En del utregninger/betraktninger fra lab 8:

Like dokumenter
Elektrisk immittans. Ørjan G. Martinsen

7.3 RESISTANS - SPOLE - KONDENSATOR KOPLET I KOMBINASJONER 7.3 RESISTANS - SPOLE - KONDENSATOR KOPLET TIL VEKSELSTRØM I KOMBINASJONER

UNIVERSITETET I OSLO

7.1 RESISTANS - SPOLE - KONDENSATOR TILKOPLET ENKELTVIS 7.1 RESISTANS - SPOLE - KONDENSATOR TILKOPLET VEKSELSTRØM ENKELTVIS

Konduktans, susceptans og admittans er omregningsmetoder som kan benyttes for å løse vekselstrømskretser som er parallellkoplet.

Forelesning nr.5 IN 1080 Mekatronikk. RC-kretser

Forelesning nr.5 INF 1411 Elektroniske systemer. RC-kretser

Laboratorieøving 1 i TFE Kapasitans

Forelesning nr.5 INF 1411 Elektroniske systemer

U L U I 9.1 RESONANS 9.1 RESONANS SERIERESONANS. Figuren nedenfor viser en krets med ideelle komponenter. Figur 9.1.1

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN FY1013 ELEKTRISITET OG MAGNETISME II Fredag 9. desember 2005 kl

Forelesning nr.7 IN 1080 Elektroniske systemer. Spoler og induksjon Praktiske anvendelser Nøyaktigere modeller for R, C og L

Elektrisitetslære TELE1002-A 13H HiST-AFT-EDT

Onsdag og fredag

Fasit og sensorveiledning eksamen INF1411 våren Oppgave 1 Strøm, spenning, kapasitans og resistans (Vekt 20 %) A) B) Figur 1

LABORATORIERAPPORT. RL- og RC-kretser. Kristian Garberg Skjerve

En ideell resistans som tilkoples en vekselspenning utvikler arbeid i form av varme.

EKSAMEN FY1013 ELEKTRISITET OG MAGNETISME II Fredag 9. desember 2005 kl

Forelesning nr.5 INF 1411 Elektroniske systemer. RC-kretser

Elektrisitetslære TELE1002-A 13H HiST-AFT-EDT

Løsningsforslag eksamen inf 1410 våren 2009

Forelesning nr.7 INF 1411 Elektroniske systemer. Tidsrespons til reaktive kretser Integrasjon og derivasjon med RC-krester

Elektrisitetslære TELE1002-A 13H HiST-AFT-EDT

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Kondensator. Symbol. Lindem 22. jan. 2012

Oppsummering om kretser med R, L og C FYS1120

Fasit og sensorveiledning eksamen INF1411 våren Oppgave 1 Strøm, spenning, kapasitans og resistans (Vekt 20 %) A) B) Figur 1

Installasjonstest med Fluke 1650 tester på IT anlegg i drift

Oppgave 3 -Motstand, kondensator og spole

a) Bruk en passende Gaussflate og bestem feltstyrken E i rommet mellom de 2 kuleskallene.

EKSAMENSOPPGAVE. ü Kalkulator med tomt dataminne ü Rottmann: Matematisk Formelsamling. rute

Mandag 7. mai. Elektromagnetisk induksjon (fortsatt) [FGT ; YF ; TM ; AF ; LHL 24.1; DJG 7.

Forelesning nr.8 INF 1410

Av denne ligningen ser vi at det bare er spenning over spolen når strømmen i spolen endrer seg.

Øving 13. Induksjon. Forskyvningsstrøm. Vekselstrømskretser.

Løsningsforslag til øving 5

Lab 1 Innføring i simuleringsprogrammet PSpice

TFE4101 Vår Løsningsforslag Øving 2. 1 Strøm- og spenningsdeling. (5 poeng)

INF L4: Utfordringer ved RF kretsdesign

Fag: Elektroteknikk Løsningsforslag til øving 4

Forelesning nr.6 INF 1411 Elektroniske systemer. Anvendelser av RC-krester Spoler og RL-kretser

Forelesning nr.14 INF 1410

LABORATORIEØVELSE B FYS LINEÆR KRETSELEKTRONIKK 1. LAPLACE TRANSFORMASJON 2. AC-RESPONS OG BODEPLOT 3. WIENBROFILTER

Forelesning nr.6 INF 1411 Elektroniske systemer

Forelesning nr.6 INF 1411 Elektroniske systemer. Anvendelser av RC-krester Spoler og RL-kretser

Elektrisitetslære TELE1002-A 13H HiST-AFT-EDT

Mandag Institutt for fysikk, NTNU TFY4155/FY1003: Elektrisitet og magnetisme Vår 2007, uke12

Korrigering av høyttalerens elektriske impedans

LF - anbefalte oppgaver fra kapittel 2

UNIVERSITETET I OSLO

Elektriske kretser. Innledning

Forelesning nr.6 INF 1411 Elektroniske systemer. Anvendelser av RC-krester Spoler og RL-kretser

Elektrisitetslære TELE1002-A 13H HiST-AFT-EDT

Kretsanalyse basert på elektromagnetisme

Tidsbase og triggesystem. Figur 1 - Blokkskjema for oscilloskop

EKSAMENSOPPGAVE. Eksamen i: FYS Elektromagnetisme Fredag 31. august 2012 Kl 09:00 13:00 adm. Bygget, rom B154

Den indre spenning som genereres i en spenningskilde kalles elektromotorisk spenning.

