Photo AI
RLC-KRINGE Twee WS-spannings, VR en Vx, het elk maksimum waarde van VR = 20 V en Vx = 30 V onderskeidelik - NSC Electrical Technology Power Systems - Question 2 - 2020 - Paper 1
Question 2
RLC-KRINGE Twee WS-spannings, VR en Vx, het elk maksimum waarde van VR = 20 V en Vx = 30 V onderskeidelik. 2.1.1 Teken die fasordiagram (NIE volgens skaal NIE) op ... show full transcript
Worked Solution & Example Answer:RLC-KRINGE Twee WS-spannings, VR en Vx, het elk maksimum waarde van VR = 20 V en Vx = 30 V onderskeidelik - NSC Electrical Technology Power Systems - Question 2 - 2020 - Paper 1
Step 1
2.1.1 Teken die fasordiagram (NIE volgens skaal NIE) op die ANTWOORDBLAD vir VRAAG 2.1.1 indien Vx vir VR met 35° naloop.
Answer
Om die fasordiagram te teken, begin met die toegepaste spanning, Vx, wat 30 V is, op die x-as. Aangesien VR = 20 V, identifiseer die hoek van 35° wat Vx met VR verbindt. Gebruik trigonometry om die komponente te bereken en vernoem die fasor Vx en VR.
Step 2
2.1.2 Verduidelik of die totale spanning ooreenkom met ooreenwend kapasiteit is.
Answer
Die totale spanning in 'n RLC-kring is die vektorsom van die weerstands-, induktiewe en kapasitatiewe spanning. Indien die fasor Vx 'n groter fase-hoek het as VR, wees dit 'n teken dat die kapasitiewe reaksie sterker is, wat dit nie ooreenkom met die rekenkundige optelling nie.
Step 3
Step 4
2.2.2 Bereken die spanningsval oor die kapasitor.
Answer
Die kapasitatiewe reaktansie, XC, kan bereken word deur die formule:
ho imes f imes C} = rac{1}{2 imes rac{3.14}{60} imes 25 imes 10^{-6}} = 127.3 ext{Ω}$$. Die spanningsval oor die kapasitor kan dan met die wet van Ohm en die totale stroom bereken wordt.Step 5
2.2.3 Dui aan die toevoerspanning nalopend of voorafpend is. Motiveer jou antwoord.
Answer
Die toevoerspanning is voorafpend indien die kapasitiewe reaktansie groter as die induktiewe reaktansie is. Hierdie dui aan dat die kapasitor die stroom voorafgaan. Aangesien die kapasitiewe spanning 'n hoër waarde het, verskaf dit 'n voorafpend gedrag.
Step 6
2.2.4 Teken die fasordiagram van die kring op die ANTWOORDBLAD vir VRAAG 2.2.4.
Answer
Die fasordiagram sal die fasors vir VR, VL, en VC toon. Begin met Vx as die referensie, en teken die fasor van VR op 'n hoek van 35° links van die negatiewe x-as. Die fasors vir VL en VC moet ook ooreenkomstig hul waarde en reaktansie geteken word met ooreenkomstige hoeke.
Step 7
2.3.1 Identifiseer die fasordiagram in FIGUUR 2.3.
Answer
Die fasordiagram in FIGUUR 2.3 toon die verhouding tussen die stroom in Vx, wat die toevoerspanning verteenwoordig, met die stroom deur die weerstands-, induktiewe en kapasitatiewe takke. Dit dien as 'n visuele voorstelling van die fases.
Step 8
2.3.2 Noem waarom die toevoerspanning as die verwysing in die fasordiagram gebruik word.
Answer
Die toevoerspanning word as verwysing gebruik omdat dit die hoofbron van die kring se werking is. Al die ander fasors word nou vergeleke met die toevoerspanning om die fasale verhoudings te illustreer.
Step 9
2.3.3 Verduidelik die verwantskap tussen die totale stroom en die impedansie in 'n parallelresonansiekring.
Answer
In 'n parallelresonansiekring, is die totale stroom gelyk aan die som van die individuele strome. Die impedansie in 'n parallelle circuit is invers en beïnvloed die strome wat per tak vloei. Hierdie onderskeid help om die strome te optimaliseer na gelang die belasting.
Step 10
2.4.1 Bereken die resonante frekwensie.
Answer
Die resonante frekwensie, f0, van 'n RLC-kring kan bereken word met die formule:
ho imes egin{pmatrix} ext{L} imes ext{C} ext{)}}^{0.5} = rac{1}{2 imes rac{3.14}{60} imes egin{pmatrix}300 imes 10^{-3} imes 150 imes 10^{-6} ext{)}}^{0.5}$$. Dit gee die resonante frekwensie.Step 11
Step 12
2.4.3 Bepaal die impedansie van die kring gedurende resonansie. Motiveer jou antwoord.
Answer
By resonansie is die impedansie, Z, gelyk aan die weerstand R omdat die reaktansies van die kapasitor en induktor gelyk is. Dit dui dus daarop dat die Z = R en dit lei tot die hoogste effek wat die kring kan bied.
Step 13
2.4.4 Bereken die waarde van die kapasitasie benodig vir die kring in FIGUUR 2.4 om by 2 kHz te resoneer.
Answer
Die waardebepaling van kapasitasie, C, kan bereken word met die formule:
ho imes f_0)^2 imes L}$$. Hierdie berekening sal die kapasiteitswaarde wat benodig word om vir 2 kHz te resoneer, lewer.