Vraag 2: RLC-KRINGE 2.1 Twee WS-spannings, VR en VX, het elk maksimum waardes van VR = 20 V en VX = 30 V onderskeid. 2.1.1 Teken die fasordiagram (NIE volgens skaal NIE) op die ANTWOOORDBLAD vir VRAAG 2.1.1 indien VX vir VR met 35° naloop. 2.1.2 Verduidelik die totale spanning oorweeg inductief of oorweeg kapasitief is. 2.2 Die RLC-seriekring in FIGUUR 2.2 hieronder bestaan uit 'n weerstand van 15 Ω, 'n induktasiewaarde van 20 mH en 'n kapasitatiewe waarde van 25 Ω. Die komponente is almal in serie oor 'n 150 V/60 Hz-WS-toevoer. Beantwoord die vrae wat volg. R = 15 Ω Bereken die induktiewe reaksie van die induktor. 2.2.2 Bereken die spanningsval oor die kapasitor. 2.2.3 Dui aan die toevoerspanning nalopend of vooropend is. Motiveer jou antwoord. 2.2.4 Teken die fasordiagram van die kring op die ANTWOOORDBLAD vir VRAAG 2.2.4. 2.3 Verwys na FIGUUR 2.3 hieronder en antwoord die vrae wat volg. 2.3.1 Identifiseer die fasordiagram in FIGUUR 2.3. 2.3.2 Noem waarom die toevoerspanning as die verwysing in die fasordiagram gebruik word. 2.3.3 Verduidelik die verwantskap tussen die totale stroom en die impedansie in 'n parallelresonansiekring. 2.4 Verwys na FIGUUR 2.4 hieronder en antwoord die vrae wat volg. R = 20 Ω L = 300 mH C = 150 μF 2.4.1 Bereken die resonante frekwensie. 2.4.2 Bereken die kwaliteitsfactor van die kring. 2.4.3 Bepaal die impedansie van die kring tydens resonansie. Motiveer jou antwoord. 2.4.4 Bereken die waarde van die kapasitasie benodig vir die kring in FIGUUR 2.4 om by 2 kHz te resonereer.

NSC Electrical Technology Power Systems Principle and Waveforms: Vraag 2: RLC-KRINGE 2.1 Twee WS-

Vraag 2: RLC-KRINGE 2.1 Twee WS-spannings, VR en VX, het elk maksimum waardes van VR = 20 V en VX = 30 V onderskeid - NSC Electrical Technology Power Systems - Question 2 - 2020 - Paper 1

Question 2

Vraag-2:-RLC-KRINGE-2.1-Twee-WS-spannings,-VR-en-VX,-het-elk-maksimum-waardes-van-VR-=-20-V-en-VX-=-30-V-onderskeid-NSC Electrical Technology Power Systems-Question 2-2020-Paper 1.png

Vraag 2: RLC-KRINGE 2.1 Twee WS-spannings, VR en VX, het elk maksimum waardes van VR = 20 V en VX = 30 V onderskeid. 2.1.1 Teken die fasordiagram (NIE volgens skaal... show full transcript

Worked Solution & Example Answer:Vraag 2: RLC-KRINGE 2.1 Twee WS-spannings, VR en VX, het elk maksimum waardes van VR = 20 V en VX = 30 V onderskeid - NSC Electrical Technology Power Systems - Question 2 - 2020 - Paper 1

Step 1

2.1.1 Teken die fasordiagram

96%

114 rated

Answer

Om die fasordiagram te teken, begin met die volgende stappe:

Teken die spanningsvektor vir VR met 'n lengte wat proporsioneel is aan 20 V.
Verteenwoordig die spanning VX met 'n lengte proporsioneel aan 30 V.
Draai die VX-vektor 35° voor die VR-vektor, dit simboliseer die faseverskuiwing.
Voeg die resultant spanningsvektors by om die totale spanning aan te dui.

Step 2

2.1.2 Verduidelik die totale spanning

99%

104 rated

Answer

Die totale spanning kan inductief of kapasitief wees, afhangende van die verhouding tussen die inductiewe en kapasitiewe reaktansies. As die inductiewe reaktansie groter is, is die totale spanning inductief, terwyl dit kapasitief is indien die kapasitiewe reaktansie groter is.

Step 3

2.2.1 Bereken die induktiewe reaksie

96%

101 rated

Answer

Die induktiewe reaksie kan bereken word met die formule:

$X_L = 2 imes heta imes f imes L$

waar:

$f$ is die frekwensie (60 Hz)
$L$ is die induktansie (20 mH = 0.02 H)

Substitusie gee ons: $X_L = 2 imes heta imes 60 imes 0.02 = 7.54 \, ext{Ω}$

Step 4

2.2.2 Bereken die spanningsval oor die kapasitor

98%

120 rated

Answer

Die spanningsval oor die kapasitor kan bereken word met die formule:

$V_C = I imes X_C$

waar:

$X_C = rac{1}{2 imes heta imes f imes C}$ met $C = 150 \, ext{μF} = 150 imes 10^{-6}$ F
$I$ is die stroom deur die kring. Bereken eerst die stroom.

