Si tengo una fuente con un ángulo de fase, como este
¿Cómo puedo contar el ángulo de fase de los voltajes y corrientes en todos los componentes, así como la corriente de retorno? ¿Cuál es el ángulo entre el voltaje y la corriente en cada componente, así como entre el voltaje de la fuente y la corriente de retorno?
¿Primer año de electrónica?
Dibuja tu circuito.
Dé a cada componente un coeficiente de impedancia X1, X2, X3, etc.
A medida que escribe el valor para cada componente, agregue un multiplicador para convertirlo al dominio 's' (Laplace)
Para Condensadores use '1 / s', para Inductores use 's' para Resistores use '1'.
Sea consistente con la dirección de la corriente, y decida comenzar si las corrientes producen voltajes positivos o negativos (no importa cuál, siempre que sea consistente)
Escriba un conjunto de ecuaciones simultáneas para cada bucle en el circuito. Imagina la corriente que fluye en cada nodo. Use una regla que indique que la suma total de voltaje en cada bucle es cero, la suma total de corriente en cada bucle es cero y el hecho de que V = I * X (donde x es una impedancia)
Ahora necesitas resolver esas ecuaciones para obtener una ecuación para cada uno de los voltajes y corrientes nodales en cada cable.
El resultado anterior es un álgebra lineal, que puede resolver como un sistema de ecuaciones o mediante la resolución de matrices. Utilizo una herramienta para PC como MathCAD cuando las cosas se complican demasiado (lo cual puede ser bastante fácil)
Como paso opcional, convierta sus ecuaciones nuevamente en el dominio del tiempo usando Laplace inverso.
Finalmente, como tiene una ecuación para el voltaje y cada corriente, puede aplicar una entrada y calcular la corriente y el voltaje en cada componente completo con la fase.
Aquí hay una respuesta trabajada que hace uso del hecho de que la pregunta está simplificada, sin necesidad de corrientes de malla, etc.
Desde la inspección puede ver cuatro corrientes, I1, I2, I3 e I4 en V, R, C y L respectivamente.
Podemos escribir fácilmente estas corrientes:
I2 = -V2 / R
I3 = -V2 / XC
- > I3 = -V2 / (1 / (s * C))
- > I3 = -C * V2 * s
I4 = -V2 / XL
- > I4 = -V2 / (s * L)
I1 = I2 + I3 + I4
V2 = 10V @ 30deg
Convertir a una representación compleja:
V2 = 10V (sin (30deg) + j * cos (30deg)
V2 = 8.66 + 5j (V)
Ahora calcule I2, I3, I4, las corrientes en los componentes, por ejemplo,
Podemos usar el hecho de que s = j * w (j * ohmega)
y w = 2 * pi * f
I3 = -1e-6 * (8.66 + 5j) * (0 + j (2 * 3.14159 * 300))
I3 = 0.425e-3 - 0.016j (A)
| I3 | = 0.019A
atan2 (-0.016,0.425e-3) = 150deg
por lo que I3 en el condensador es 0.019A @ 150deg
El voltaje a través del capacitor es el mismo que el suministro
Lo mismo se puede hacer para I2 e I4.
I1 = I2 + I3 + I4 y así es lo que mide el amperímetro en U4
Primero calcule la impedancia del circuito en el dominio de la frecuencia. $$ L \ rightarrow LS \ space o \ space jLw $$ $$ c \ rightarrow \ frac {1} {CS} \ space o \ space \ frac {1} {jwC} $$ $$ Impedancia \ espacio de \ espacio circuito \ espacio Z (jw) = | Z (jw) | \ ángulo Z (jw) $$ $$ \ ángulo Z (jw) $$ ángulo de impedancia es el ángulo entre la tensión y la corriente. $$ Z = \ frac {| V | \ angle V} {| I | \ angle I} = \ left | \ frac {V} {I} \ right | \ angle (\ angle V - \ angle I) $$