2.1 Definieer die term impedansie met verwysing na RLC-kringe - NSC Electrical Technology Electronics - Question 2 - 2018 - Paper 1

Vir 'n suiver kapasitiewe kring, is die spanning $V_C$ wat aan die kapasitor toegepas word, 90° voor die stroom $I$. Dit kan geïllustreer word deur 'n sinusgolf vir die stroom te teken en die spanning 90° voor te plaas. In 'n suiver induktiewe kring, is die spanning $V_L$ 90° agter die stroom $I$, wat weer deur die korrespondente sinusgolf teken kan word.

Die kapasitasie van die kapasitor kan bereken word met die formule: $C = \frac{1}{2\pi f X_C}$ Substitusie gee: $C = \frac{1}{2\pi \times 60 \times 36} = 73,68 \mu F$

Die induktansie kan bereken word met die formule: $L = \frac{X_L}{2\pi f}$ Hierdie formule gee ons: $L = \frac{22}{2\pi \times 60} = 58,35 mH$

Die totale impedansie kan bereken word met: $Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}$ Dit lei tot: $Z = \sqrt{12^2 + (36 - 22)^2} = 18,44 \Omega$

Die totale stroom deur die kring kan bereken word met: $I_t = \frac{V_t}{Z}$ Waarby: $I_t = \frac{60}{18,44} = 3,25 A$

Die reaktiwe drywing kan bereken word met: $Q = V_t \cdot I_t \cdot \sin(\theta)$ Substitusie gee: $Q = 60 \cdot 3,25 \cdot \sin(50°) = 149,38 VA$

Die waarde van die induktiewe reaktansie sal toeneem met 'n toename in frekwensie of 'n toename in induktansie. Dit is omdat die induktiewe reaktansie gegee word deur $X_L = 2\pi f L$, wat dui op 'n direkte verband met frekwensie. As die frekwensie of induktansie toeneem, sal die reaktansie ook toeneem.

Die resonante frekwensie is die waarde waar die induktiewe en kapasitiewe reaktansies gelyk is, wat bepaal word deur die verhouding $f_r = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$. Hierdie frekwensie is belangrik omdat by hierdie frekwensie die kring maksimum stroom kan lewer.