Ny/Utsatt eksamen i Elektronikk 2. August Løsningsforslag Knut Harald Nygaard

Elektronikk. Elektromagnetiske effekter. Elektronikk Knut Harald Nygaard 1

FYS1120 Elektromagnetisme, Oppgavesett 11

EKSAMENSOPPGAVE. Adm.bygget, Aud.max. ü Kalkulator med tomt dataminne ü Rottmann: Matematisk Formelsamling. rute

= 10 log{ } = 23 db. Lydtrykket avtar prop. med kvadratet av avstanden, dvs. endring ved øking fra 1 m til 16 m

INF1411 Obligatorisk oppgave nr. 5

EKSAMEN I FAG SIF 4012 ELEKTROMAGNETISME (SIF 4012 FYSIKK 2) Onsdag 11. desember kl Bokmål

Løsning eks Oppgave 1

41255 Elektroinstallasjoner

NORGES LANDBRUKSHØGSKOLE Institutt for matematiske realfag og teknologi EKSAMEN I FYS135 - ELEKTROMAGNETISME

Forelesning nr.2 INF 1411 Elektroniske systemer. Effekt, serielle kretser og Kirchhoffs spenningslov

01-Passivt Chebychevfilter (H00-4)

Oppgave 1 (30%) a) De to nettverkene gitt nedenfor skal forenkles. Betrakt hvert av nettverkene inn på klemmene:

UKE 5. Kondensatorer, kap. 12, s RC kretser, kap. 13, s Frekvensfilter, kap. 15, s og kap. 16, s.

Elektrisitetslære TELE1002-A 13H HiST-AFT-EDT

Moro med spoler og kondensatorer!

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN FY1013 ELEKTRISITET OG MAGNETISME II Fredag 8. desember 2006 kl 09:00 13:00

Antall oppgavesider:t4 Antall vedleggsider: 1 KANDIDATEN MÅ SELV KONTROLLERE AT OPPGAVESETTET

Oppgave 3: Motstand, Kondensator og Spole

UNIVERSITETET I OSLO

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

EKSAMEN Løsningsforslag Emne: Fysikk og datateknikk

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FY1003 ELEKTRISITET OG MAGNETISME TFY4155 ELEKTROMAGNETISME Tirsdag 27. mai 2008 kl

Eksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK. Lørdag 5. juni Tid. Kl LØSNINGSFORSLAG

Kondensator - Capacitor. Kondensator - en komponent som kan lagre elektrisk ladning. Symbol. Kapasitet, C = 1volt

Elektrisitetslære TELE1002-A 13H HiST-AFT-EDT

UNIVERSITETET I OSLO

Svingninger i en elektrisk RCL-krets med og uten påtrykt vekselspenning.

Forelesning nr.12 INF 1410

INF1411 Oblig nr. 4 Vår 2011

Forelesning nr.4 INF 1411 Elektroniske systemer. Vekselstrøm Kondensatorer

Løsningsforslag til øving 2

8.5 TREFASE ASYMMETRI MED R L C KOMPONENTER

Enkle kretser med kapasitans og spole- bruk av datalogging.

For å finne amplituden kan vi f.eks. ta utgangspunkt i AB=-30 og siden vi nå kjenner B finner vi A :

Elektrisitetslære TELE1002-A 13H HiST-AFT-EDT

EKSAMEN FY1003 ELEKTRISITET OG MAGNETISME I Mandag 17. desember 2007 kl K. Rottmann: Matematisk formelsamling (eller tilsvarende).

