VRAAG 3: RLC-KRINGBANE 3.1 Verduidelik die term induktansie met verwysing na RLC-kringbane wat aan 'n WS-toevoer gekoppel is - NSC Electrical Technology Power Systems - Question 3 - 2022 - Paper 1

Die fasordiagramme moet die spannings- en stroomgolwe OORLEIDING maak met hulle faseverskille. In FIGUUR 3.2.1 moet die spanning en stroom in sinusoïdale vorm getoon word, met die faseverskuiwing van die stroom agter die spanning. In FIGUUR 3.2.2 sal die kapasitiwe spanning en die stroom die faseverskuiwing demonstreer, met die spanning voor die stroom.

Die impendansie $Z$ kan bereken word met die formule:

$Z = \\sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}$

Hier,

• $R = 25 \, ext{Ω}$
• $X_L = 94 \, ext{Ω}$
• $X_C = 13 \, ext{Ω}$

Dit lei tot:

$Z = \\sqrt{25^2 + (94 - 13)^2} = \\sqrt{625 + 6721} = 84.77 \, ext{Ω}$

Die fasehoek $heta$ kan bereken word met die volgende formule:

Die induktansie $L$ kan bereken word met die formule:

$L = \frac {X_L}{2 \pi f}$

Hier,

• $X_L = 94 \, \text{Ω}$
• $f = 60 \, \text{Hz}$

Dus,

$L = \frac {94}{2 \pi \times 60} = 0.25 \, ext{H} = 250 \, ext{mH}$

'n Nalopende drywingfaktor dui aan dat die stroomgolf agter die spanninggolf beweeg in 'n RLC-kringbaan, wat beteken dat die induktiewe stroom groter is as die kapasitiwe stroom.

In 'n resonansiewe RLC-kringbaan is die induktiewe en kapasitiwe reaktansies gelyk, wat lei tot 'n netto reaktansie van nul. Dit beteken dat die stroom en spanning in fase is omdat hulle saam toeneem en afneem op dieselfde tyd, wat die totale weerstand in daardie conditie minimaliseer.

Die totale stroom $I_T$ in die kringbaan kan bereken word met:

$I_T = \sqrt{I_L^2 + (I_C - I_R)^2}$

Hier,

• $I_L = 9 \, ext{A}$
• $I_C = 7 \, ext{A}$
• $I_R = 11 \, ext{A}$

Dus,

$I_T = \sqrt{9^2 + (7 - 11)^2} = \sqrt{81 + 16} = 11.18 \, ext{A}$

Die drywingfaktor kan bereken word met:

$\cos \theta = \frac{I_R}{I_T}$

Hier,

$\cos \theta = \frac{11}{11.18} = 0.98$

Die totale drywing $P$ kan bereken word met:

$P = V_T \times I_T \times \cos \theta$

Hier,

$P = 110 \times 11.18 \times 0.98 = 1,21 \, ext{kW}$

'n Kringbaan het 'n voortgaande nalopende drywingfaktor indien die induktiewe stroom groter is as die kapasitiwe stroom, wat meestal gebeur in inductief gedomineerde kringbane.

Die kringbaan wat die weergawe lewer, is die parallelle RLC-kringbaan wat die respons by die resonansie punte A en B toon.

Impedansie is die totale weerstand van die kringbaan teen die wisselstroom, insluitend resistiewe, induktiewe, en kapasitiwe komponente, terwyl stroom die hoeveelheid ladings is wat per tydseenheid deur die kring vloei.

Die impedansie in FIGUUR 3.5 verteenwoordig die weerstand teen verandering in die stroomvloei as 'n funksie van frekwensie, wat 'n invloed op die effektiwiteit van die kringbaan en die spanning en stroomrespons kan hê.