3.1 Definieer kapasitiewe reaksie met verwysing na RLC-kring - NSC Electrical Technology Power Systems - Question 3 - 2021 - Paper 1

Daar is 'n 90° faseverskuiwing tussen $V_L$ en $I_L$ waar $I_L$ met 90° loop.

Die induktansie $L$ kan bereken word met die formule: L = rac{X_L}{2 imes an( heta)}, waar $heta = 90^ ext{o}$. Hier, L = rac{150 Ω}{2 imes 3.14 imes 60} o L ext{ is } 0.40 ext{ H.}

Die impedansie $Z$ kan bereken word met die formule: Z = rac{R^2}{(X_L - X_C)^2}, waar R = 60 Ω, $X_L = 150 Ω$, en $X_C = 120 Ω$. Dit gee: Z = rac{60^2}{(150 - 120)^2} = rac{3600}{900} = 67,08 Ω.

Die drywingfaktor $Q$ kan bereken word met die formule: Q = rac{X_L}{R}, waar $X_L = 150 Ω$ en $R = 60 Ω$. Dit gee: Q = rac{150}{60} = 2,5.

Die drie toestande wat kan ontstaan, sluit in:

1. Die stroom en spanning is in fase.
2. Die impedansie is op sy minimum.
3. Die resonansiefrekwensie bereik sy maksimum waarde.

Die resonansiefrekwensie $f_r$ kan bepaal word deur die vormule f_r = rac{1}{2 imes an imes rac{1}{ ext{(L + C)}}}. Voorwaardes gee aan $R = R = 20 Ω$.

Induktiewe reaksie sal toeneem terwyl die kapasitiewe reaksie sal afneem namate die frekwensie toeneem, wat 'n vermindering in die totale reaktansie veroorsaak.

Die spanningsval $V_L$ oor die induktor kan bereken word met die formule: $V_L = I imes X_L$, waar $I$ = $1 ext{ A}$, $X_L = 150 ext{ Ω}$. Dit geef: $V_L = 1 imes 150 = 150 V.$

Die kapasitiewe reaktansie $X_C$ kan bereken word deur die waarde X_C = rac{1}{2πfC}. Hier, C = rac{1}{2π600} = 198.99 nF.

Die totale stroom $I$ deur die kringbaan kan bereken word met die formule: I = rac{V_f}{Z}, waar $V_f = 220 V$ en $Z = 20 Ω$. Dit gee: I = rac{220}{20} = 11 A.

Die spanningsval $V_L$ oor die induktor kan bereken word met die formule: $V_L = I imes X_L$, waar die totale stroom deur die kringbaan $I = 11 A$ en $X_L = 150 Ω$. Dit gee: $V_L = 11 imes 150 = 1650 V.$

Die D-faktor $D$ kan bereken word met die formule: D = rac{X_L}{R}, waar $X_L = 150 Ω$ en $R = 60 Ω$. Dit gee: D = rac{150}{60} = 2.5.