 Hz toeneem.
99%
104 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Namate die frekwensie toeneem, neem die induktiewe reaktansie (X_L) toe en die kapasitiewe reaktansie (X_C) af, wat kan lei tot veranderinge in die faseverhouding tussen spanning en stroom.
Step 9
3.4.3 Bereken die spanningsval oor die induktor as die frekwensie 600 Hz is.
96%
101 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Die spanningsval oor die induktor kan bereken word as:
VL=IimesXL
Indien I byvoorbeeld 0,66 A is, dan:
VL=0,66imes150=495V
Step 10
3.4.4 Bereken die waarde van die kapasitor deur die reaktansiewaarde by 600 Hz te gebruik.
98%
120 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Die reaktansiewaarde van die kapasitor is:
X_C = rac{1}{2 ext{π}fC}
Hierteen kan 'n waarde van die kapasitor C bereken word met behulp van die verhouding van die reaktansiewaarde.
Step 11
3.5.1 Bereken die totale stroomvloei deur die kringbaan.
97%
117 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Die totale stroomvloei deur die kring kan bereken word met:
I = rac{V_T}{Z}
Substitusie sal die totale stroomvloei verskaf.
Step 12
3.5.2 Bereken die spanningsval oor die induktor.
97%
121 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Hier kan ons die vorige metode gebruik, waar ons die spanningsval kan bereken deur gebruik te maak van:
VL=IimesXL
Step 13
3.5.3 Bereken die Q-faktor van die kring.
96%
114 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Die Q-faktor kan bereken word met die formule:
Q = rac{X_L}{R}
Indien ons R = 20 Ω en XL=50Ω, dan is:
Q = rac{50}{20} = 2,5
Step 14
3.5.4 Die fasehoek sal nul wees omdat Xl gelyk is aan Xc.
99%
104 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Hiervolgens sal die drywingsfaktor 1 wees omdat die fase tussen spanning en stroom nie bestaan nie, wat beteken dat hulle in fase is.
