Ángulos de fase en redes en serie / paralelas

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INTRODUCCIÓN:

He estado teniendo dificultades en clase tratando de entender los ángulos de fase. Entiendo algunos conceptos que he indicado a continuación para mayor claridad con respecto a esta discusión.

1.) Inductores - > Voltaje actual de LAGS en 90 grados.

Séquelacorrienteatravésdeuninductorinducevoltajequeactúacontralacorriente.Porlotanto,cuandoelvoltajeestáensumáximoolacorrientemínimaescero.Estoseestablececlaramenteenlafórmulaanteriorcuandoestablecemoslapendiente(cambiodevoltajeconrespectoaltiempo)delalíneatangenteigualacero.

2.)Condensadores->voltajedeLEADSactualen90grados.

Sé que la corriente no viaja a través de un conductor. El flujo eléctrico se intercambia "acoplado" a través del "aislante" dialéctico a medida que el voltaje se acumula en un lado de la placa. Por lo tanto, cuando el cambio de corriente, con respecto al tiempo, se encuentra en su mayor voltaje, es cero.

PREGUNTAS:

No puedo entender cómo entender intuitivamente los ángulos de fase y, lo que es más importante, cómo analizar una sección paralela de una red.

Intentar comprender / analizar cuál es el ángulo de fase para cada componente a medida que bajamos un circuito en serie / paralelo es simplemente confuso. ¿Alguien puede ayudarme o proporcionar algunos recursos educativos en línea que puedan ayudar? Un recurso que podría ayudarme a comprender y construir un diagrama fasor también sería útil.

He adjuntado una imagen de un circuito que tuve que construir y medir las características en clase esta semana. También adjunto la tabla de la que incluye mis cálculos y mediciones. En la tabla resalté donde se mezclan mis ángulos de fase. Si alguien pudiera explicar por qué mis ángulos de fase no están alineados, eso también sería de gran ayuda.

Mi fuente de CA está configurada para los siguientes parámetros.

8 voltios de pico a pico

10kHz como frecuencia

    
pregunta Shane Yost

2 respuestas

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La forma más fácil de resolver tales problemas es utilizar fasores complejos. La impedancia compleja total es

$$ Z_T = R_1 + R_2 || j \ omega L = R_1 + \ frac {j \ omega R_2L} {R_2 + j \ omega L} = 877.18 \ cdot e ^ {30.67 ^ {\ circ}} \ Omega $$

con \ $ \ omega = 2 \ pi \ cdot 10,000 Hz \ $, \ $ R_1 = 470 \ Omega \ $, \ $ R_2 = 988 \ Omega \ $, y \ $ L = 10mH \ $ (como se muestra en su diagrama de circuito).

Esto da para la corriente total

$$ I_s = \ frac {V_0} {Z_T} = 9.12 \ cdot e ^ {- 30.67 ^ {\ circ}} mA $$ con \ $ V_0 = 8V \ $.

El voltaje en \ $ R_1 \ $ es

$$ V_1 = I_sR_1 = 4.28 \ cdot e ^ {- 30.67 ^ {\ circ}} V $$

El voltaje en \ $ R_2 \ $ y \ $ L \ $ es

$$ V_2 = I_s (R_2 || j \ omega L) = I_s \ frac {j \ omega R_2L} {R_2 + j \ omega L} = 4.83 \ cdot e ^ {26.88 ^ {\ circ}} V \ quad (= V_0-V_1) $$

La corriente a través de \ $ R_2 \ $ es

$$ I_2 = \ frac {V_2} {R_2} = 4.89 \ cdot e ^ {26.88 ^ {\ circ}} mA $$

La corriente a través del inductor es

$$ I_L = \ frac {V_2} {j \ omega L} = 7.70 \ cdot e ^ {- 63.12 ^ {\ circ}} mA \ quad (= I_s-I_2) $$

Comprendo que existen algunas diferencias entre estos resultados y sus cálculos y mediciones. Acabo de usar los valores que dio en el diagrama del circuito, e hice todo lo posible para evitar cualquier error.

    
respondido por el Matt L.
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¿Conoces el carta de Smith ? Específicamente, recomiendo este tutorial . Me gustaría poder poner más directamente en la respuesta, pero lo mejor de ese tutorial es su interactividad y ver cómo los componentes reactivos se relacionan con la tabla.

    
respondido por el Phil Frost

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