3.1 Beschrijf met die term gelykfasig (in fase) bedoel word deur te verwys na die verwantskap tussen die toegepaste spanning en stroom in 'n RLC-kringbaan wat aan 'n WS-toever gekoppel is - NSC Electrical Technology Power Systems - Question 3 - 2023 - Paper 1
Question 3
3.1 Beschrijf met die term gelykfasig (in fase) bedoel word deur te verwys na die verwantskap tussen die toegepaste spanning en stroom in 'n RLC-kringbaan wat aan '... show full transcript
Worked Solution & Example Answer:3.1 Beschrijf met die term gelykfasig (in fase) bedoel word deur te verwys na die verwantskap tussen die toegepaste spanning en stroom in 'n RLC-kringbaan wat aan 'n WS-toever gekoppel is - NSC Electrical Technology Power Systems - Question 3 - 2023 - Paper 1
Step 1
3.1 Beschrijf met die term gelykfasig (in fase) bedoel word deur te verwys na die verwantskap tussen die toegepaste spanning en stroom in 'n RLC-kringbaan wat aan 'n WS-toever gekoppel is.
96%
114 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Die term 'gelykfasig' verwys na die toestand waar die spanning en stroom golfvorms op dieselfde tyd begin en eindig, wat beteken dat hulle die maksimum en minimum waardes op soortgelyke tye bereik. In 'n RLC-kring is hierdie alignering noodsaaklik om 'n optimale werking en maksimum energie vloei te verseker. Dit impliseer dat die spanning oor die inductor en die kapacitor ook gelykfasig is.
Step 2
3.5.1 Bereken die waarde van die toeoverspanning.
99%
104 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Die totale toeoverspanning VT kan bereken word met die formule:
VT=sqrt(VL−VC)2+VR2
Met die waardes:
VT=sqrt(60−20)2+302=sqrt402+302=sqrt1600+900=sqrt2500=50V
Step 3
3.5.2 Bereken die fasehoek.
96%
101 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Die fasehoek heta kan bereken word deur:
tanheta=VRVL−VC
Substitusie van die waardes gee ons:
heta=tan−1(3060−20)=tan−1(3040)=tan−1(1.3333)≈53,13∘
Step 4
3.5.3 Noem die fasehoek verloopnd van naloopend is.
98%
120 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Die fasehoek is nalopend omdat die spanning oor die inductor meer is as die spanning oor die kapacitor, wat beteken dat die stroom die spanning met 'n hoër fasehoek volg.
Step 5
3.6.1 Bereken die waarde van die induktansie vir die kring om teen 3 kHz te resonateer.
97%
117 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Om resonansie te bereik, moet die induktansie L bereken word met die formule:
f=2πLC1
Hieruit kan ons L herskryf as:
L=(2πf)2C1
Substitusie van f=3000Hz en C=XC1 gee ons die waarde.
Step 6
3.6.2 Bereken die Q-faktor van die kring by resonansie.
97%
121 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Die Q-faktor kan bereken word deur die formule:
Q=BWf
Hierdie vereis die totale bandwydte (BW) vir resonansie wat afstand doen van die oorspronklike waarde. Dit sal aan die einde van die berekening verskaf word.
Step 7
3.6.3 Verduidelik hoe die totale stroom beïnvloed word indien R tydens resonansie van die kring gehala word.
96%
114 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
As R verlaag word tydens resonansie, sal die totale stroom in die kring toeneem. Dit is omdat 'n laer weerstand meer ruimte bied vir groter strome, wat kan lei tot verhoging in die totale energievloei deur die kring.
Step 8
3.7.1 Bereken die stroom deur die induktor.
99%
104 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Die stroom deur die induktor IL kan bereken word met behulp van die volgende formule:
IL=XLVT
As ons weet dat XL afkomstig is van L, sal die waarde teruggeplaas moet word om die finale antwoord aan te dui.
Step 9
3.7.2 Bereken die waarde van die aktiewe drywing.
96%
101 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Die aktiewe drywing kan bereken word met die formule:
P=I2R
Gevind met I=1.2A en R=100Ω dus:
P=(1.2)2imes100=144W
Step 10
3.7.3 Noem, met rede, die kring kapasitief of induktief.
98%
120 rated
Only available for registered users.
Sign up now to view full answer, or log in if you already have an account!
Answer
Die kring is induktief, aangesien die inductiewe stroom groter is as die kapasitatiewe stroom, wat dui op prevalensie van energie berging in die induktor in vergelyking met die kapasitor.