Step 5

2.2.3 Dui aan die toevoerspanning nalopend of voordelend is

97%

117 rated

Answer

Die toevoerspanning is nalopend as die totale fasor die inductiewe reaksie oorheers, en voordelend as die kapasitiewe reaksie oorheers. Dit kan bepaal word deur die verhouding tussen $X_L$ en $X_C$ .

Step 6

2.2.4 Teken die fasordiagram

97%

121 rated

Answer

Die fasordiagram moet die volgende visuele verhoudings insluit:

'n Vektor vir die toevoerspanning,
'n Vektor vir die stroom,
'n Vektor vir die reaktansies (induktief en kapasitief),
Posities moet korrek afgestem wees volgens die fasor berekeninge.

Step 7

2.3.1 Identifiseer die fasordiagram

96%

114 rated

Answer

Die fasordiagram in FIGUUR 2.3 verteenwoordig die verhouding tussen die stroom lege en spanning in óf 'n inductiewe of kapasitiewe kring. Die stroom $I_C$ , spanning $V_T$ en inductiewe stroom $I_L$ is alle kragte wat aan die totale stoom verband hou.

Step 8

2.3.2 Noem waarom die toevoerspanning as die verwysing gebruik word

99%

104 rated

Answer

Die toevoerspanning is die verwysing omdat dit die aangedane spanning is. Dit bied 'n basislyn vir die ander fasors en maak dit makliker om faseskuiwe te visualiseer.

Step 9

2.3.3 Verduidelik die verwantskap tussen totale stroom en impedansie

96%

101 rated

Answer

In 'n parallelresonansiekring is die totale stroom die som van die strome van elke tak. Die impedansie van die kring beïnvloed die verhouding van stroomverdeling, wat die respons van die kring in reaksie op 'n toegepaste spanning kan verander.

Step 10

2.4.1 Bereken die resonante frekwensie

98%

120 rated

Answer

Die resonante frekwensie kan bereken word met die formule:

oot{L imes C}}$$ waar: - $L = 300 \, ext{mH} = 0.3 \, ext{H}$ - $C = 150 \, ext{μF} = 150 imes 10^{-6} \, ext{F}$

Step 11

2.4.2 Bereken die kwaliteitsfactor

97%

117 rated

Answer

Die kwaliteitsfactor $Q$ kan bereken word met die formule:

$Q = rac{f_0}{ ext{bandwidth}}$

waar die bandbreedte die verskil tussen die hoogtes in die resonerende respons is.

Step 12

2.4.3 Bepaal die impedansie tydens resonansie

97%

121 rated

Answer

Die impedansie $Z$ tydens resonansie is gelyk aan die weerstand, so. $Z = R$ . Dit beteken dat die inductiewe en kapasitiewe reaktansies mekaar ophef, en die kring tydens resonansie slegs weerstand het.

Step 13

2.4.4 Bereken die kapasitasie benodig

96%

114 rated

Answer

Die kapasiteitswaarde $C$ benodig om die kring by 2 kHz te resoneren kan bereken word met:

$C = rac{1}{(2 imes heta imes f_0)^2 L}$

waar:

$f_0 = 2 \, ext{kHz}$

Vraag 2: RLC-KRINGE 2.1 Twee WS-spannings, VR en VX, het elk maksimum waardes van VR = 20 V en VX = 30 V onderskeid - NSC Electrical Technology Power Systems - Question 2 - 2020 - Paper 1

Worked Solution & Example Answer:Vraag 2: RLC-KRINGE 2.1 Twee WS-spannings, VR en VX, het elk maksimum waardes van VR = 20 V en VX = 30 V onderskeid - NSC Electrical Technology Power Systems - Question 2 - 2020 - Paper 1

2.1.1 Teken die fasordiagram

2.1.2 Verduidelik die totale spanning

2.2.1 Bereken die induktiewe reaksie

2.2.2 Bereken die spanningsval oor die kapasitor

2.2.3 Dui aan die toevoerspanning nalopend of voordelend is

2.2.4 Teken die fasordiagram

2.3.1 Identifiseer die fasordiagram

2.3.2 Noem waarom die toevoerspanning as die verwysing gebruik word

2.3.3 Verduidelik die verwantskap tussen totale stroom en impedansie

2.4.1 Bereken die resonante frekwensie

2.4.2 Bereken die kwaliteitsfactor

2.4.3 Bepaal die impedansie tydens resonansie

2.4.4 Bereken die kapasitasie benodig

Join the NSC students using SimpleStudy...