Forelesning nr.7 INF Kondensatorer og spoler

Onsdag isolator => I=0

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FY1003 ELEKTRISITET OG MAGNETISME I Mandag 17. desember 2007 kl

Forelesning nr.2 INF 1411 Elektroniske systemer. Effekt, serielle kretser og Kirchhoffs spenningslov

FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2018

Transkript:

En del utregninger/betraktninger fra lab 8: Fra deloppgave med ukjent kondensator: Figur 1: Krets med ukjent kondensator og R=2,2 kω a) Skal vise at når man stiller vinkelfrekvensen ω på spenningskilden slik at V 1 = V 2 så vil man kunne finne kondensatoren C av sammenhengen C = 1/(R ω). Benytter spenningsdeling til å finne V 1 og V 2 utrykt av V s: og Finner så forholdet V 1/V 2: Dette gir: 1 1 1 1 Dersom V 1 måles å være lik V 2 så må det bety at 1. Ettersom j =1 gir dette at ωrc=1. Dette gir da at C = 1/(R ω) når ω på spenningskilden er slik at V 1 = V 2.

b) Skal vise at når V 1 = V 2 så vil 2 Velger at I er reell, dvs. har vinkel 0 0. Det gir: Ettersom V 1 = V 2 : 2 2

Fra deloppgave med ukjent spole: a) Finne spolens egenindukstans og indre resistans ved hjelp av målinger og beregninger: Figur 2: 2 Finner så (ωl x) 2 av ligningene for Z spole 2 : Setter dette inn i utrykket for Z inn 2 og får: Av dette utrykket finnes resistansen R x i spolen til å bli:

Ved å sette utrykket for R x inn i utrykket for (ωl x) 2 finnes spolens selvinduktans. Denne blir:

b) Beregne spolens egenkapasitans ved hjelp av forholdene ved resonans Figur 3: Krets som viser spolens ekvivalentskjema inkludert modell total kapasitans som spolens vindinger har mot jord Spolens impedans Z spole vil totalt sett ha en liten kapasitans mot jord. Denne kapasitansen er en ekvivalent av kapasitanser mellom de ulike vindingene mot jord og kapasitanser mellom vindingene. Ved høye frekvenser vil kapasitansen føre til at spolen sett fra ytre nett tilnærmet er en kortslutning (kondensatorens impedans er j/ωc x). Ved lave frekvenser representerer seriekoblingen mellom R x og L x en lav impedans mens kondensatoren er en høy impedans. Kretsen vil ved økende frekvens i påtrykt spenning for en eller annen frekvens gå fra å være induktiv til å bli kapasitiv. Frekvensen akkurat i overgangen fra en induktiv til kapasitiv krets kalles kretsens resonansfrekvens. Vi skal se nedenfor at spolens impedans blir svært høy for frekvenser nær resonansfrekvensen. I tilfellet her er det enklest å først regne med admittanser: Ser at Det kan av dette vises at Y spole er: 1 1 1 1 1 1 ) Akkurat i overgangen fra induktiv til kapasitiv krets ved økende frekvens i påtrykt spenning er admittansen rent konduktiv (og dermed også impedansen rent resistiv). Finner hvilken

frekvens som fører til rent konduktiv admittans ved å finne hvilken frekvens som fører til at Y spole sin imaginærdel er 0: Løser denne ligningen med hensyn på ω og får: 0 1 I kretsen i figur 3 vil slik at man tilnærmingsvis kan skrive: 1 Når man kjenner L x og finner den frekvensen som gjør at spenningen over spolen er i fase med kildespenningen (resonansfrekvensen for spolen) kan man dermed tilnærmet beregne C x. Teoretisk verdi av Z spole ved resonansfrekvensen blir tilnærmet: 1/ 1 På laben kan man måle spenningen over motstanden R ved den frekvensen der spenningen over spolen er i fase med kildespenningen. R bør da være en viss størrelse på for å få en målbar spenning over den. Velg 10 kohm eller noe mer. Deretter finner du strømmen i kretsen ved å ta målt spenning over R dividert med R. Spolens impedans ved resonans er da målt spenning over spolen delt på strømmen du fant gikk gjennom motstanden R. Man vil kunne få et stort avvik mellom teoretisk beregnet og målt impedans ved resonansfrekvensen. Det er likevel slik at man vil få en stor spoleimpedans også ved målinger. En forklaring til avvik mellom teori og målinger er at resonanstoppen er svært spiss slik at et lite avvik ifra resonansfrekvens gir et stort avvik i verdien på impedansen. Nedenfor er teoretisk impedanskurve for Z spole ved R x = 12,3 Ω, L x = 38,1 mh og C x = 90 pf vist, det samme gjelder teoretisk impedanskurve for vinkelen til Z spole. Av figur 4 ses det at et lite avvik fra nøyaktig resonansfrekvens gir stort avvik i verdi for Z spole. I tillegg kan forskjell mellom målt verdi og teoretisk beregnet verdi for Z spole ved resonans skyldes ulineære komponenter (for eksempel at C x ikke nødvendigvis er konstant når frekvensen varierer). Av figur 5 ses det at Z spole går fra å være induktiv til å bli kapasitiv ved resonansfrekvensen (nær 86 khz eller i vinkelfrekvens ca 540 krad/s).

Figur 4: Teoretisk beregnet Z spole ved R x = 12,3 Ω, L x = 38,1 mh og C x = 90 pf Figur 4: Teoretisk beregnet ved R x = 12,3 Ω, L x = 38,1 mh og C x = 90 pf.